用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱‑钢梁面外螺栓装配式连接节点制造技术

本实用新型专利技术一种用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱‑钢梁面外螺栓装配式连接节点，包括多腔钢管混凝土组合柱，以及平面内钢梁体和平面外钢梁；多腔钢管混凝土组合柱包括两个对称设置的柱腹板，两端分别与柱腹板内侧连接的至少一个加劲板，以及固定两个柱腹板的柱腹板侧部固定件；加劲板将柱腹板和柱腹板侧部固定件围成的组合柱内部分为多个腔体；每个柱腹板外侧呈十字型连接固定节点侧板；柱腹板和节点侧板上设置有对穿的连接通孔；平面内钢梁体的连接端插入到两个节点侧板之间固定连接；平面外钢梁的连接端焊接端板，端板上设置有与连接通孔对应的安装孔，对穿螺栓从一侧依次穿过端板、节点侧板和柱腹板后从另一侧对称穿出与螺母固定连接。

【技术实现步骤摘要】
用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点
本技术涉及钢结构连接节点，具体为用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点。
技术介绍
钢管混凝土柱就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度，其是钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。其承载高、延性好，抗震性能优越，并且施工方便，工期大大缩短；多腔体钢管混凝土组合柱则是将钢管内部空间分隔为多个混凝土腔体，更好的提高了其结构强度和刚度。但是现有的多腔体钢管混凝土组合柱均为平面内连接节点，当其作为中间柱设置时，需要在平面外连接钢梁进行结构设置，目前没有对应的连接节点满足其应力、抗震性能及其使用要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，装配化程度高，便于施工，结构可靠稳定，增大了节点刚度。本技术是通过以下技术方案来实现：用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，包括多腔钢管混凝土组合柱，以及平面内钢梁体和平面外钢梁；所述的多腔钢管混凝土组合柱包括两个对称设置的柱腹板，两端分别与柱腹板内侧连接的至少一个加劲板，以及固定两个柱腹板的柱腹板侧部固定件；加劲板将柱腹板和柱腹板侧部固定件围成的组合柱内部分为多个腔体；每个柱腹板外侧呈十字型连接固定节点侧板；柱腹板和节点侧板上设置有对穿的连接通孔；所述的平面内钢梁体的连接端插入到两个节点侧板之间固定连接；所述的平面外钢梁的连接端焊接端板，端板上设置有与连接通孔对应的安装孔，对穿螺栓从一侧依次穿过端板、节点侧板和柱腹板后从另一侧对称穿出与螺母固定连接。优选的，两个柱腹板内侧中间设置一个加劲板；对穿螺栓均匀对称设置在加劲板的两侧。优选的，节点侧板呈切角设置，节点侧板与柱腹板的中部宽度大于节点侧板外伸端的宽度，节点侧板与柱腹板的中部经斜边过渡到节点侧板外伸端。进一步，平面内钢梁体的连接端插入节点侧板的外伸端之间并焊接固定，且与柱腹板侧部固定件呈间隙设置，间隙的距离小于斜边过渡部分的长度；节点侧板外伸端上下侧边至少高出平面内钢梁体对应侧翼缘10mm。优选的，平面内钢梁体的连接端设置有连接端板，平行固定在上下翼缘上的连接板，以及设置在上下两个连接板之间的加固角钢；连接板与连接端板连接；平面内钢梁体通过连接端板、连接板和加固角钢与节点侧板焊接固定。优选的，所述的柱腹板侧部固定件为柱侧板，柱侧板的两端分别与两个柱腹板的同一端固定连接，柱侧板的外侧与柱腹板的端部平齐。优选的，所述的柱腹板侧部固定件为矩形截面钢管；矩形截面钢管的正面和背面分别与两个柱腹板的同一端固定连接，矩形截面钢管的外侧与柱腹板的端部平齐；或者矩形截面钢管的内侧分别与两个柱腹板的同一端固定连接，矩形截面钢管的正面和背面分别与柱腹板平齐。优选的，对穿螺栓和螺母分别与端板之间均设置有垫板。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术中的多腔钢管混凝土组合柱，以及平面内钢梁体和平面外钢梁均能够在工厂中进行预制，并且多腔钢管混凝土组合柱上的节点侧板也能够提前完成焊接，现场安装只需定位装配后进行浇筑，装配化程度高；通过对穿螺栓、螺母和端板的使用，提高了平面外钢梁连接的有效性，使节点域刚度增大，使梁柱连接更接近于刚接，提高了节点的抗震性能。进一步的，平面内钢梁体通过角钢与多腔钢管混凝土组合柱相连，平面外钢梁通过端板与多腔钢管混凝土组合柱相连，这样的连接方法降低了施工难度，易保证施工质量。进一步的，节点侧板通过切角设置，配合斜边过度，使侧板传力路径更明确，同时省钢，提高了经济效益。侧板高出梁翼缘至少10mm，留出焊接距离。附图说明图1为本技术实例中所述节点侧板安装示意图。图2为本技术实例中所述节点侧板装配图。图3为本技术实例中所述平面内钢梁体安装示意图。图4为本技术实例中所述平面内钢梁体装配图。图5为本技术实例中所述平面外钢梁安装示意图。图6为本技术实例中所述平面外钢梁装配图。图7为本技术实例中所述节点对平面外钢梁的正视图。图8为图7中1-1方向截面图。图9为图7中2-2方向截面图。图10为本技术实例中所述节点在受力时的应力云图。图11为本技术实例中所述节点抗震性能测试时的力-位移图。图中：1-多腔钢管混凝土组合柱，11-柱腹板，12-加劲板，13-柱侧板，2-节点侧板，3-平面内钢梁体，4-端板，5-垫板，6-对穿螺栓，7-螺母，8-平面外钢梁。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，包括多腔钢管混凝土组合柱1，以及平面内钢梁体3和平面外钢梁8；如图1所示，多腔钢管混凝土组合柱1包括两个对称设置的柱腹板11，两端分别与柱腹板11内侧连接的至少一个加劲板12，以及固定两个柱腹板11的柱腹板侧部固定件；加劲板12将柱腹板11和柱腹板侧部固定件围成的组合柱内部分为多个腔体；每个柱腹板11外侧呈十字型连接固定有节点侧板2；柱腹板11和节点侧板2上设置有对穿的连接通孔；如图3和图4所示，平面内钢梁体3的连接端插入到两个节点侧板2之间固定连接；如图5、图6和图7所示，平面外钢梁8的连接端焊接端板4，端板4上设置有与连接通孔对应的安装孔，对穿螺栓6从一侧依次穿过端板4、节点侧板2和柱腹板11后从另一侧对称穿出与螺母7固定连接。本优选实例中，对穿螺栓6和螺母7分别与端板4之间均设置有垫板5。本优选实例中，如图1所示，两个柱腹板11内侧中间设置一个加劲板12；对穿螺栓6均匀对称设置在加劲板12的两侧。如图1和图2所示，节点侧板2呈切角设置，节点侧板2与柱腹板11的中部宽度大于节点侧板2外伸端的宽度，节点侧板2与柱腹板11的中部经斜边过渡到节点侧板2外伸端。如图8和图9，平面内钢梁体3的连接端插入节点侧板2的外伸端之间并焊接固定，且与柱腹板侧部固定件呈间隙设置，间隙的距离小于斜边过渡部分的长度；节点侧板2外伸端上下侧边至少高出平面内钢梁体3对应侧翼缘10mm。平面内钢梁体3的连接端设置有连接端板，平行固定在上下翼缘上的连接板，以及设置在上下两个连接板之间的加固角钢；连接板与连接端板连接；平面内钢梁体3通过连接端板、连接板和加固角钢与节点侧板焊接固定。如图1所示，柱腹板侧部固定件为柱侧板13，柱侧板13的两端分别与两个柱腹板11的同一端固定连接，柱侧板13的外侧与柱腹板11的端部平齐。其中，柱腹板侧部固定件还能够采用矩形截面钢管；矩形截面钢管的正面和背面分别与两个柱腹板11的同一端固定连接，矩形截面钢管的外侧与柱腹板11的端部平齐；或者矩形截面钢管的内侧分别与两个柱腹板11的同一端固定连接，矩形截面钢管的正面和背面分别与柱腹板11平齐。具体的，本技术所述的节点装配和成型过程如下。如图1至图6所示，预先将节点侧板2、多腔钢管混凝土组合柱1和端板4定位打孔形成连接通孔和安装孔。将节点侧板2与多腔钢管混凝土组合柱1进行工厂焊接，如图1所示，形成图2所示的带节点侧板2的多腔钢管混凝土组合柱1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱‑钢梁面外螺栓装配式连接节点，其特征在于，包括多腔钢管混凝土组合柱(1)，以及平面内钢梁体(3)和平面外钢梁(8)；所述的多腔钢管混凝土组合柱(1)包括两个对称设置的柱腹板(11)，两端分别与柱腹板(11)内侧连接的至少一个加劲板(12)，以及固定两个柱腹板(11)的柱腹板侧部固定件；加劲板(12)将柱腹板(11)和柱腹板侧部固定件围成的组合柱内部分为多个腔体；每个柱腹板(11)外侧呈十字型连接固定节点侧板(2)；柱腹板(11)和节点侧板(2)上设置有对穿的连接通孔；所述的平面内钢梁体(3)的连接端插入到两个节点侧板(2)之间固定连接；所述的平面外钢梁(8)的连接端焊接端板(4)，端板(4)上设置有与连接通孔对应的安装孔，对穿螺栓(6)从一侧依次穿过端板(4)、节点侧板(2)和柱腹板(11)后从另一侧对称穿出与螺母(7)固定连接。

【技术特征摘要】
1.用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，其特征在于，包括多腔钢管混凝土组合柱(1)，以及平面内钢梁体(3)和平面外钢梁(8)；所述的多腔钢管混凝土组合柱(1)包括两个对称设置的柱腹板(11)，两端分别与柱腹板(11)内侧连接的至少一个加劲板(12)，以及固定两个柱腹板(11)的柱腹板侧部固定件；加劲板(12)将柱腹板(11)和柱腹板侧部固定件围成的组合柱内部分为多个腔体；每个柱腹板(11)外侧呈十字型连接固定节点侧板(2)；柱腹板(11)和节点侧板(2)上设置有对穿的连接通孔；所述的平面内钢梁体(3)的连接端插入到两个节点侧板(2)之间固定连接；所述的平面外钢梁(8)的连接端焊接端板(4)，端板(4)上设置有与连接通孔对应的安装孔，对穿螺栓(6)从一侧依次穿过端板(4)、节点侧板(2)和柱腹板(11)后从另一侧对称穿出与螺母(7)固定连接。2.根据权利要求1所述的用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，其特征在于，两个柱腹板(11)内侧中间设置一个加劲板(12)；对穿螺栓(6)均匀对称设置在加劲板(12)的两侧。3.根据权利要求1所述的用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓装配式连接节点，其特征在于，节点侧板(2)呈切角设置，节点侧板(2)与柱腹板(11)的中部宽度大于节点侧板(2)外伸端的宽度，节点侧板(2)与柱腹板(11)的中部经斜边过渡到节点侧板(2)外伸端。4.根据权利要求3所述的用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱-钢梁面外螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝际平，樊春雷，黄育琪，薛强，孙晓岭，刘斌，陈永昌，张峻铭，赵子健，何梦楠，刘瀚超，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61