(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2077433 U(45)授权公告日 2017.09.08
(21)申请号 201621442450.7(22)申请日 2016.12.26
(73)专利权人 中建钢构有限公司
地址 518000 广东省深圳市福田区车公庙
滨河大道深业泰然水松大厦17层17A号(72)发明人 顾磊 李春田 孙伟 杨勇 (74)专利代理机构 深圳市恒申知识产权事务所
(普通合伙) 44312
代理人 陈健(51)Int.Cl.
E04B 1/18(2006.01)E04B 1/58(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
(54)实用新型名称
一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点(57)摘要
本实用新型适用于方钢管混凝土结构技术领域，提供了一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，包括中空的框架钢管混凝土柱、水平框架钢梁以及斜撑。水平框架钢梁的一端口焊接于框架钢管混凝土柱的侧面，斜撑的一端口焊接于框架钢管混凝土柱与水平框架钢梁的相交位置。斜撑上翼缘与框架钢管混凝土柱焊接，下翼缘与水平框架钢梁焊接。框架钢管混凝土柱的内壁上焊接有水平隔板，两块水平隔板之间焊接有竖向隔板；水平隔板及竖向隔板开设有通孔。本实用新型的连接节点，在结构设计上构造布置简单，构件易于加工，构件间的受力合理有效，具有有效的应力传递路径。现场浇筑时精简的水平隔板布置与合理的竖向隔板开洞构造更利于保证混凝土的浇灌质量。
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权 利 要 求 书
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1.一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，包括中空的框架钢管混凝土柱、水平框架钢梁、斜撑、水平隔板以及竖向隔板；所述水平框架钢梁的一端口焊接于所述框架钢管混凝土柱的侧面上，所述斜撑的一端口焊接于所述框架钢管混凝土柱与水平框架钢梁的相交位置，其中，斜撑的上翼缘与框架钢管混凝土柱焊接，其下翼缘与水平框架钢梁焊接；所述框架钢管混凝土柱的内壁上对应于水平框架钢梁上翼缘以及下翼缘的位置分别焊接一块所述的水平隔板，所述框架钢管混凝土柱的内壁上对应于斜撑上翼缘的位置亦焊接一块所述的水平隔板，上下相邻的两块水平隔板之间焊接一块所述的竖向隔板；所述水平隔板以及竖向隔板开设有通孔。
2.如权利要求1所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述斜撑包括一段竖向连接部以及一段斜向连接部，所述竖向连接部的一竖向侧面与所述框架钢管混凝土柱焊接，其底面与所述水平框架钢梁焊接；所述斜向连接部倾斜于水平面设置，其底部与所述竖向连接部的顶部焊接，所述斜向连接部的上翼缘与所述框架钢管混凝土柱焊接。
3.如权利要求2所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述水平框架钢梁对应于所述竖向连接部的另一竖向侧面的位置固定有竖向加劲板。
4.如权利要求1所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述水平框架钢梁的上翼缘与一斜撑的下翼缘焊接，所述水平框架钢梁的下翼缘与另一斜撑的上翼缘焊接。
5.如权利要求4所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述水平框架钢梁上翼缘与上方斜撑下翼缘的焊接位置以及水平框架钢梁下翼缘与下方斜撑上翼缘的焊接位置竖向对齐，并且所述水平框架钢梁内对应于所述的两个焊接位置固定有竖向加劲板。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述竖向隔板在其与所述水平隔板相交的位置开设有通孔。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其特征在于，所述竖向隔板将所述水平隔板分隔成两个区域，并且，每一所述的区域上均开设有通孔。
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说 明 书
一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点
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技术领域
[0001]本实用新型属于方钢管混凝土结构技术领域，尤其涉及一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点。背景技术[0002]方钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，具有抗侧刚度好、截面尺寸小以及较圆形钢管混凝土柱的节点形式简单、建筑布局灵活、截面惯性矩大、稳定性能好、施工方便、防火措施简便等优点，使其在国内外多、高层钢结构住宅及高层、超高层建筑结构中已得到越来越广泛的应用。然而，目前制约方钢管混凝土结构推广应用的主要问题是对方钢管混凝土柱-钢梁节点构造的研究，探讨合理、有效的节点构造方案，具有十分重要的理论意义和应用价值。[0003]当水平构件为钢梁时，纯钢结构中的做法可以用于矩形钢管混凝土结构中。目前，规程中推荐了四种矩形钢管混凝土柱与钢梁的连接型式：[0004]1、带短梁内隔板式连接。矩形钢管内设隔板，柱外壁预焊短钢梁；钢梁翼缘与柱边预设的短钢梁对焊连接，钢梁的腹板与预焊短钢梁的腹板用双夹板螺栓连接。[0005]2、外伸内隔板式连接。矩形钢管内设隔板，隔板穿过柱壁，钢管焊在隔板上；钢梁腹板与柱钢管壁通过连接板采用高强度螺栓摩擦型连接；钢梁翼缘与外伸的内隔板焊接。[0006]3、外隔板式连接。钢梁腹板与柱外预设的连接件采用高强度螺栓摩擦型连接；柱外设水平外隔板，钢梁翼缘与外隔板焊接连接。[0007]4、内隔板式连接。钢梁腹板与柱钢管壁通过连接板采用高强度螺栓摩擦型连接；矩形钢管混凝土柱内设隔板，钢梁翼缘与柱钢管壁焊接。[0008]综合上述的四种连接方式，可见，规程中只给出了框架结构中无斜撑的钢管混凝土柱与钢梁的简单连接节点，未有给出框架-支撑结构中有斜撑相交于梁柱复杂情况的节点构造。如果按照规程连接节点的构造方式机械的增加钢管混凝土柱中的隔板，以连接斜撑，上述第二及第三种的构造方式会导致隔板外露影响建筑效果，而第一及第四种的构造方式会导致内隔板过多影响钢管柱内混凝土的灌注质量。框架-支撑结构体系中由于斜撑相比于梁为受轴力构件，斜撑的拉压需要考虑设置竖向隔板对齐斜撑的腹板以合理传递斜撑的轴力，但设置竖向的隔板会造成节点内部构造更加复杂，且会将钢管柱节点内部分隔成两个小的内仓，使混凝土的灌注更加困难。[0009]节点是整体结构组成的重要部分，是构件之间协同工作的桥梁。目前的结构设计规范仅对典型的钢管混凝土柱-钢梁节点给出了计算方法和构造要求，而对高层钢结构中广泛使用的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑的连接节点尚未给出明确的构造设计规定，从而导致了一些工程中节点构造复杂、用钢量大、加工制作难度高，且因此又导致钢管焊接质量和内灌混凝土浇筑质量难以保证的恶性循环。[0010]针对以上情况，设计一种构造直接、有效、具有较高的承载力与较好的塑性变形性能的钢管混凝土柱与钢梁、钢支撑连接的合理节点尤为必要。
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说 明 书
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实用新型内容[0011]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，旨在解决现有技术中的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑的连接节点构造复杂、用钢量大以及加工制作难度高的问题。[0012]本实用新型实施例提供了一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，包括中空的框架钢管混凝土柱、水平框架钢梁、斜撑、水平隔板以及竖向隔板；所述水平框架钢梁的一端口焊接于所述框架钢管混凝土柱的侧面上，所述斜撑的一端口焊接于所述框架钢管混凝土柱与水平框架钢梁的相交位置，其中，斜撑的上翼缘与框架钢管混凝土柱焊接，其下翼缘与水平框架钢梁焊接；所述框架钢管混凝土柱的内壁上对应于水平框架钢梁上翼缘以及下翼缘的位置分别焊接一块所述的水平隔板，所述框架钢管混凝土柱的内壁上对应于斜撑上翼缘的位置亦焊接一块所述的水平隔板，上下相邻的两块水平隔板之间焊接一块所述的竖向隔板；所述水平隔板以及竖向隔板开设有通孔。[0013]进一步地，所述斜撑包括一段竖向连接部以及一段斜向连接部，所述竖向连接部的一竖向侧面与所述框架钢管混凝土柱焊接，其底面与所述水平框架钢梁焊接；所述斜向连接部倾斜于水平面设置，其底部与所述竖向连接部的顶部焊接，所述斜向连接部的上翼缘与所述框架钢管混凝土柱焊接。[0014]进一步地，所述水平框架钢梁对应于所述竖向连接部的另一竖向侧面的位置固定有竖向加劲板。[0015]进一步地，所述水平框架钢梁的上翼缘与一斜撑的下翼缘焊接，所述水平框架钢梁的下翼缘与另一斜撑的上翼缘焊接。[0016]进一步地，所述水平框架钢梁上翼缘与上方斜撑下翼缘的焊接位置以及水平框架钢梁下翼缘与下方斜撑上翼缘的焊接位置竖向对齐，并且所述水平框架钢梁内对应于所述的两个焊接位置固定有竖向加劲板。[0017]进一步地，所述竖向隔板在其与所述水平隔板相交的位置开设有通孔。[0018]进一步地，所述竖向隔板将所述水平隔板分隔成两个区域，并且，每一所述的区域上均开设有通孔。[0019]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其在结构设计上构造布置简单，有利于构件的加工制作，同时构件间的受力合理有效，节点内的水平隔板以及竖向隔板具有有效的应力传递路径；且在构件加工和现场施工上这种构造形式外观整洁，不影响后期的建筑装修，水平隔板与框架钢管混凝土柱的壁板对接焊接，其梁柱焊接连接属于钢框架的传统刚性连接形式，制造安装均较为方便。现场浇筑时框架钢管混凝土柱内精简的水平隔板布置与合理的竖向隔板开洞构造较常规多层水平隔板与无开洞的竖向隔板节点形式更利于保证混凝土的浇灌质量。
附图说明[0020]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例。
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说 明 书
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图1是本实用新型实施例一提供的一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点的
立体结构示意图；[0022]图2是图1所示的连接节点连接整体钢结构后的立体结构示意图；[0023]图3是本实用新型实施例二提供的一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点的立体结构示意图；[0024]图4是图3所示的连接节点连接整体钢结构后的立体结构示意图。具体实施方式[0025]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0026]如图1及图2所示，为本实用新型的一较佳实施例，一种钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，包括中空的框架钢管混凝土柱1、水平框架钢梁2、斜撑3、水平隔板4、竖向隔板5以及竖向加劲板6。[0027]水平框架钢梁2的一端口焊接于框架钢管混凝土柱1的侧面上，斜撑3的一端口焊接于框架钢管混凝土柱1与水平框架钢梁2的相交位置。其中，斜撑3的上翼缘31与框架钢管混凝土柱1焊接，其下翼缘32与水平框架钢梁2焊接。框架钢管混凝土柱1的内壁上对应于水平框架钢梁2上翼缘21以及下翼缘22的位置分别焊接一块水平隔板4，框架钢管混凝土柱1的内壁上对应于斜撑3上翼缘31的位置亦焊接一块水平隔板4。[0028]上下相邻的两块水平隔板4之间焊接一块竖向隔板5，竖向隔板5将水平隔板4分隔成两个区域，并且，每一区域上均开设有通孔41；竖向隔板5在其与水平隔板4相交的位置开设有通孔51。本实施例中，竖向隔板5以及水平隔板4的通孔形状不限定，优选地，竖向隔板5的通孔51可以设置成半圆形。通过于两者相交处开孔，可以使混凝土于竖向隔板5的左右两侧流动，利于混凝土灌注。[0029]具体地，本实施例的斜撑为人形斜撑3，其包括一段竖向连接部33以及一段斜向连接部34。竖向连接部33的一竖向侧面与框架钢管混凝土柱1焊接，其底面与水平框架钢梁2焊接。斜向连接部34倾斜于水平面设置，其底部与竖向连接部33的顶部焊接，斜向连接部33的上翼缘31与框架钢管混凝土柱1焊接。为了加强节点内部结构的稳固性，水平框架钢梁2对应于竖向连接部22的另一竖向侧面的位置固定有竖向加劲板6。[0030]本实施例的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其在结构设计上构造布置简单，有利于构件的加工制作，同时构件间的受力合理有效，节点内的水平隔板4以及竖向隔板5具有有效的应力传递路径；且在构件加工和现场施工上这种构造形式外观整洁，不影响后期的建筑装修，水平隔板4与框架钢管混凝土柱1的壁板对接焊接，其梁柱焊接连接属于钢框架的传统刚性连接形式，制造安装均较为方便。现场浇筑时框架钢管混凝土柱内精简的水平隔板4布置与合理的竖向隔板5开洞构造较常规多层水平隔板与无开洞的竖向隔板节点形式更利于保证混凝土的浇灌质量。[0031]请参见图3及图4，为本实用新型的实施例二，本实施例提供了一种具有X形斜撑的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，包括中空的框架钢管混凝土柱1、水平框架钢梁2、斜撑3、水平隔板4、竖向隔板5以及竖向加劲板6。本实施例除以下内容外，其他内容均与实
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施例一相同：[0032]上述水平框架钢梁2的上翼缘21与一斜撑3的下翼缘32焊接，水平框架钢梁2的下翼缘22与另一斜撑3的上翼缘31焊接。[0033]水平框架钢梁2上翼缘21与上方斜撑3下翼缘32的焊接位置以及水平框架钢梁2下翼缘22与下方斜撑3上翼缘31的焊接位置竖向对齐，并且水平框架钢梁2内对应于两个焊接位置固定有竖向加劲板6。[0034]本实施例的钢管混凝土柱与钢梁、钢斜撑连接节点，其在结构设计上构造布置简单，有利于构件的加工制作，同时构件间的受力合理有效，节点内的水平隔板4以及竖向隔板5具有有效的应力传递路径；且在构件加工和现场施工上这种构造形式外观整洁，不影响后期的建筑装修，水平隔板4与框架钢管混凝土柱1的壁板对接焊接，其梁柱焊接连接属于钢框架的传统刚性连接形式，制造安装均较为方便。现场浇筑时框架钢管混凝土柱内精简的水平隔板4布置与合理的竖向隔板5开洞构造较常规多层水平隔板与无开洞的竖向隔板节点形式更利于保证混凝土的浇灌质量。[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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