雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點及施工方法技術(shù)

一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點及施工方法，梁柱節(jié)點由內(nèi)鋼管、外鋼管、連接梁段、內(nèi)連接件、高強螺栓和混凝土組成；內(nèi)鋼管的軸線與外鋼管的軸線重合，內(nèi)鋼管上端伸出外鋼管上端500mm；連接梁段焊接在外鋼管上，連接梁段的翼緣板位于兩圈高強螺栓之間；內(nèi)連接件位于內(nèi)鋼管和外鋼管之間，內(nèi)連接件套在內(nèi)鋼管上，內(nèi)連接件通過高強螺栓固定在外鋼管上；內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都有混凝土。梁柱節(jié)點的施工中，先將內(nèi)連接件通過高強螺栓固定在外鋼管上，再將外鋼管套到內(nèi)鋼管上，使內(nèi)鋼管穿過內(nèi)連接件的內(nèi)環(huán)鋼管，最后澆筑混凝土。本發(fā)明專利技術(shù)的梁柱節(jié)點具有焊縫少、施工快捷、受力性能好等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及雙圓鋼管混凝土柱與鋼梁連接的梁柱節(jié)點

技術(shù)介紹
雙圓鋼管混凝土柱具有承載力高、塑性和韌性好、抗火性能好等優(yōu)點。但是，雙圓鋼管混凝土柱包含兩層圓鋼管，施工空間較小，梁柱節(jié)點的處理較為困難。目前已有的梁柱節(jié)點存在施工速度慢、焊縫多、焊接殘余應(yīng)力大等缺點，因此需要一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點及相應(yīng)的施工方法，達到梁柱節(jié)點受力性能好、施工方便等目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點焊縫多、焊接殘余應(yīng)力大、施工速度慢等問題，本專利技術(shù)公開一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點及施工方法，該梁柱節(jié)點具有構(gòu)造簡單、施工快捷、受力性能好等優(yōu)點，該施工方法能夠解決施工空間較小條件下梁柱節(jié)點的施工問題。本專利技術(shù)的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點的技術(shù)方案是：由內(nèi)鋼管、外鋼管、連接梁段、內(nèi)連接件、高強螺栓和混凝土組成；內(nèi)鋼管和外鋼管的截面都為圓形，內(nèi)鋼管的軸線與外鋼管的軸線重合，內(nèi)鋼管下端與外鋼管下端平齊，內(nèi)鋼管上端伸出外鋼管上端500mm；連接梁段焊接在外鋼管上，連接梁段的翼緣板位于兩圈高強螺栓之間；內(nèi)連接件位于內(nèi)鋼管和外鋼管之間，內(nèi)連接件套在內(nèi)鋼管上，內(nèi)連接件通過高強螺栓固定在外鋼管上，兩圈高強螺栓固定一個內(nèi)連接件；高強螺栓的中心線與外鋼管的軸線垂直相交；內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都有混凝土。外鋼管的上端有四圈外鋼管螺栓孔，每一圈外鋼管螺栓孔距外鋼管底部的高度相同，外鋼管螺栓孔的中心線與外鋼管的軸線垂直相交，每兩圈外鋼管螺栓孔用于固定一個內(nèi)連接件。連接梁段由兩塊翼緣板和一塊腹板組成，翼緣板與腹板之間通過焊縫連接，翼緣板三邊為圓弧形，一邊為直邊，與直邊相對的圓弧邊的直徑等于外鋼管的外徑，直邊長度等于被連接鋼梁的翼緣板寬度，腹板上有腹板螺栓孔，以便與鋼梁連接。根據(jù)梁柱節(jié)點連接鋼梁數(shù)量的不同，連接梁段可以為兩個、三個或四個。內(nèi)連接件由內(nèi)環(huán)鋼管、外環(huán)鋼管和連接鋼板組成，內(nèi)環(huán)鋼管和外環(huán)鋼管的截面都為圓形，內(nèi)環(huán)鋼管的軸線與外環(huán)鋼管的軸線重合，連接鋼板一端焊接在內(nèi)環(huán)鋼管上，另一端焊接在外環(huán)鋼管上。外環(huán)鋼管上有兩圈外環(huán)鋼管螺栓孔，每一圈外環(huán)鋼管螺栓孔距外環(huán)鋼管底部的高度相同，外環(huán)鋼管螺栓孔的中心線與外環(huán)鋼管的軸線垂直相交，外環(huán)鋼管螺栓孔的位置與外鋼管螺栓孔的位置相對應(yīng)，外鋼管的內(nèi)徑與外環(huán)鋼管的外徑之差不大于0.5mm。內(nèi)環(huán)鋼管的內(nèi)徑與內(nèi)鋼管的外徑之差不大于0.5mm。連接鋼板水平放置，位于兩圈外環(huán)鋼管螺栓孔之間，連接鋼板呈V字形，中心有連通孔，有利于振搗混凝土?xí)r氣泡的排出。內(nèi)連接件有兩個，其位置分別與連接梁段的上翼緣板和下翼緣板相對應(yīng)，分別傳遞連接梁段的上翼緣板和下翼緣板傳來的內(nèi)力。通過內(nèi)連接件，增強了內(nèi)鋼管、外鋼管和連接梁段之間的聯(lián)系，使連接梁段傳來的內(nèi)力能夠傳遞到內(nèi)鋼管和混凝土上，避免外鋼管局部承受較大的拉力，發(fā)生局部過大變形和破壞。本專利技術(shù)的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點的施工方法是：加工內(nèi)鋼管和外鋼管，在外鋼管的上端鉆四圈外鋼管螺栓孔；加工翼緣板和腹板，在腹板上鉆腹板螺栓孔，把翼緣板和腹板焊接成連接梁段，將連接梁段焊接到外鋼管上；加工內(nèi)環(huán)鋼管、外環(huán)鋼管和連接鋼板，在外環(huán)鋼管上鉆兩圈外環(huán)鋼管螺栓孔，在連接鋼板上開連通孔，把連接鋼板彎折成V字形，將內(nèi)環(huán)鋼管、外環(huán)鋼管和連接鋼板焊接成內(nèi)連接件，把內(nèi)連接件放到外鋼管內(nèi)，對齊外環(huán)鋼管螺栓孔和外鋼管螺栓孔，用高強螺栓把內(nèi)連接件固定在外鋼管上；將外鋼管套到內(nèi)鋼管上，使內(nèi)鋼管穿過內(nèi)連接件的內(nèi)環(huán)鋼管；在內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都澆筑混凝土。在多高層建筑的施工中，上一層梁柱節(jié)點的施工方法是：將內(nèi)鋼管焊接到下層的內(nèi)鋼管上；把翼緣板和腹板焊接成連接梁段，將連接梁段焊接到外鋼管上，把內(nèi)環(huán)鋼管、外環(huán)鋼管和連接鋼板焊接成內(nèi)連接件，將內(nèi)連接件放到外鋼管內(nèi)，對齊外環(huán)鋼管螺栓孔和外鋼管螺栓孔，用高強螺栓把內(nèi)連接件固定在外鋼管上；把外鋼管套到內(nèi)鋼管上，使內(nèi)鋼管穿過內(nèi)連接件的內(nèi)環(huán)鋼管，將外鋼管焊接到下層外鋼管上；在內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都澆筑混凝土。本專利技術(shù)的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點能夠增強內(nèi)鋼管、外鋼管和連接梁段之間的聯(lián)系，把連接梁段傳來的內(nèi)力傳遞到內(nèi)鋼管及混凝土上，避免外鋼管發(fā)生局部過大變形和破壞；內(nèi)鋼管和外鋼管在梁柱節(jié)點區(qū)不斷開，保證了節(jié)點區(qū)的整體性，并且內(nèi)鋼管和外鋼管在不同位置斷開，避免形成薄弱部位；內(nèi)連接件與外鋼管采用螺栓連接，與內(nèi)鋼管采用承插連接，具有焊縫少、施工快捷等優(yōu)點。所述施工方法解決了雙層鋼管內(nèi)部不易施工的問題。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)進一步說明。圖1是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點的軸測圖。圖2是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點的俯視圖。圖3是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點的側(cè)視圖。圖4是本專利技術(shù)的連接梁段的軸測圖。圖5是本專利技術(shù)的內(nèi)連接件的軸測圖。圖6是本專利技術(shù)的連接鋼板的軸測圖。圖7是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點的使用狀態(tài)圖。圖8是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點的施工過程圖。圖9是本專利技術(shù)的梁柱節(jié)點多層施工時的施工過程圖。圖中：1—內(nèi)鋼管，2—外鋼管，3—連接梁段，4—內(nèi)連接件，5—高強螺栓，6—混凝土，7—鋼梁，21-外鋼管螺栓孔，31—翼緣板，32—腹板，41—內(nèi)環(huán)鋼管，42—外環(huán)鋼管，43—連接鋼板，321—腹板螺栓孔，421—外環(huán)鋼管螺栓孔，431—連通孔。具體實施方式如圖1-3所示，一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，由內(nèi)鋼管（1）、外鋼管（2）、連接梁段（3）、內(nèi)連接件（4）、高強螺栓（5）和混凝土（6）組成；內(nèi)鋼管（1）和外鋼管（2）的截面都為圓形，內(nèi)鋼管（1）的軸線與外鋼管（2）的軸線重合，內(nèi)鋼管（1）下端與外鋼管（2）下端平齊，內(nèi)鋼管（1）上端伸出外鋼管（2）上端500mm；連接梁段（3）焊接在外鋼管（2）上，連接梁段（3）的翼緣板位于兩圈高強螺栓（5）之間；內(nèi)連接件（4）位于內(nèi)鋼管（1）和外鋼管（2）之間，內(nèi)連接件（4）套在內(nèi)鋼管（1）上，內(nèi)連接件（4）通過高強螺栓（5）固定在外鋼管（2）上，每兩圈高強螺栓（5）固定一個內(nèi)連接件（4）；高強螺栓（5）的中心線與外鋼管（2）的軸線垂直相交；內(nèi)鋼管（1）和外鋼管（2）的內(nèi)部都有混凝土（6）。如圖4所示，連接梁段（3）由兩塊翼緣板（31）和一塊腹板（32）組成，翼緣板（31）與腹板（32）之間通過焊縫連接，翼緣板（31）三邊為圓弧形，一邊為直邊，腹板（32）上有腹板螺栓孔（321）。如圖5所示，內(nèi)連接件（4）由內(nèi)環(huán)鋼管（41）、外環(huán)鋼管（42）和連接鋼板（43）組成，內(nèi)環(huán)鋼管（41）和外環(huán)鋼管（42）的截面都為圓形，內(nèi)環(huán)鋼管（41）的軸線與外環(huán)鋼管（42）的軸線重合，連接鋼板（43）一端焊接在內(nèi)環(huán)鋼管（41）上，另一端焊接在外環(huán)鋼管（42）上，連接鋼板（43）水平放置，位于兩圈外環(huán)鋼管螺栓孔（421）之間。外環(huán)鋼管（42）上有兩圈外環(huán)鋼管螺栓孔（421），每一圈外環(huán)鋼管螺栓孔（421）距外環(huán)鋼管（42）底部的高度相同。連接鋼板（43）有四塊，中心有連通孔（431）。如圖6所示，連接鋼板（43）呈V字形，中心有連通孔（431）。如圖7所示，雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點通過連接梁段（3）與鋼梁（7）連接，形成框架結(jié)構(gòu)，翼緣板通過焊縫連接，腹板通過高強螺栓連接。圖8所示為本專利技術(shù)的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點的施工過程圖，整個施工過程分為a、b、c、d、e五個步驟，具體的施工過程為：步驟a，加工內(nèi)鋼管（本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，其特征是：由內(nèi)鋼管、外鋼管、連接梁段、內(nèi)連接件、高強螺栓和混凝土組成；內(nèi)鋼管和外鋼管的截面都為圓形，內(nèi)鋼管的軸線與外鋼管的軸線重合，內(nèi)鋼管下端與外鋼管下端平齊，內(nèi)鋼管上端伸出外鋼管上端500mm；連接梁段焊接在外鋼管上，連接梁段的翼緣板位于兩圈高強螺栓之間；內(nèi)連接件位于內(nèi)鋼管和外鋼管之間，內(nèi)連接件套在內(nèi)鋼管上，內(nèi)連接件通過高強螺栓固定在外鋼管上，兩圈高強螺栓固定一個內(nèi)連接件；高強螺栓的中心線與外鋼管的軸線垂直相交；內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都有混凝土。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，其特征是：由內(nèi)鋼管、外鋼管、連接梁段、內(nèi)連接件、高強螺栓和混凝土組成；內(nèi)鋼管和外鋼管的截面都為圓形，內(nèi)鋼管的軸線與外鋼管的軸線重合，內(nèi)鋼管下端與外鋼管下端平齊，內(nèi)鋼管上端伸出外鋼管上端500mm；連接梁段焊接在外鋼管上，連接梁段的翼緣板位于兩圈高強螺栓之間；內(nèi)連接件位于內(nèi)鋼管和外鋼管之間，內(nèi)連接件套在內(nèi)鋼管上，內(nèi)連接件通過高強螺栓固定在外鋼管上，兩圈高強螺栓固定一個內(nèi)連接件；高強螺栓的中心線與外鋼管的軸線垂直相交；內(nèi)鋼管和外鋼管的內(nèi)部都有混凝土。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，其特征是：外鋼管的上端有四圈外鋼管螺栓孔，每一圈外鋼管螺栓孔距外鋼管底部的高度相同，外鋼管螺栓孔的中心線與外鋼管的軸線垂直相交。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，其特征是：連接梁段由兩塊翼緣板和一塊腹板組成，翼緣板三邊為圓弧形，一邊為直邊，與直邊相對的圓弧邊的直徑等于外鋼管的外徑，直邊長度等于被連接鋼梁的翼緣板寬度；連接梁段可以為兩個、三個或四個。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓鋼管混凝土柱的梁柱節(jié)點，其特征是：內(nèi)連接件由內(nèi)環(huán)鋼管、外環(huán)鋼管和連接鋼板組成；內(nèi)環(huán)鋼管和外環(huán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：叢術(shù)平，張征，韓金生，王清，
申請(專利權(quán))人：山東科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37