[实用新型]一种整体式外加强环复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点

说明书

本实用新型公开了一种整体式外加强环复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括方钢管、圆钢管、混凝土、H型钢梁、整体式外加强环等结构构件。本实用新型节点使钢框架梁‑柱节点的塑性变形仅发生在梁端非节点核心处，而钢框架梁‑柱等主体结构构件始终保持在弹性范围内，震后没有发生破坏，并整体式外加强环为预制结构，节省了施工时的支撑件，施工方便，节约了施工时间，经济适用，操作方便。

技术领域

本实用新型专利型属于工程结构耗能减震领域，涉及节点，具体涉及一种整体式外加强环复式钢管混凝土柱-钢梁节点。

背景技术

钢管混凝土柱与钢梁常采用节点的连接形式。在实际工程结构抗震中，节点是非常关键的部位，节点部位的抗震性能是研究的主要关注点之一，因此，必须保证节点具有较高的承载力与变形能力，满足“强节点，弱构件”的抗震要求。

基于对建筑结构梁-柱节点的研究，可以发现在钢管混凝土柱-钢梁节点连接中，连接后易造成节点处承载力降低，初始刚度较低，在受力过程中容易较早地出现塑性变形，耗能能力不佳，并且节点区柱易出现应力集中现象，发生剪切破坏。因此，需要寻找一种新的节点连接方式能够克服上述问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种复式钢管混凝土柱与钢梁的连接方法及一种整体式外加强环连接节点，解决目前复式钢管混凝土柱-钢梁节点承载力低，容易发生剪切破坏的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种复式钢管混凝土柱与钢梁的连接方法，该复式钢管混凝土柱包括外层方钢管和内层圆钢管，所述的内层圆钢管套在外层方钢管内，所述的外层方钢管与内层圆钢管之间以及内层圆钢管内均填充混凝土，该钢梁为H型钢梁，包括腹板以及与腹板连接的上翼缘和下翼缘，所述的复式钢管混凝土柱与钢梁的节点处采用外加强环进行连接，所述的外加强环包括第一加强环、第二加强环以及两个外肋环板，所述的第一加强环和第二加强环结构相同，均为正八面体结构，所述的第一加强环和第二加强环内部中空；所述的第一加强环和第二加强环通过两个外肋环板连接成一整体；

复式钢管混凝土柱与钢梁连接时，将所述的外加强环套于外层方钢管上，将所述的第一加强环和第二加强环与复式钢管混凝土柱的外层方钢管接触处进行焊接；同时，将所述的H型钢梁的腹板以平行于外肋环板所在平面的方向插入复式钢管混凝土柱的外层方钢管内，所述的腹板与外层方钢管接触处进行焊接，所述的上翼缘和下翼缘分别与第一加强环和第二加强环进行焊接。

具体的，将所述的H型钢梁的腹板以平行于外肋环板所在平面的方向插入复式钢管混凝土柱的外层方钢管内，具体包括，削除H型钢梁的上翼缘和下翼缘，只保留腹板，削除长度不小于腹板插入方钢管内的深度；在方钢管外侧加工有预留孔洞，该预留孔洞的高度和宽度与腹板的高度和宽度分别相同，将所述的H型钢梁的腹板以平行于外肋环板所在平面的方向通过所述的预留孔洞插入复式钢管混凝土柱的外层方钢管内。

进一步，所述的第一加强环和第二加强环的结构满足D/B为1.85～2.38， B/t_d为6～12，h/t_d不超过22，其中，D为方形钢管边长，B为第一加强环或第二加强环沿H型钢梁方向的外伸长度，t_d为第一加强环或第二加强环的厚度，h为H型钢梁高度。

进一步，所述的H型钢梁的结构满足b_f/t_f为15.4～19.2，其中b_f为H型钢梁上翼缘或下翼缘的宽度、t_f为H型钢梁上翼缘或下翼缘的厚度。

此外，所述的H型钢梁上翼缘或下翼缘的削除长度b满足 0.65hb0.85h，h为H型钢梁高度；