專利名稱：一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑物鋼管混凝土框架節(jié)點，特別涉及一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點。
背景技術(shù)：
異形柱結(jié)構(gòu)體系是近年來在我國發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)柱的平面布置很靈活，柱肢與填充墻等厚，可避免室內(nèi)柱楞凸出、增加房間的實際使用面積，因而深受業(yè)主和房地產(chǎn)開發(fā)商的青睞；它還可以利用保溫、隔熱、輕質(zhì)、高效的墻體材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘土磚，符合國家建設(shè)節(jié)約型社會的要求，因此很受歡迎。當(dāng)前工程中普遍應(yīng)用的是鋼筋混凝土(以下簡稱RC)異形柱框架結(jié)構(gòu)，然而隨著應(yīng)用和研究的不斷深入，該結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點一些明顯的缺陷限制了其適用范圍。首先，梁柱節(jié)點區(qū)截面較小，尤其是柱肢厚度和梁寬相同時，梁和柱的主要受力鋼筋在同一平面內(nèi)相交，鋼筋位置不易錯開，給布筋及澆筑混凝土造成很大困難；其次在節(jié)點處，由于受到柱肢高肢厚比(< 4)以及肢厚(一般小于250mm) 的限制，異形柱框架節(jié)點的抗剪承載能力比矩形柱相對薄弱，抗震及變形性能也比矩形柱差。故目前異形柱框架結(jié)構(gòu)的適用范圍十分有限，僅適用于抗震設(shè)防烈度8度以下地區(qū)的多層建筑中。為了滿足市場的巨大需求，進(jìn)一步推廣異形柱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，特別是使其適用于高層建筑及抗震設(shè)防高烈度地區(qū)的建筑中，研究開發(fā)出一種受力合理、傳力明確、構(gòu)造簡單且具有較高抗剪承載力和優(yōu)良抗震和變形性能的新型異形柱框架節(jié)點已成為當(dāng)務(wù)之急。矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是指在焊接或擠壓成型矩形鋼管中灌入混凝土，該結(jié)構(gòu)節(jié)點充分發(fā)揮了鋼和混凝土兩種不同材料的優(yōu)點，其抗剪承載力和抗震及變形性能均有明顯提高；且在施工過程中，鋼管可作為澆灌其核心混凝土的模板，因此可節(jié)約費用，加快施工速度。因此該種節(jié)點使異形柱結(jié)構(gòu)能夠在高層建筑以及高烈度地區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，能夠有效提高異形柱框架角節(jié)點的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用，特別是抗震設(shè)防烈度在8度及其以上地區(qū)的高層建筑。為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，異形柱7由內(nèi)部灌注混凝土 3的鋼管5組成，異形柱7的橫截面為L形，在L形橫截面的兩個凸出方向上分別外接第一工字梁1和第二工字梁2。為進(jìn)一步提高承載能力和抗震性能，在鋼管5內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁1，2的上翼緣等高的上隔板6，在鋼管5內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁1，2的下翼緣等高的下隔板4，所述上隔板6和下隔板4上設(shè)置混凝土澆筑孔，上隔板6和下隔板4四角設(shè)透氣孔，上隔板6 和下隔板4與鋼管5的內(nèi)側(cè)按順序采用帶墊板的坡口全溶透焊進(jìn)行焊接連接，最后一邊用熔嘴電渣焊連接。鋼管5可由擠壓成型縱向鋼板通過角焊縫拼接構(gòu)成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1)施工方便，由于節(jié)點區(qū)的鋼管、內(nèi)隔板、鋼梁可以在工廠中提前加工并焊接在一起，吊裝到指定位置后進(jìn)行連接，則整個骨架可以承受施工時的荷載；2)由于節(jié)點區(qū)內(nèi)無鋼筋，不存在節(jié)點區(qū)鋼筋擁擠的情況；3)承載力高，抗震性能優(yōu)，試驗研究表明，該新型節(jié)點的耗能性能為RC異形柱框架節(jié)點的2 3倍，抗剪承載能力也有大幅度提高，即達(dá)到了提高普通RC異形柱框架節(jié)點的抗剪承載力和抗震性能的目的。使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用，特別是在抗震設(shè)防烈度8度及其以上地區(qū)的高層建筑。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示，本實用新型為一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點， 異形柱7由內(nèi)部灌注混凝土 3的鋼管5組成，異形柱7的橫截面為L形，在L形橫截面的兩個凸出方向上分別外接第一工字梁1和第二工字梁2，工字梁1，2的翼緣通過帶墊板的坡口焊縫與鋼管5的外側(cè)進(jìn)行焊接連接，工字梁1，2的腹板通過角焊縫與鋼管5的外側(cè)進(jìn)行焊接連接。為進(jìn)一步提高承載能力和抗震性能，在鋼管5內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁1，2的上翼緣等高的上隔板6，在鋼管5內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁1，2的下翼緣等高的下隔板4，所述上隔板6和下隔板4上設(shè)置混凝土澆筑孔，上隔板6和下隔板4四角設(shè)透氣孔，上隔板6 和下隔板4與鋼管5的內(nèi)側(cè)按順序采用帶墊板的坡口全溶透焊進(jìn)行焊接連接，最后一邊用熔嘴電渣焊連接。鋼管5可由擠壓成型縱向鋼板通過角焊縫拼接構(gòu)成，加工方便，工藝簡單。本實用新型的工作原理是鋼梁與矩形鋼管混凝土異形柱構(gòu)成的框架角節(jié)點，鋼梁的翼緣通過帶墊板坡口焊縫和節(jié)點區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接，同時在節(jié)點核心區(qū)和翼緣對應(yīng)的高度處設(shè)置內(nèi)隔板，這樣能夠使梁中所受的力順利傳到節(jié)點區(qū)，達(dá)到傳力明確的要求。由于節(jié)點核心區(qū)配置了內(nèi)隔板，使得該新型節(jié)點的抗剪承載力及抗震性能得到極大的改善。
權(quán)利要求1.一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，異形柱(7)由內(nèi)部灌注混凝土(3)的鋼管( 組成，異形柱(7)的橫截面為L形，在L形橫截面的兩個凸出方向上分別外接第一工字梁(1)和第二工字梁(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，在鋼管(5)內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁(1，2)的上翼緣等高的上隔板(6)，在鋼管(5)內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁(1，2)的下翼緣等高的下隔板G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，所述上隔板(6)和下隔板(4)上設(shè)置混凝土澆筑孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，所述上隔板(6)和下隔板四角設(shè)透氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，所述鋼管(5)由擠壓成型縱向鋼板通過角焊縫拼接構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，上隔板(6)和下隔板⑷與鋼管(5)的內(nèi)側(cè)按順序采用帶墊板的坡口全溶透焊進(jìn)行焊接連接，最后一邊用熔嘴電渣焊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，其特征在于，工字梁(1, 的翼緣通過帶墊板的坡口焊縫與鋼管(5)的外側(cè)進(jìn)行焊接連接，工字梁(1，2) 的腹板通過角焊縫與鋼管(5)的外側(cè)進(jìn)行焊接連接。
專利摘要一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，異形柱由內(nèi)部灌注混凝土的鋼管組成，異形柱的橫截面為L形，在L形橫截面的兩個凸出方向上分別外接第一工字梁和第二工字梁，為進(jìn)一步提高承載能力和抗震性能，在鋼管內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁的上翼緣等高的上隔板，在鋼管內(nèi)設(shè)置有水平且與工字梁的下翼緣等高的下隔板，本實用新型通過在節(jié)點中配置內(nèi)隔板，形成一種矩形鋼管混凝土異形柱與鋼梁框架角節(jié)點，能夠有效提高異形柱框架角節(jié)點的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用，特別是抗震設(shè)防烈度在8度及其以上地區(qū)的高層建筑。
文檔編號E04B1/58GK202202413SQ20112026226
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者侯文龍, 葛廣全, 薛建陽, 趙鴻鐵, 陳茜 申請人:西安建筑科技大學(xué)