一种方钢管混凝土柱-钢梁外环板螺栓连接节点制造技术

本发明专利技术公开了一种方钢管混凝土柱

【技术实现步骤摘要】
一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点


[0001]本专利技术钢结构建筑的
，特别涉及一种方钢管混凝土柱
‑
钢梁外环板螺栓连接节点。

技术介绍

[0002]1994年在美国加州发生的北岭地震以及1995年日本发生的阪神地震中，高超高层建筑结构体系都表现出了良好的抗震性能，钢管混凝土结构体系更是承受住了地震的严峻考验。在没有出现倒塌的结构中，大部分采用了钢管混凝土结构。因此，钢管混凝土结构体系的安全性能和抗倒塌能力在地震中得到了充分的验证。但是在局部梁柱节点处出现了较为严重的破坏。因此，研究钢管混凝土结构梁柱节点在当前显得尤为重要；开发梁柱节点新形式、提高梁柱节点的受力性能将是今后研究工作的重点，这不管是在实践方面还是在理论方面都有非凡的意义。
[0003]在梁柱节点的研究中，受力性能是否合理是结构体系中的关键问题之一。节点的作用主要是将梁端的弯矩、剪力传递给柱，节点安全可靠才能保证体系正常工作。在抗震规范中提出的“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计理念，充分说明了节点在结构抗震设计中的重要地位。此外，节点的施工也是难点，钢管混凝土结构采用的传统焊接技术，导致现场焊接工作量大、施工难度高、节点的安装效率低。因此，选择合理的节点形式对钢管混凝土结构的普及推广具有重要的价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，以解决
技术介绍
中描述的现有技术中钢管混凝土结构采用的传统焊接技术，导致现场焊接工作量大、施工难度高、节点的安装效率低的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供以下的技术方案：一种方钢管混凝土柱
‑
钢梁外环板螺栓连接节点，包括
[0006]CFRP圆管，内置于方钢管内；
[0007]上部外环板，具有一上定位孔；
[0008]下部外环板，与上部外环板平行，该下部外环板对应上定位孔的位置具有一下定位孔，该方钢管贯穿并连接上定位孔、下定位孔；
[0009]两个抗剪腹板，连接上部外环板和下部外环板，分别位于方钢管相背的两侧；
[0010]两个钢梁，为H钢，分设于方钢管相背的两侧；
[0011]其中，该上部外环板的两侧、下部外环板的两侧分别通过连接板与两个钢梁可拆卸连接。
[0012]优选的：该方钢管的内壁与CFRP圆管的外壁之间设置有混凝土柱。
[0013]优选的：该CFRP圆管为双层管，且每层厚度为0.167mm，该CFRP圆管的内径为方钢管截面的0.5
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0.7倍，该CFRP圆管的高度与方钢管的高度相同。
[0014]优选的：该上部外环板、下部外环板的截面长度是钢梁长度的1
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1.2倍、宽度是方钢管截面宽度的1.4
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1.5倍、厚度与钢梁的上翼缘的厚度相同。
[0015]优选的：该上部外环板、下部外环板的截面有效宽度大于0.5倍的方钢管的宽度。
[0016]优选的：该连接板和位置对应的上翼缘或下翼缘、上部外环板或下部外环板处分别设置有若干螺栓孔，该连接板与上翼缘、下翼缘、上部外环板、下部外环板通过贯穿螺栓孔的螺栓连接，相邻的该螺栓孔之间的间距为60mm
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80mm。
[0017]优选的：该连接板的截面长度是螺栓孔间距的五倍、宽度与上翼缘或下翼缘的宽度相同、厚度与上翼缘或下翼缘的厚度相同。
[0018]优选的：该抗剪腹板与上部外环板、下部外环板、以及方钢管与上部外环板、下部外环板均通过焊接方式连接。
[0019]优选的：该焊接方式的焊缝为双面角焊缝或全熔透焊缝。
[0020]优选的：该钢梁的钢梁腹板的厚度与抗剪腹板的厚度相同。
[0021]采用以上技术方案的有益效果是：
[0022](1)本专利技术中，采用外环板节点，塑性铰出现再可更换的连接板上，修复后的节点还有巨大的能量耗散能力，表明通过更换连接板和螺栓，可以实现节点震后快速修复；
[0023](2)本专利技术中，外环板、抗剪腹板、外环板的螺栓孔、钢梁上的螺栓孔在工厂内完成，在施工现场进行组装，能够有效的减少作业的时间，提高工作效率；
[0024](3)本专利技术中，上、下部外环板可以增加节点的整体刚度，提高节点稳定性；采用焊接方式的上、下部外环板节点的初始刚度和延性较好、节点具有良好的转动能力和延性性能；增大上、下部外环板的厚度和长度能够提高节点的抗震性能；
[0025](4)本专利技术中，通过内置CFRP圆管，使得节点的滞回曲线相对饱满、延性提高，因此结构的耗能能力得到有效提升。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点的结构示意图。
[0027]图2是本专利技术部分部件的结构示意图。
[0028]图3是本专利技术上、下部外环板的结构示意图。
[0029]图4是本专利技术连接板的结构示意图。
[0030]图5是本专利技术钢梁的结构示意图。
[0031]图6是本专利技术一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点的主视图。
[0032]图7是本专利技术一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点的俯视图。
[0033]图8是本专利技术一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点的侧视图。
[0034]图9是本专利技术荷载
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位移滞回曲线。
[0035]图10是本专利技术能量耗散曲线。
[0036]其中：方钢管
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1、CFRP圆管
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2、上部外环板
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3、下部外环板
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4、抗剪腹板
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5、螺栓
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6、螺栓孔
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7、连接板
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8、钢梁
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9、上翼缘
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10、下翼缘
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11、钢梁腹板
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12、上定位孔
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13、下定位孔
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14。
具体实施方式
[0037]下面结合附图详细说明本专利技术的实施方式。
[0038]如图1
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8，在本实施例一中，一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，包括
[0039]CFRP圆管2，内置于方钢管内1；
[0040]上部外环板3，具有一上定位孔13；
[0041]下部外环板4，与上部外环板3平行，该下部外环板4对应上定位孔13的位置具有一下定位孔14，该方钢管1贯穿并连接上定位孔13、下定位孔14；
[0042]两个抗剪腹板5，连接上部外环板3和下部外环板4，分别位于方钢管1相背的两侧；
[0043]两个钢梁9，为H钢，分设于方钢管1相背的两侧；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，其特征在于：包括CFRP圆管，内置于方钢管内；上部外环板，具有一上定位孔；下部外环板，与上部外环板平行，该下部外环板对应上定位孔的位置具有一下定位孔，该方钢管贯穿并连接上定位孔、下定位孔；两个抗剪腹板，连接上部外环板和下部外环板，分别位于方钢管相背的两侧；两个钢梁，为H钢，分设于方钢管相背的两侧；其中，该上部外环板的两侧、下部外环板的两侧分别通过连接板与两个钢梁可拆卸连接。2.根据权利要求1一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，其特征在于，该方钢管的内壁与CFRP圆管的外壁之间设置有混凝土柱。3.根据权利要求2一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，其特征在于，该CFRP圆管为双层管，且每层厚度为0.167mm，该CFRP圆管的内径为方钢管截面的0.5
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0.7倍，该CFRP圆管的高度与方钢管的高度相同。4.根据权利要求3一种方钢管混凝土柱
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钢梁外环板螺栓连接节点，其特征在于，该上部外环板、下部外环板的截面长度是钢梁长度的1
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1.2倍、宽度是方钢管截面宽度的1.4
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1.5倍、厚度与钢梁的上翼缘的厚度相同。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帼昌，孙雪健，邱增美，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：