[实用新型]装配式钢管混凝土柱H型钢梁外加强环螺栓刚接节点构造

说明书

一种装配式钢管混凝土柱H型钢梁外加强环螺栓刚接节点构造，包括设置在柱梁节点处的钢管构件，所述钢管构件与H型钢梁连接面上焊接有节点构造，所述节点构造包括腹板连接件、外加强环板、外加强环板加劲肋，所述腹板连接件设置在上下外加强环板之间，并且腹板连接件与上下外加强环板之间设有与H型钢梁翼缘厚度相容的间隙，所述上下外加强环板设有与H型钢梁对应高强螺栓孔，所述腹板连接件上设有与H型钢梁对应的高强螺栓孔。本实用新型利用外加强环板和环板加劲肋，提高节点的刚度和承载力，在钢梁腹板与外加强环板连接处设置腹板加劲肋，保证节点区域钢梁腹板和翼缘的局部稳定。

技术领域

本实用新型属于建筑工程结构领域，涉及一种装配式钢管混凝土柱H型钢梁外加强环螺栓刚接节点构造。

背景技术

钢管混凝土结构因钢管混凝土柱充分发挥了钢材与混凝土优良的力学性能，具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能较好、经济效果好等特点，被广泛应用于高层、超高层建筑与大跨结构中。与传统的钢筋混凝土结构相比，钢管能够充当模板，缩短工期，节约材料，钢管混凝土结构具有更高的承载力和延性。钢管混凝土的增强机理，在于组成钢管混凝土的钢管和其核心混凝土之间相互贡献、共同工作的优势，从而使其总体承载力大大提高以及延性大大改善。

钢管混凝土柱根据截面形状一般分为方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱、异形钢管混凝土柱，其中圆钢管混凝土柱对核心混凝土具有较好的约束作用，可以更充分发挥核心混凝土的受压承载性能，而方钢管混凝柱则可以克服圆钢管混凝土柱由于截面形状带来的设计、施工及使用上的不便，且具有抗弯刚度大、节点连接方便的优点。

现工程应用中，为应对高度更高、跨度更大、更多变的受力工作环境，需要设计使用尺寸更大的钢管混凝土结构，但超大尺寸钢管混凝土因钢管壁厚过大引起施工过程中焊接困难、造价较高等问题，需要进一步研究薄壁钢管混凝土的应用。然而只降低钢管壁厚会导致钢管混凝土的截面含钢率降低，从而钢管对核心混凝土的约束作用变弱，影响其承载力、抗震性能等。

梁柱节点作为结构体系的关键部位，影响钢管混凝土组合结构的受力性能、抗震性能。一般节点按照刚度和受力性能主要分为铰接节点、半刚接节点和刚接节点。刚接节点因其刚度和承载力较高，在工程中应用较广。常见的刚接节点有加强环式节点、劲性环节点、抗剪环环梁节点，其中加强环式节点主要是在梁端上下设置一个加强环，加强环在钢管柱外侧即为外加强环，加强环在钢管柱内侧即为内加强环，这种节点能够承受较大的弯矩和剪力，传力清晰。然而钢管混凝土外加强环刚接节点实际施工中因加强环与钢梁采用焊接连接，焊缝过多增加工地现场施工难度，且易导致结构发生脆性破坏。超高层建筑结构施工中焊接工艺复杂繁琐，延缓了施工进度，存在更多施工安全隐患。采用装配式螺栓连接节点可以减少工地焊接，现场通过螺栓连接组装工厂预制的部件，操作流程相对简易，提高了施工速度，但一般装配式螺栓连接节点只能达到半刚接节点的性能要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提供一种能有效传递H型钢梁传递来的荷载，提高H型钢梁的稳定性和抗扭性能的装配式钢管混凝土柱H型钢梁外加强环螺栓刚接节点构造，本构造结构简单，受力明确，有较好的抗震抗剪性能，所有组成构件均可在工厂预制，现场施工方便。本实用新型技术方案如下：

一种装配式钢管混凝土柱H型钢梁外加强环螺栓刚接节点构造，所述节点构造设置在钢管构件1的柱梁节点处、用于连接钢管构件1与H型钢梁7，所述节点构造包括腹板连接件8、外加强环板9和外加强环板加劲肋10，所述外加强环板9包括成对布设的上外加强环板和下外加强环板，上、下外加强环板之间的间距与H型钢梁7高度相匹配，所述钢管构件1上在上、下外加强环板之间焊接有腹板连接件8，并且腹板连接件8与上、下外加强环板之间设有与H型钢梁7翼缘厚度相匹配的间隙，所述上外加强环板的顶部与钢管构件1之间、下外加强环板底部与钢管构件1之间沿H型钢梁7布设方向焊接有外加强环板加劲肋10，所述外加强环板加劲肋10加强上、下外加强环板与H型钢梁7之间的连接力，所述上、下外加强环板和腹板连接件8均通过高强螺栓与H型钢梁7固定连接。