[发明专利]方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合结构梁柱节点及其制作方法，更具体地说，涉及一种方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点及其制作方法。

背景技术

钢管混凝土组合结构融合了钢结构和混凝土结构的优势，以其优越的结构性能和便捷的施工方法得到了极大的推广和应用。其中，方钢管混凝土组合异形柱是一种新型钢管混凝土组合结构，该柱是由多个尺寸较小的方钢管通过焊接缀板或缀条相互连接成L形、T形和十字形方钢管组合异形柱，再在各个方钢管中浇注混凝土制成。结构的角柱采用L形异形柱，边柱采用T形异形柱，中柱可采用十字形异形柱，该结构体系可以避免房间角部出现凸角，非常适合用于住宅建筑中。随着异形柱研究的逐步深入，该种结构体系的构造形式需要进一步完善，尤其是需要研发新型的梁柱节点形式，以推广该体系的应用，进而推动钢结构住宅产业的发展。

目前用于方钢管混凝土组合结构的梁柱节点形式用于异形柱结构体系时，存在焊接工作量大、施工复杂等问题，根据目前国内外住宅产业化的要求和方钢管混凝土组合异形柱结构体系本身的构造、受力特点，发现该体系梁柱节点应满足以下要求：(1)保证梁和柱的可靠连接；(2)异形柱单肢柱间通过缀板连接，节点应加强各钢管协同工作；(3)实现工厂制作，现场安装，以适应产业化要求；(4)可以实现较高的安装精度和便捷的安装方法，在保证施工质量的前提下加快施工速度。

发明内容

为满足上述对组合异形柱结构中梁柱节点的要求，本发明提供一种方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点，该节点是使用一种异形(L形、T形或十字形)钢筒套于异形柱外侧，使用一种贯通的长螺栓贯穿整个套筒和钢管，以保证套筒与柱的可靠连接；梁在工厂中焊接于带有螺栓孔的端板上，在现场与套筒进行螺栓连接，实现全部工厂预制、现场组装，减小现场焊接工作量，保证施工精度。

本发明的技术方案如下：

一种方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点，包括十字形、T形或L形方钢管混凝土组合异形柱、带端板的H型钢梁、套筒、贯通长螺栓、螺栓；所述方钢管混凝土组合异形柱由多根方钢管通过焊接缀板连接成十字形、T形或L形的方钢管组合异形柱，在各个方钢管内浇注混凝土制成；所述带端板的H型钢梁由端板、肋板和H型钢梁组成，H型钢梁焊接于端板，设置肋板；所述套筒为铸钢的钢筒，根据轮廓形状分为十字形套筒、T形套筒或L形套筒，十字形套筒套于十字形方钢管组合异形柱外圈，T形套筒套于T形方钢管组合异形柱外圈，L形套筒套于L形方钢管组合异形柱外圈；在套筒和方钢管上设置相对应的螺栓孔，贯通长螺栓穿入螺栓孔横穿套筒和方钢管，用于连接异形柱和套筒；在套筒和端板上设置相对应的螺栓孔，使用螺栓把端板固定于套筒上，完成套筒与梁的连接。

所述套筒是轮廓为十字形、T形或L形的钢筒，筒壁的侧边根据长度不同分别称为套筒长边和套筒短边；套筒套于异形柱外侧后，套筒长边应紧贴在方钢管的管壁两侧，套筒短边与方钢管的管壁离开一段距离，留出一定的空隙，这段空隙在螺栓连接梁和套筒时使用，可将螺帽通过空隙伸入到套筒与柱壁之间，从套筒外侧将螺杆柠紧。

一种方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点制作方法，以十字形方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点为例说明，T形、L形方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点特征与其类似，仅将十字形套筒替换为T形套筒或L形套筒，对应的十字形方钢管组合异形柱替换为T形方钢管组合异形柱或L形方钢管组合异形柱。其特征是：

(1)首先工厂预制或购买十字形方钢管组合异形柱、十字形套筒、带端板的H型钢梁、贯通长螺栓、螺栓；运至现场后，将十字形方钢管组合异形柱定位并固定，十字形套筒套于柱头，将套筒长边的螺栓孔与方钢管相应的螺栓孔对齐，使用贯通长螺栓通过螺栓孔横穿十字形套筒和方钢管，拧紧贯通长螺栓，将十字形套筒固定于十字形方钢管组合异形柱的柱头；

(2)将端板的螺栓孔与套筒短边的螺栓孔对齐，将螺栓的螺帽伸入到十字形套筒与方钢管之间的空隙，贴着套筒内壁，与套筒短边的螺栓孔对齐，将螺栓的螺杆从外到内穿过端板的螺栓孔、套筒短边螺栓孔和螺帽，拧紧螺栓，完成梁与套筒的连接；

(3)将上段十字形方钢管组合异形柱吊装，下端柱头插入十字形套筒，十字形方钢管组合异形柱下端柱头的螺栓孔与套筒长边相应的螺栓孔对齐，使用贯通长螺栓穿过螺栓孔横穿十字形套筒和异形柱，拧紧贯通长螺栓；

(4)在方钢管内浇注混凝土并养护，至此，完成整个节点的制作。