一種外隔板式方鋼管混凝土柱與h型鋼梁節(jié)點施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程技術領域，特別涉及一種腹板貫通的外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節(jié)點。
【背景技術】
[0002]鋼管混凝土柱是隨建筑結構發(fā)展而產生的一種新的結構形式，充分利用混凝土和鋼材的材料性能優(yōu)勢，內填混凝土可以有效防止鋼管柱壁失穩(wěn)，鋼管的套箍作用又可以限制混凝土的側向膨脹，從而在不增加柱截面尺寸的前提下顯著提升柱子的承載能力。鋼管混凝土柱的幾何形式規(guī)整美觀，與鋼梁的連接施工方便，材料利用程度高，節(jié)約成本。因此，鋼管混凝土鋼梁組合的框架結構已被廣泛應用于國內各類建筑中，良好的力學性能和幾何形式使其擁有獨特優(yōu)勢。
[0003]節(jié)點是框架結構中的傳力樞紐，其強度決定柱與梁的連接是否可靠，能否有效傳遞剪力和彎矩，關系到整個框架結構的安全性。因此節(jié)點是結構設計中的關鍵部位?！毒匦武摴芑炷两Y構技術規(guī)程》(CECS159:2004)推薦了四種節(jié)點形式，即帶短梁內隔板式、內隔板式、外隔板式、外伸內隔板式。四種節(jié)點已經被廣泛應用與實際工程中，收效良好，但仍存在一定問題和改進空間。
[0004]節(jié)點的構造形式決定了其優(yōu)勢和不足。外隔板節(jié)點柱內構造簡單，施工更加方便，但柱外隔板尺寸較大，容易造成室內凸角，影響美觀。內隔板式和帶短梁內隔板式節(jié)點外形更加規(guī)整，但內隔板的存在使柱內構造復雜，隔板上須有通氣孔和澆注孔，且焊接過程繁瑣，給施工造成不便。帶短梁式內隔板節(jié)點還需要在柱外焊接短鋼梁，短梁再與鋼梁連接，施工更加復雜，會造成成本的相對增加。隔板貫通節(jié)點外形相對規(guī)整，但內部依然復雜，且只有鋼梁翼緣貫通柱截面，鋼梁腹板被柱壁打斷，梁端剪力大部分由鋼管柱腹板承擔，沒有充分發(fā)揮節(jié)點核心區(qū)的抗剪作用。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有節(jié)點形式存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于連接方鋼管混凝土柱和H型鋼梁的節(jié)點形式及施工方法。該節(jié)點形式有效結合了規(guī)程推薦的四種節(jié)點的優(yōu)勢，并作出相應改進，綜合考慮了節(jié)點的外形的美觀、施工的方便快捷和受力傳力的明確高效。本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]—種外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節(jié)點施工方法，分為工廠預制和現(xiàn)場施工兩部分，其中，
[0007]工廠預制部分為:
[0008]I)根據(jù)方鋼管混凝土柱的尺寸和H型鋼梁翼緣寬度加工兩塊外隔板(4)，使外隔板中心方形孔尺寸小于柱內壁尺寸；
[0009]2)在貫通腹板(7)的兩端預留螺栓孔，用于穿過高強螺栓；
[0010]3)將貫通腹板(7)豎直焊接在兩塊外隔板4中間；
[0011]4)核心區(qū)鋼管柱壁被貫通腹板(7)分為兩個C字型部分，預加工這兩個C字型部分，并焊接于外隔板(4)中間、貫通腹板(7)兩側，以上工序預制成一個節(jié)點模塊。
[0012]現(xiàn)場施工部分為:
[0013]5)將鋼管柱的下半部分立于預定位置，稱之為下鋼管柱，將預制的節(jié)點模塊焊接于在下鋼管柱上方，注意下鋼管柱應與核心區(qū)的兩部分C字鋼管位置相對；
[0014]6)用高強螺栓將連接板(8)連接在貫通腹板(7)的預留螺栓孔處，再用高強螺栓將鋼梁腹板(3)與連接板(8)的相連；
[0015]7)腹板固定好后，焊接鋼梁翼緣(2)與外隔板(4);
[0016]8)從外隔板(4)的中間孔澆筑內填混凝土 (5)，施工完成。
[0017]本發(fā)明具有的特點和積極效果是:
[0018](I)減小外隔板的尺寸的同時不減小節(jié)點的承載能力，改善室內觀感；
[0019](2)鋼管柱內的內肋在起到內隔板的作用同時不影響柱內混凝土的澆筑，且省去了原內隔板澆注孔和通氣孔共5個孔的繁瑣工序；
[0020](3)鋼梁腹板貫通鋼管柱，可以有效提升節(jié)點的抗剪性能。同時由于澆注孔的擴大，腹板的厚度不會對柱內混凝土的澆筑產生影響；
[0021](4)節(jié)點形式簡單，在提升性能的同時不會對施工造成過多不便，也不會增加過多成本。
[0022]綜上所述，采用本發(fā)明方法制作的腹板貫通的外隔板式方鋼管混凝土柱與鋼梁節(jié)點，可以減小外隔板尺寸，提升美觀程度，改善節(jié)點抗剪性能，同時不會造成施工不便。此節(jié)點能夠使H型鋼梁與方鋼管混凝土柱可靠連接，有效傳遞彎矩和剪力，滿足節(jié)點強度要求。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施不意圖的俯視圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施示意圖的正視圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0026]如圖1、圖2所示的節(jié)點形式，所述節(jié)點包括如下部分:I為鋼管柱、2為鋼梁翼緣、3為鋼梁腹板、4為外隔板、5為柱內混凝土、6為外隔板在柱內形成的內肋、7為柱內的腹板、8為連接板、9為螺栓。
[0027]所述鋼管柱I被外隔板4于鋼梁翼緣位置處截斷，外隔板中心的矩形孔邊長小于鋼管柱的邊長，因此在柱內形成內肋6。內肋是外隔板的一部分。
[0028]所述鋼梁翼緣2焊接于外隔板4。
[0029]所述鋼管柱I被柱內的腹板7貫通，且腹板在鋼管壁外伸出一端距離，通過連接板8與鋼梁腹板3用高強螺栓9連接。注意腹板3、7應在翼緣焊縫下方預制圓弧切角，可以在焊縫處設置墊板，方便施工。
[0030]具體制作及施工方法分為工廠預制和現(xiàn)場施工兩部分，工廠預制部分為:
[0031]I)根據(jù)方鋼管混凝土柱的尺寸和H型鋼梁翼緣寬度加工兩塊外隔板4，使外隔板中心方形孔尺寸小于柱內壁尺寸，并對方孔四角預制倒角;柱腹板外側的外隔板較寬，鋼梁翼緣較窄，將外隔板向較窄的外伸段過渡，外伸段與翼緣2齊寬；
[0032]2)在貫通腹板7的兩端預留螺栓孔，其直徑應略大于高強螺栓9的直徑，預留孔的詳細尺寸和數(shù)量需根據(jù)實際情況計算得到；
[0033]3)將貫通腹板7豎直焊接在兩塊外隔板4中間，類似H型鋼梁的制作；
[0034]4)核心區(qū)鋼管柱壁被貫通腹板7分為兩個C字型部分，預加工這兩個部分，并焊接于外隔板4中間、貫通腹板7兩側，以上工序形成一個節(jié)點模塊。
[0035]現(xiàn)場施工部分為:
[0036]5)將鋼管柱I的下半部分立于預定位置，將以上預制節(jié)點模塊焊接于在下鋼管柱上方，注意下鋼管柱應與核心區(qū)的兩部分C字鋼管位置相對；
[0037]6)用高強螺栓將連接板8連接在貫通腹板7的預留螺栓孔處，再用高強螺栓將鋼梁腹板3與連接板8的相連；
[0038]7)腹板固定好后，焊接鋼梁翼緣2與外隔板4的外伸段；
[0039]8)從外隔板4的中間孔澆筑內填混凝土 5，施工完成。
[0040]綜上所述，本發(fā)明是一種腹板貫通的外隔板式方鋼管混凝土柱與鋼梁節(jié)點，其節(jié)點模塊可在工廠中預加工，現(xiàn)場拼裝。此節(jié)點可以減小外隔板尺寸，提升美觀程度，改善節(jié)點抗剪性能，同時不會造成施工不便。此節(jié)點能夠使H型鋼梁與方鋼管混凝土柱可靠連接，有效傳遞彎矩和剪力，滿足節(jié)點強度要求。
[0041]盡管上面結合附圖對本發(fā)明的實施進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節(jié)點施工方法，分為工廠預制和現(xiàn)場施工兩部分，其中，工廠預制部分為: 1)根據(jù)方鋼管混凝土柱的尺寸和H型鋼梁翼緣寬度加工兩塊外隔板(4)，使外隔板中心方形孔尺寸小于柱內壁尺寸； 2)在貫通腹板(7)的兩端預留螺栓孔，用于穿過高強螺栓； 3)將貫通腹板(7)豎直焊接在兩塊外隔板4中間； 4)核心區(qū)鋼管柱壁被貫通腹板(7)分為兩個C字型部分，預加工這兩個C字型部分，并焊接于外隔板(4)中間、貫通腹板(7)兩側，以上工序預制成一個節(jié)點模塊。 現(xiàn)場施工部分為: 5)將鋼管柱的下半部分立于預定位置，稱之為下鋼管柱，將預制的節(jié)點模塊焊接于在下鋼管柱上方，注意下鋼管柱應與核心區(qū)的兩部分C字鋼管位置相對； 6)用高強螺栓將連接板(8)連接在貫通腹板(7)的預留螺栓孔處，再用高強螺栓將鋼梁腹板(3)與連接板(8)的相連； 7)腹板固定好后，焊接鋼梁翼緣(2)與外隔板(4); 8)從外隔板(4)的中間孔澆筑內填混凝土(5)，施工完成。2.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)點施工方法，其特征在于，步驟I)中，還對方形孔四角預制倒角；柱腹板外側的外隔板較寬，鋼梁翼緣處的外隔板較窄，將外隔板向較窄的外伸段過渡，外伸段與鋼梁翼緣齊寬。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節(jié)點施工方法，包括：1)根據(jù)方鋼管混凝土柱的尺寸和H型鋼梁翼緣寬度加工兩塊外隔板(4)，使外隔板中心方形孔尺寸小于柱內壁尺寸；2)在貫通腹板(7)的兩端預留螺栓孔，3)將貫通腹板(7)豎直焊接在兩塊外隔板4中間；4)核心區(qū)鋼管柱壁被貫通腹板(7)分為兩個C字型部分，預加工這兩個C字型部分，并焊接于外隔板(4)中間、貫通腹板(7)兩側，形成節(jié)點模塊；現(xiàn)場施工。本發(fā)明可以在減小外隔板的尺寸的同時不減小節(jié)點的承載能力；鋼梁腹板貫通鋼管柱，可以有效提升節(jié)點的抗剪性能。節(jié)點形式簡單，在提升性能的同時不會對施工造成過多不便，也不會增加過多成本。
【IPC分類】E04B1/58
【公開號】CN105672487
【申請?zhí)枴緾N201610012505
【發(fā)明人】榮彬, 劉帥
【申請人】天津大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月7日