[实用新型]一种钢管混凝土柱与钢梁的刚性连接节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木结构工程领域，尤指钢管混凝土结构体系中，当布置钢管混凝土柱时，钢管混凝土柱与钢梁刚性连接采用的一种节点形式。

背景技术

钢管混凝土结构具有承载力高、抗震性能好，施工方便等优点，能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要，符合现代化施工技术的工业化要求，因而近十年来在高层建筑中得到推广应用，发展十分迅速。

在钢管混凝土结构中，钢管混凝土柱的直径较小时，钢梁与钢管混凝土柱之间的刚性连接可采用外加强环连接，外加强环为环绕钢管混凝土柱的封闭的满环；钢管混凝土柱的直径较大时，钢梁与钢管混凝土柱之间的刚性连接可采用内加强环连接。

根据现有的文献资料，在较大直径钢管混凝土柱中采用内加强环连接方式时，由于加强环的板宽须大于等于0.25倍钢管混凝土柱直径，节点区域的用钢量较大，经济性能不佳；同时，内加强环宽度较大时，将影响钢管柱内混凝土的浇筑质量。

实用新型内容

为了克服上述节点形式的不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种受力合理、施工便利、安全经济的节点构造形式。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的基本方案如下：

一种钢管混凝土柱与钢梁的刚性连接节点，包括钢管混凝土柱与钢梁相交，所述钢梁向所述钢管混凝土柱内延伸，所述钢梁在所述钢管混凝土柱内的上下翼缘板延伸段的端部分别与端板连接，上下加强环同轴位于所述钢管混凝土柱内，分别与上翼缘板延伸段和下翼缘板延伸段在平面内连接，所述上加强环和下加强环的外周与所述钢管混凝土柱的内壁在平面内连接。 

上述技术方案针对现有钢管柱-梁节点进行了优化，所述内加强环采用了分段方式，在受力需要部位采用较厚板材，在受力次要部位采用构造厚度板材；加强环宽度可突破现有技术中对环板宽度的限制，宽度可小于0.25倍钢管混凝土柱直径。加强环较小的宽度会使得混凝土浇筑施工能更顺利地进行，且有利于施工质量的控制。

上述技术方案中的翼缘延伸段根据强节点弱构件的要求确定，其宽度和厚度根据构造要求和计算条件确定。

上述技术方案中的端板尺寸可根据柱-梁节点的受力特点调整确定，端板尺寸（宽度、高度和厚度）需能满足对钢梁端部刚性约束的要求。

基于上述基本方案，可以视钢管混凝土柱与钢梁之间的连接情况，在上加强环和下加强环之间设置竖向加劲肋，所述竖向加劲肋的一侧边与所述钢管混凝土柱的内壁连接。 当然，也可以不布置竖向加劲肋。

本实用新型尤其适用于大直径钢管混凝土柱-梁节点中，采用了加强环与端板组合连接节点形式，既节省了用材，又能满足节点的受力需求。端板在较小的规格条件时、在充填混凝土密实条件下能满足对所述钢梁的强约束条件。

本实用新型针对较大直径钢管混凝土柱-梁节点进行了结构分析和结构试验，该构造方式使得节点受力更为合理、安全、可靠，施工更为方便且容易保证质量，经济性能有明显提升。

附图说明

图1 为本实用新型的构造平面图。

图2为图1中的A-A剖面图。 

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型实施例的制作及拼装步骤如下：

1.  采用板材卷板并进行拼接焊接，形成满足设计要求的钢管混凝土柱1。

2.  在钢管混凝土柱1内，焊接已进行定位的上加强环3a和下加强环3b、上翼缘板延伸段4a和下翼缘板延伸段4b及上下加强环之间的加劲肋6；同时，在钢管混凝土柱1外根据设计要求焊接与钢梁2对应的拼接段。

3.  在本实用新型节点中，焊接端板5，如图所示，端板5分别位于上翼缘板延伸段4a和下翼缘板延伸段4b的端部。

4.  完成与钢结构相关的施工质量检测并验收合格后，进行钢管混凝土柱1内的混凝土浇筑。如果在大直径钢管混凝土柱中另外布置有钢筋芯柱时，应先进行钢筋芯柱的吊装，并在钢筋芯柱验收合格后再进行混凝土的施工。

以上对本实用新型实施例所提供的方案详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。