[发明专利]方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构及其施工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一类建筑结构中的框架节点，具体涉及到一种方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构及其施工方法。

背景技术:

方形薄壁钢管混凝土柱具有节省钢材、自重轻、承载力较高，塑性韧性好、经济性好等优点，在中低层建筑中具有良好的应用前景。目前，关于方形薄壁钢管混凝土节点形式较少，不利于该类结构的推广应用，因此提出力学性能良好、构造简单的方形薄壁钢管混凝土节点，具有较好的实际工程应用价值。

发明内容:

本发明的目的是提供一种经济性好、承载力较高、传力简洁明确、构造简单、施工快速方便的方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构及其施工方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是:

本发明方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构，其特征在于：所述钢梁通过T型钢或角钢与方形薄壁钢管柱连接，所述方形薄壁钢管柱、钢梁上开设螺栓孔，所述方形薄壁钢管柱及钢梁与T型钢或角钢采用抗剪螺栓连接，所述方形薄壁钢管柱内部填充有混凝土。

进一步的，连接方形薄壁钢管柱与T型钢或角钢的紧固件为穿芯高强螺栓，连接钢梁与T型钢或角钢的紧固件为普通高强螺栓。

进一步的，上述内部混凝土为普通混凝土或自密实混凝土。

本发明方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构的施工方法，其特征在于：

所述方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构中钢梁通过T型钢或角钢与方形薄壁钢管柱连接，所述方形薄壁钢管柱、钢梁上开设螺栓孔，所述方形薄壁钢管柱及钢梁与T型钢或角钢采用抗剪螺栓连接，所述方形薄壁钢管柱内部填充有混凝土。施工包括以下步骤：

（1）方形薄壁钢管采用四块带卷边的冷弯薄壁角钢焊接而成；

（2）薄壁钢管柱和T型钢或角钢开设螺栓孔，用于安装穿芯螺栓；

（3）钢梁翼缘和T型钢或角钢开设螺栓孔，用于安装抗剪螺栓；

（4）采用抗剪螺栓将钢梁与T型钢或角钢连接，再将钢梁吊装至施工现场指定位置，通过穿芯螺栓将方形薄壁钢管柱与T型钢或角钢可靠连接；最后在方形薄壁钢管柱内浇筑混凝土，完成节点施工。

（5）或者工厂加工阶段，先在方形薄壁钢管柱内预留穿芯螺栓孔洞，在工厂进行混凝土浇筑，待内部混凝土达到预定强度后，将方形薄壁钢管混凝土柱吊装至施工现场与钢梁拼接安装。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：该类新型节点节省钢材、自重轻、承载力较高、塑性延性好、力学性能可靠；与采用焊接连接节点相比，该类钢管混凝土柱与钢梁装配式节点不需要现场焊接，因此加工质量更可靠；同时该类新型节点具有现场安装方便、施工速度快的优点，有利于实现工程建设标准化生产，经济效益显著。

附图说明：

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1是T型钢连接实施结构示意图；

图2是图1的A-A截面剖视图；

图3是角钢连接实施结构示意图；

图4是图3的B-B截面剖视图；

图中标号，1-方形薄壁钢管柱；2-混凝土；3-钢梁；4-T型钢；5-角钢；6-穿芯螺栓；7-抗剪螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～4所示，一种方形薄壁钢管混凝土柱与钢梁装配式节点结构，包括薄壁方形钢管柱1与钢梁3，所述方形薄壁钢管柱1、钢梁3相应位置开设若干螺栓孔，所述方形薄壁钢管柱1、钢梁3与T型钢4(或角钢5)采用螺栓连接，所述方形薄壁钢管柱1内部填充混凝土2。

在本实施例中，连接薄壁钢管柱1与T型钢4(或角钢5)的紧固件为穿芯螺栓7；连接钢梁3与T型钢4(或角钢5)的紧固件为抗剪螺栓7。

在本实施例中，所述内部混凝土2为普通混凝土或自密实混凝土。

一种薄壁方形钢管混凝土柱—钢梁装配式节点的施工方法，包括以下步骤：

（1）钢管1采用四块带卷边的冷弯薄壁角钢焊接而成；

（2）在方形薄壁钢管柱1、钢梁3、T型钢4(或角钢5)相应位置处开设螺栓孔，以用于安装高强螺栓；