[发明专利]环板拼接式中空夹层钢管混凝土组合节点及安装方法

说明书

本发明涉及建筑结构的连接技术领域，公开了一种环板拼接式中空夹层钢管混凝土组合节点及安装方法，其包括方钢管柱、工字型钢梁以及连接两者的梁柱连接组件，方钢管柱通过T形孔与圆钢管柱的T形连接侧板配合连接；梁柱连接组件包括对称设置的上下两组拼接板以及设置于两组拼接板之间并连接两者的T形连接件；每组拼接板包括四块相同的拼接板，拼接板包括水平部、垂直部和连接耳，水平部背面设置有T形滑件；T形连接件上设置有与T形滑件配合的T形滑槽。本发明实现了中心钢管柱的位置固定，连接节点采用特有的外环板式拼接连接，实现“强柱弱梁”的设计理念；所有构件的焊接均在工厂加工完成，现场全部通过螺栓连接，实现了完全装配化施工。

技术领域

本发明涉及建筑结构的连接技术领域，具体而言，涉及一种环板拼接式中空夹层钢管混凝土组合节点及安装方法。

背景技术

钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高等特点。钢结构构件通过连接节点组成结构体系，节点形式的选择对于结构整体性、可靠度、建设周期以及附属构件设计施工有着直接的影响。

外环板式节点是一种常见的节点形式，主要由环板、腹板抗剪连接板、钢管柱、钢梁等构成。钢管柱的一种常见形式是中空夹层钢管混凝土柱，中空夹层钢管混凝土柱是在内外两层同心钢管之间浇筑混凝土形成的组合构件，其内外层钢管取代了钢筋并对混凝土产生约束作用，构件整体具有抗弯刚度大、自重轻、抗震性能好和耐火性能好的特性，特别适用于高架桥墩、深海平台的支架柱、大直径柱、大尺寸灌注桩及可能遭遇冰冻荷载作用的土木工程领域。现有的中空夹层钢管混凝土柱中，中心钢管的位置难以固定，浇筑混凝土时无法确保内外柱子中心保持一致，造成施工不便，更不能保证与外环板式梁柱节点实现更好的连接。

钢管柱与钢梁的连接形式一般为栓焊混接，在实际工程运用中，一般需要对钢管柱进行焊接加强环板和腹板抗剪连接板，待其运输到现场后，外环板与钢梁翼缘板采用等强焊缝进行焊接，腹板与抗剪连接板采用高强螺栓连接。由于外环板在运输时容易损坏，现场还需与钢梁翼缘板焊接，导致现场焊接工作量大且焊接质量无法保证，运输和施工都比较不便。

现在钢结构建筑对梁柱连接节点的承载能力要求越来越高，针对以上问题，寻求一种现场施工简便，减少焊接工作量避免运输损坏的环板拼接式中空夹层钢管混凝土组合节点作为方钢管柱和钢梁的连接方式是非常重要的。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题提供一种新型的梁柱节点连接方式，保证了浇筑中心钢管柱的固定，实现了钢管混凝土组合节点产品化、标准化、装配化零焊接施工。

为了实现上述目的，本发明的环板拼接式中空夹层钢管混凝土组合节点，包括方钢管柱、工字型钢梁以及连接两者的梁柱连接组件；

方钢管柱四角固定有连接角柱，连接角柱上设置有竖向的T形孔，方钢管柱中心设置有圆钢管柱，圆钢管柱上均布有四个T形连接侧板，T形连接侧板端部的T形结构与T形孔相匹配，T形连接侧板插入T形孔中将方钢管柱和圆钢管柱连接为一体；

梁柱连接组件包括对称设置的上下两组拼接板以及设置于两组拼接板之间并连接两者的T形连接件；

每组拼接板包括四块相同的标准拼接板，标准拼接板包括水平部、垂直部和连接耳，垂直部与方钢管柱侧面贴合，连接耳设置于垂直部两侧，与水平部垂直，相邻的标准拼接板的连接耳相互贴合，连接耳之间通过螺栓连接，水平部背面设置有T形滑件；

T形连接件包括相互垂直的连接板Ⅰ和连接板Ⅱ，连接板Ⅰ上下两端均设置有与T形滑件相配合的T形滑槽，T形滑槽沿连接板Ⅰ延伸并贯穿连接板Ⅱ；

标准拼接板的水平部与工字型钢梁的上下翼缘通过连接板Ⅲ搭接，T形滑件插于T形滑槽中，连接板Ⅱ与方钢管柱螺栓连接，连接板Ⅰ与工字型钢梁的腹板通过连接板Ⅳ搭接。

进一步的，连接角柱截面为等腰三角形。