[发明专利]一种带环形抗剪键的灌浆套管连接节点

说明书

本发明涉及一种带环形抗剪键的灌浆套管连接节点，包括上层模块角柱、节点板、内套管和下层模块角柱，节点板连接至内套管外壁的中部，内套管嵌套于上层模块角柱和下层模块角柱内，内套管内部、内套管与上层模块角柱和下层模块角柱之间均浇筑有灌浆料；上层模块角柱和下层模块角柱内壁设有多个第一抗剪键，内套管外壁设有多个第二抗剪键，第一抗剪键和第二抗剪键为环形抗剪键。与现有技术相比，本发明以一体化浇筑的方式通过内嵌的内套管连接上层模块角柱和下层模块角柱，实现了模块角柱间的稳固连接，具有更好的刚度和强度，内套管外壁和模块角柱内壁的抗剪键能在连接节点受拉时形成径向受压带，提高节点的受压性能。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其是涉及一种带环形抗剪键的灌浆套管连接节点。

背景技术

模块化钢结构建筑是先工厂预制模块，再将模块运输到现场进行搭建的，是目前集成度最高的装配钢结构建筑。依靠其建造速度快、环境污染小、对天气等施工环境要求低等优势，模块化钢结构建筑在各国得到广泛的研究和应用。

相较于传统建筑，模块化钢结构建筑的不同之处在于结构由模块组合而成，模块之间都通过模块间节点连接，因此模块间的连接是否可靠是模块化钢结构建筑质量的重要影响因素。为了标准化生产，目前模块的种类相对单一，形状大多为立方体、圆柱体等，而模块间连接节点则种类形式各异，包括螺栓连接节点、焊接连接节点和预拉力连接节点等，如何找到一种可靠的连接节点成为研究的重点。中国发明专利CN105672494A公开了一种钢管混凝土柱和钢梁之间灌浆连接节点及连接方法，适用于装配式结构的钢管混凝土柱和钢梁，该专利在钢管混凝土柱外套设钢套管，钢套管与钢梁焊接，在钢管套内侧面和钢管混凝土柱外侧面设有抗剪键，钢套管与钢管混凝土柱之间设置有高强度灌浆层，这样一定程度上保证了连接部位的承载性能和刚度，但是，其施工步骤仍然有待简化，而且抗剪键的设置不能在节点受拉时形成良好的受压带，受拉性能不可靠。目前仍缺乏施工便捷、受力性能可靠，尤其是能应用于高烈度地区、高层模块化钢结构建筑的模块间连接节点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带环形抗剪键的灌浆套管连接节点，以一体化浇筑的方式通过内嵌的内套管连接上层模块角柱和下层模块角柱，实现了模块角柱间的稳固连接，具有更好的刚度和强度，内套管外壁和模块角柱内壁的抗剪键能在连接节点受拉时在灌浆料内形成径向受压带，提高节点的受压性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带环形抗剪键的灌浆套管连接节点，包括上层模块角柱、节点板、内套管和下层模块角柱，所述节点板连接至内套管的外壁，内套管嵌套于上层模块角柱和下层模块角柱内，节点板位于上层模块角柱和下层模块角柱之间，内套管的内部、内套管与上层模块角柱和下层模块角柱之间均浇筑有灌浆料；所述上层模块角柱的内壁设有多个第一抗剪键，所述下层模块角柱的内壁设有多个第一抗剪键，所述内套管的外壁设有多个第二抗剪键，所述第一抗剪键和第二抗剪键是环形抗剪键。

进一步的，节点板连接至内套管外壁的中间位置，节点板位于上层模块角柱和下层模块角柱的中间位置。

进一步的，上层模块角柱靠近节点板方向的端部焊接有底梁，底梁与上层模块角柱垂直；下层模块角柱靠近节点板方向的端部焊接有顶梁，顶梁与下层模块角柱垂直。

进一步的，上层模块角柱的数量为1～4个，节点板最多与4个内套管连接。

进一步的，内套管与上层模块角柱和下层模块角柱嵌套安装时，第一抗剪键和第二抗剪键在内套管的径向方向上交替分布，第一抗剪键和第二抗剪键之间沿连接节点的径向形成受压带，从而给连接节点提供足够的抗拉承载力。

更进一步的，多个第一抗剪键在上层模块角柱的内壁上等间距布置，多个第一抗剪键在下层模块角柱的内壁上等间距布置，多个第二抗剪键在内套管的外壁上等间距布置。