[实用新型]外伸内隔板式钢梁与内含圆管外套钢管混凝土柱连接节点

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种梁柱节点，特别是一种钢梁和钢管混凝土柱的连接节点。

背景技术

随着三十年改革开放的不断深入，我国经济社会得到了迅速发展，中国城市化的步伐越来越快，特别是近几年来，城市的摩登时代已经到来，高层建筑像雨后春笋，随处可见。随着城市的不断发展扩大，各个城市中心的土地都开始存在稀缺现象。由于历史的发展原因，二十世纪八、九十年代的建筑大多为五或六层，砖体或砖混结构，少数是框架结构，抗震能力较差，不能适应现代城市发展和人居的需求。一般在旧城改造中采取“大拆大建”的改造方法，不但缩短建筑寿命，还浪费了大量资源，建筑垃圾无处排放会对土地环境造成严重污染，拆迁还会引起社会的不安定。采取不拆除旧有建筑进行加层的方法，能够有效节能减排，低碳发展城市，改善居住环境和品位。但需要采取有效的技术措施确保加层后建筑结构的安全。

钢梁-内含圆管外套钢管混凝土柱连接节点是一种工艺简单的钢梁-强约束钢管混凝土柱连接节点，但其内含的核心圆钢管与外套钢管缺乏可靠、直接的传力路径。若在柱塑性铰区及节点核心区其内含的核心圆钢管与外套钢管间仅靠管内填充的混凝土在构件进入非线性变形阶段后泊松比ν随纵向应变而逐渐增大，从而使得混凝土的横向变形量超过钢管的横向变形量，进而迫使内含的核心圆钢管与外套钢管外凸变形，而在钢管内形成环向箍应力从而向内填混凝土提供约束，则在柱塑性铰区及节点核心区其内含的核心圆钢管与外套钢管之间无直接的剪力流可靠、直接地传递应力，在地震荷载与重力荷载作用下在柱两端的塑性铰区及节点核心区，其内含的核心圆钢管与外套钢管无直接的协调作用机制，从而造成塑性铰区及节点核心区外套钢管塑性变形过大而致使节点或柱构件甚至于整体结构发生破坏。这一难题一直未能有效的解决，致使该种强约束钢管混凝土柱-钢梁连接节点耗能能力不如圆管钢管混凝土柱-钢梁连接节点而难于推广应用，本实用新型正是适应这一需求而研发的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种外伸内隔板式钢梁与内含圆管外套钢管混凝土柱连接节点，要解决增强强约束钢管混凝土柱-钢梁连接节点耗能能力的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种外伸内隔板式钢梁与内含圆管外套钢管混凝土柱连接节点，包括内含圆管外套钢管混凝土柱、钢梁和节点核心区，所述内含圆管外套钢管混凝土柱由核心圆钢管、外围钢管、核心混凝土和夹壁混凝土组成，所述核心圆钢管和外围钢管套叠而成，所述核心混凝土填充在核心圆钢管内，所述夹壁混凝土位于核心圆钢管和外围钢管套叠形成的夹层内，其特征在于：所述核心圆钢管在节点核心区贯通，所述外围钢管在节点核心区断开，在断开部位自核心圆钢管外伸有内隔板，所述内隔板露出外围钢管，并与外围钢管焊接连接，下上内隔板和外围钢管围合的区域内放射状设置有核心区钢翅片，所述核心区钢翅片、内隔板、钢梁的翼缘和钢梁的腹板塞焊连接，所述核心区钢翅片与钢梁的腹板通过角焊缝连接，所述内隔板之上和之下的内含圆管外套钢管混凝土柱的塑性铰区设置有塑性铰区钢翅片，所述塑性铰区钢翅片呈放射状自核心圆钢管伸向外围钢管，并露出外围钢管的外壁。

所述夹壁混凝土为自密实混凝土，为浇筑方便在其浇筑区域内设置有浇筑孔，所述浇筑孔的直径≥75mm。 

所述外围钢管为矩形钢管。

所述内隔板至少延伸至距离钩形焊接工艺孔的钩端不少于50mm。

所述核心区钢翅片边缘被切削成梯形，两侧面切削有L型塞焊孔。

所述钢梁的腹板端部靠近钢梁的翼缘位置开有钩形焊接工艺孔。

所述外围钢管与内隔板交接处的内侧焊接有背衬。

所述核心区钢翅片在同一水平面至少为四块，所述核心区钢翅片的厚度≥钢梁的腹板厚度。

所述内隔板与钢梁的腹板还通过螺栓加固，与角焊缝一起形成栓-焊连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

钢梁翼缘与外伸内隔板具有很可靠的传力路径，因而节点具有较好的延性与较强的能量耗散能力，而且因为核心圆钢管内混凝土具有很强的约束、外围方钢管内混凝土也具有较强的约束，因而节点刚度很大，大大减小了核心区的剪切变形，改善了节点的抗震性能，实现了“强节点，弱杆件”的结构设计原则。