[发明专利]方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯结构及方法

说明书

本发明公开了一种方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯结构及方法，使两条型钢混凝土梁通过所述对接凹槽上下垂直对接设置，形成型钢混凝土梁连接体，两条方钢管结构分别上下对接型钢混凝土梁连接体，上、下方钢管的方钢凹槽分别与型钢上下两侧的型钢凹槽对接设置，形成节点榫卯结构。通过节点榫卯结构的巧妙搭接实现型钢混凝土结构梁与方形钢管混凝土柱的连接，并提高了节点转接件的抗弯和抗扭强度，防止节点转接件发生弯曲和扭转变形。同时通过向上、下方钢管结构的矩形型腔相连通形成一体化矩形型腔中浇筑混凝土形成方钢管约束混凝土柱，用以将节点榫卯结构包裹在混凝土中，形成抗弯、抗扭能力较强的混凝土柱节点，保证节点榫卯结构的稳固性。

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，特别是涉及一种方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯结构及方法。

背景技术

钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑结构，具有强度高、抗震性能好、施工方便等显著优点，广泛应用于工程实践当中。方形钢管对其内部混凝土具有很高的约束能力，应用范围广泛，但是方形钢管与型钢混凝土梁连接比较困难，现有的连接节点设计比较复杂，现场施工有一定的困难。例如环梁节点的设计，钢管柱楼层节点处设置有加劲加强环板，与节点箍筋、腰筋安装位置碰撞，无法进行钢筋安装施工。若将箍筋焊接在钢管柱和加强环板肋板上，焊接质量和焊接后钢管柱应力发生变化，产生各向的焊接应力，各向变形不能进行有效预估，且节点自身整体性较差，施工质量难以保证。同时当前的城市建筑施工建设面临的主要挑战之一就是在保证建筑结构整体安全和耐久以外，还需要尽可能减少在施工过程中花费的时间，降低其施工成本以及由于施工所产生的噪音，粉尘等。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种能够保证节点榫卯结构的稳固性，并提高了节点转接件的抗弯和抗扭强度，防止节点转接件发生弯曲和扭转变形的方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯结构及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯结构，所述方钢管结构的管口上设有沿管口截面的两条中轴线直线切割的方钢凹槽，所述型钢混凝土梁为内嵌有型钢的混凝土梁，其中，所述型钢混凝土梁中部的型钢曝露设置，所述型钢的上下两侧均设有与位于同一中轴线上的方钢凹槽对应设置的型钢凹槽，且在曝露的型钢钢体的中点位置设有对接凹槽，两条型钢混凝土梁通过所述对接凹槽上下垂直对接设置，形成型钢混凝土梁连接体，两条方钢管结构分别上下对接所述型钢混凝土梁连接体，上、下方钢管的方钢凹槽分别与所述型钢上下两侧的型钢凹槽对接设置，形成节点榫卯结构。

一种方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯方法，所述方钢管结构与型钢混凝土梁的节点榫卯方法包括以下步骤：

S1、设置至少两条方钢管结构，所述方钢管结构包括内外同轴套装的内方钢管和外方钢管，并在所述内、外方钢管管口上设有沿管口截面的两条中轴线直线切割的方钢凹槽；

S2、设置至少两条内嵌有型钢的型钢混凝土梁，其中，所述型钢混凝土梁中部的型钢曝露设置，所述型钢的上下两侧均设有与位于同一中轴线上的方钢凹槽对应设置的型钢凹槽，且在曝露的型钢钢体的中点位置设有对接凹槽；

S3、两条型钢混凝土梁通过所述对接凹槽上下垂直对接设置，形成型钢混凝土梁连接体；

S4、两条方钢管结构分别上下对接所述型钢混凝土梁连接体，上、下方钢管结构的方钢凹槽分别与所述型钢上下两侧的型钢凹槽对接设置，形成节点榫卯结构；

S5、上、下方钢管结构的内、外方钢管通过型钢混凝土梁连接体实现一一对接，所述上、下方钢管结构的矩形型腔相连通形成一体化矩形型腔，向所述一体化矩形型腔中浇筑混凝土形成方钢管约束混凝土柱，用以将节点榫卯结构包裹在混凝土中，保证节点榫卯结构的稳固性。