一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点及其连接方法与流程

本发明属于钢管混凝土柱，更具体地说，涉及一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点及其连接方法。本申请要求优先权，在先申请的申请号为：2023113964324，名称：一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点及其连接方法，优先权日，2023年10月25日。

背景技术：

1、混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱。而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。

2、因此，钢管混凝土柱目前在住宅、公寓、宿舍等建筑中应用较多。现有的钢管混凝土柱在竖向连接时，现场焊接工作量大，不仅导致装配化程度低，还造成用钢量指标较高，房屋建造成本增大。

3、经检索，中国专利公开号为cn 218952584 u的申请案，公开了一种组装式钢管混凝土构件。该申请案包括外管和混凝管，所述外管的内表面固定安装有混凝管，所述混凝管的内表面固定安装有内管，所述外管的表面固定安装有安装座，所述外管的表面固定安装有插块。该申请案通过安装座、插块和插槽的相互配合，设计成组装式结构，方便现场对接，且降低了现场的焊接量。但该申请案中，内部的混凝土在竖向连接节点处，无法达到抗拔等强的连接效果，不符合现行规范“强节点、弱构件”的要求。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点及其连接方法，其目的在于解决现有的钢管混凝土柱在拼接时，装配效率差，且无法达到抗拔等强连接效果的问题。

3、2、技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，包括钢管，该钢管的内腔形成一待混凝土浇筑的空间，所述的钢管内设有环肋和连接钢筋，其中，所述的环肋设置于钢管内壁上，且靠近钢管的端部；所述的连接钢筋环形分布有多根，其一端位于钢管内，另一端延伸出钢管外，用于连接另一钢管；待浇筑完成后，钢管混凝土承受拉力作用时，环肋对连接钢筋起到锚固作用。

6、进一步地，所述连接钢筋的端部设有端板，所述的连接钢筋用通过该端板与钢管之间进行定位，以保证连接钢筋的垂直度。

7、进一步地，所述的多根连接钢筋围成的空间内设有环形的架立钢筋，该架立钢筋沿连接钢筋的长度方向设置有多组，将多根连接钢筋连接呈一整体。

8、进一步地，所述的端板包括长端板和短端板，其中，所述长端板的端部与钢管的内壁相抵触，且长端板和短端板交替分布。

9、进一步地，所述连接钢筋的外侧设有支撑筋，连接钢筋通过该支撑筋定位于环肋上，防止因混凝土的冲刷导致接钢筋的下移。

10、进一步地，所述的环肋设置有多个，该多个环肋均位于连接钢筋长度所覆盖的范围内，且该的环肋与钢管端部之间留有一端距离。

11、进一步地，至少一个环肋距离钢管端部的距离小于0.3lr，其中，lr为连接钢筋的锚固长度。

12、进一步地，所述钢管内壁的摩擦系数不小于0.5。

13、进一步地，所述的钢管为螺纹钢管或直缝焊接钢管，其中，所述的直缝焊接钢管在弯曲成型工序进行喷砂操作，以增大其摩阻系数。

14、进一步地，所述环肋的为钢管肋，其截面为t型钢、槽钢、实心圆或矩形钢棒。

15、进一步地，所述钢管的周壁沿其周向设有若干t型钢，该t型钢通过其腹板与钢管相连接，且该t型钢的腹板和翼板上均开设有装配孔。

16、本发明的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点进行连接的方法，包括以下步骤，

17、s1、将t型钢焊接在钢管的外侧；环肋焊接于钢管的内壁上；同时，将连接钢筋、端板、架立钢筋以及支撑筋焊接为一个整体；

18、s2、上述连接钢筋的一端放置于下层异形柱的钢管内；

19、s3、将待拼接的上层异形柱放置于下层异形柱上，并利用钢管外侧的t型钢进行定位；

20、s4、当上下两侧的t型钢对齐后，通过连接盖板将上下层t型钢进行连接；

21、s5、向拼接好的钢管内部灌注混凝土，待养护达到设计要求后，则可继续下一层的施工。

22、3、有益效果

23、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

24、(1)本发明的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，对于内侧核心钢管混凝土的连接，通过在钢管内设有环肋和连接钢筋，且可以在工厂进行预制；相比于传统的连接节点，全面避免了现场的焊接作业，提高了装配的效率；同时，待浇筑并养护完成后，当钢管混凝土承受拉力作用时，环肋对连接钢筋起到锚固作用，从而可保证该连接节点处的连接强度。

25、(2)本发明的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，所述连接钢筋的端部设有端板，通过该端板的设置，一方面可提高连接钢筋的锚固力，另一方面可对连接钢筋进行定位，保证其垂直度；另外，再加上架立钢筋和支撑筋的共同作用，增加了连接钢筋的稳固性，可有效防止在浇筑混凝土时，因混凝土的冲刷造成连接钢筋的位移。

26、(3)本发明的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，对于异形柱外侧的t型钢间的连接，通过在t型钢的腹板和翼板上均开设有螺栓孔，然后利用高强螺栓以及拼接盖板，以全螺栓连接方式予以连接；同样无需现场焊接，可提高装配效率。另外，t型钢间的连接不仅在强度上保证了对接等强，还起到了帮助核心钢管混凝土进行施工定位的作用。

技术特征：

1.一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，包括钢管(1)，该钢管(1)的内腔形成一待混凝土(8)浇筑的空间，其特征在于：所述的钢管(1)内设有环肋(3)和连接钢筋(4)，其中，所述的环肋(3)设置于钢管(1)内壁上，且靠近钢管(1)的端部；所述的连接钢筋(4)环形分布有多根，其一端位于钢管(1)内，另一端延伸出钢管(1)外；待浇筑完成后，钢管混凝土承受拉力作用时，环肋(3)对连接钢筋(4)起到锚固作用。

2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述连接钢筋(4)的端部设有端板(5)，所述的连接钢筋(4)用通过该端板(5)与钢管(1)之间进行定位。

3.根据权利要求2所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述的多根连接钢筋(4)围成的空间内设有环形的架立钢筋(6)，该架立钢筋(6)沿连接钢筋(4)的长度方向设置有多组。

4.根据权利要求3所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述的端板(5)包括长端板(51)和短端板(52)，其中，所述长端板(51)的端部与钢管(1)的内壁相抵触。

5.根据权利要求3所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述连接钢筋(4)的外侧设有支撑筋，连接钢筋(4)通过该支撑筋定位于环肋(3)上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述的环肋(3)设置有多个，该多个环肋(3)均位于连接钢筋(4)长度所覆盖的范围内，且该的环肋(3)与钢管(1)端部之间留有一端距离。

7.根据权利要求6所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述钢管(1)内壁的摩擦系数不小于0.5。

8.根据权利要求7所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述环肋的(3)为钢管肋，其截面为t型钢、槽钢、实心圆或矩形钢棒。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点，其特征在于：所述钢管(1)的周壁沿其周向设有若干t型钢(2)，该t型钢(2)通过其腹板与钢管(1)相连接，且该t型钢(2)的腹板和翼板上均开设有装配孔。

10.采用权利要求9所述的一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点进行连接的方法，其特征在于：包括以下步骤，

技术总结
本发明公开了一种钢管混凝土异形柱竖向连接节点及其连接方法，属于钢管混凝土柱技术领域。本发明包括钢管，该钢管的内腔形成一待混凝土浇筑的空间，所述的钢管内设有环肋和连接钢筋，其中，所述的钢管设置于钢管内壁上，且靠近钢管的端部；所述的连接钢筋环形分布有多根，其一端位于钢管内，另一端延伸出钢管外，用于连接另一钢管；待浇筑完成后，钢管混凝土承受拉力作用时，环肋对连接钢筋起到锚固作用。本发明的内侧核心钢管混凝土部分通过内设连接钢筋，并浇筑混凝土予以连接，避免了现场的焊接操作，可提高施工效率；同时通过在钢管内侧端部处设置环肋来传递锚固力，使得二者间的剪力可有效传递，从而起到增强对连接钢筋的锚固力，达到抗拔等强连接的效果。

技术研发人员：关永莹,金仁才,陈祥宇,龚超,程安春
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14