一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点的制作方法

1.本实用新型属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点。


背景技术：

2.在建筑中，按主体结构的材料分，常用的有混凝土结构和钢结构两种。钢管混凝土竖向构件是将钢结构与混凝土结构有效的结合起来成为一种新型的抗侧力构件，充分发挥了混凝土剪力墙的建筑布局灵活、钢结构制作工业化程度高、施工速度快的优势，同时发挥了钢材轻质高强、混凝土刚度大的材料性能优势。
3.钢管束混凝土组合剪力墙通过钢梁连接，形成整体结构形式，因此，节点成为结构中的关键因素，梁和墙的内力通过节点传递，节点的安全可靠是保证结构安全工作的前提。故需要采用合理的连接构造措施，在有效解决传递内力的同时解决施工方便和成本问题。
4.目前，钢管束组合结构剪力墙与梁的连接节点形式较少，例如，专利cn204212267u公开了一种端板式钢梁与钢管束组合结构剪力墙连接节点，其在钢管束组合结构剪力墙的左右两侧面分别焊接翼缘连接板，在钢管束组合结构剪力墙的末端单元的隔板外侧设置端板，端板上边和下边分别与钢管束组合结构剪力墙的末端单元的隔板焊接，中部与翼缘连接板焊接，钢梁与端板焊接，从而实现钢梁与钢管束组合结构剪力墙的连接；此外，专利cn205088792u公开了一种无边缘构件钢管束剪力墙肋板节点，该节点主要通过肋板分别与钢梁翼缘以及钢管束进行焊接，从而实现剪力墙与钢梁的连接。然而，上述现有钢管束组合剪力墙与钢梁连接节点的主要连接方式均为焊接，由于剪力墙的钢管束采用冷弯薄壁u型钢，其壁厚较薄，使得焊缝的焊脚尺寸受到一定限制，影响连接的极限承载力。此外，现有的连接节点存在的大量焊接工作使得节点施工速率方面存在不足，还存在整体抗震性能有待提高的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种现场施工方便快捷，安装尺寸容差要求小，且整体抗震性能好的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点。
6.本实用新型技术的技术方案是这样实现的：一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其特征在于：包括钢管混凝土竖向构件、钢梁以及连接组合件，所述连接组合件用于将钢管混凝土竖向构件和钢梁连接在一起；
7.所述连接组合件包括连接端板，所述连接端板焊接在钢梁靠近钢管混凝土竖向构件的一端，所述连接端板背离钢梁的一侧与钢管混凝土竖向构件的末端单元端面贴合并通过螺栓连接。
8.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其在所述连接端板上设置有供高强螺栓穿过的若干端板螺栓孔，在所述钢管混凝土竖向构件的末端单元端面设置有若干与端板螺栓孔对应配合且供高强螺栓穿过的钢管螺栓孔。
9.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其在所述钢管混凝土竖向构件的末端单元背离钢梁的一侧焊接有供高强螺栓螺纹连接的螺母。
10.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述高强螺栓为加长型结构，包括锚固在混凝土中的加长段以及无螺纹段，安装完毕后，所述高强螺栓的加长段延伸至钢管混凝土竖向构件的末端单元的混凝土浇筑腔内，所述高强螺栓的无螺纹段与端板螺栓孔和钢管螺栓孔对应配合。
11.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述钢梁为h型钢梁。
12.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述钢管混凝土竖向构件为钢管束组合结构构件，包括竖向设置的左翼缘和右翼缘，所述左翼缘和右翼缘之间间隔地设置有多块隔板，所述钢管束组合结构构件由左翼缘、右翼缘和隔板分隔成多个相对独立的单元，所述单元具有空腔，在所述空腔内浇筑混凝土。
13.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述钢管束组合结构构件的末端单元的左翼缘和/或右翼缘的厚度大于其余钢管束组合结构构件的单元的左翼缘和/或右翼缘的厚度，所述末端单元的隔板厚度大于其余钢管束组合结构构件的单元的隔板厚度。
14.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述钢管混凝土竖向构件为钢管混凝土柱，包括竖向设置的带腔体的钢管，在所述腔体内浇筑混凝土。
15.本实用新型所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，其所述钢管混凝土柱的末端单元的左翼缘和/或右翼缘的厚度大于钢管其余部分的厚度。
16.本实用新型的有益效果是：
17.(1)本实用新型与传统的钢管混凝土竖向构件钢梁节点相比，在同时满足节点连接为刚性并且连接安全可靠的前提下，避免了节点现场焊接的工作，实现了节点现场全螺栓连接，并且还具有良好的抗震性能，有利于完善钢结构装配式建筑技术。
18.(2)本实用新型将节点处的局部剪力墙和连接端板加厚，以及采用加长型螺栓，将连接端板的螺栓尾部锚固进混凝土内，使得节点强度和刚度增强，在地震力等外力作用下，能够有效传递弯矩或剪力，保证建筑安全，并使得所述钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点实现刚性连接。
19.(3)本实用新型通过工厂预制完成连接端板与钢梁以及钢管混凝土竖向构件末端单元与内侧螺母的焊接、局部加厚的钢管混凝土竖向构件制作，施工现场直接采用高强螺栓将钢管束组合结构构件与焊有端板的h型钢梁进行连接，实现真正的装配化施工，解决了封闭截面中螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题，无现场焊接工作量，能显著提高施工效率，对环境的影响小。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
21.图2是本实用新型中钢管混凝土竖向构件的末端单元内侧螺母的焊接示意图。
22.图3是本实用新型实施例1中局部加厚的末端单元安装示意图。
23.图4是本实用新型中钢梁与连接端板的连接示意图。
24.图5是本实用新型实施例1的安装示意图。
25.图6是本实用新型实施例2的结构示意图。
26.图中标记：2为钢梁，3为连接端板，4为末端单元，5为高强螺栓，6为螺母，11为钢管束组合结构构件，12为钢管混凝土柱，301为端板螺栓孔，401为钢管螺栓孔，501为加长段，502为无螺纹段。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.实施例1：
34.如图1至5所示，一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化端板节点，包括钢管混凝土竖向构件、钢梁2以及连接组合件，所述钢梁2为h型钢梁，所述钢管混凝土竖向构件为钢管束组合结构构件11，所述连接组合件用于将钢管束组合结构构件11和钢梁2连接在一起。
35.具体地，所述钢管束组合结构构件11包括竖向设置的左翼缘和右翼缘，所述左翼缘和右翼缘之间间隔地设置有多块隔板，所述钢管束组合结构构件11由左翼缘、右翼缘和隔板分隔成多个相对独立的单元，所述单元具有空腔，在所述空腔内浇筑混凝土，所述混凝
土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。
36.在本实施例中，所述连接组合件包括连接端板3，所述连接端板3焊接在钢梁2靠近钢管束组合结构构件11的一端，所述连接端板3背离钢梁2的一侧与钢管束组合结构构件11的末端单元4端面贴合并通过螺栓连接。
37.其中，在所述连接端板3上设置有供高强螺栓5穿过的若干端板螺栓孔301，在所述钢管束组合结构构件11的末端单元4端面设置有若干与端板螺栓孔301对应配合且供高强螺栓5穿过的钢管螺栓孔401，在所述钢管束组合结构构件11的末端单元4背离钢梁2的一侧焊接有供高强螺栓5螺纹连接的螺母6，若干高强螺栓安装到端板螺栓孔与钢管螺栓孔内，用于将连接端板与钢管束组合结构构件连接在一起。
38.具体地，所述高强螺栓5为加长型结构，包括锚固在混凝土中的加长段501以及无螺纹段502，安装完毕后，所述高强螺栓5的加长段501延伸至钢管束组合结构构件11的末端单元4的混凝土浇筑腔内，所述高强螺栓5的无螺纹段502与端板螺栓孔301和钢管螺栓孔401对应配合。
39.为了进一步提高钢管束组合结构构件连接部的强度，所述钢管束组合结构构件11的末端单元4的左翼缘和/或右翼缘的厚度大于其余钢管束组合结构构件11的单元的左翼缘和/或右翼缘的厚度，所述末端单元4的隔板厚度大于其余钢管束组合结构构件11的单元的隔板厚度。
40.本实用新型在施工时，包括以下步骤：
41.1、在工厂生产出所述钢管束组合结构构件、局部加厚的末端单元、钢梁以及连接端板。
42.2、在工厂将螺母焊接到末端单元隔板的内侧壁上，并在末端单元隔板上开设若干钢管螺栓孔。
43.3、在工厂将所述末端单元与钢管束组合结构构件焊接在一起，将连接端板焊接到h型钢梁的一段，并在连接端板上开设若干端板螺栓孔。
44.4、在施工现场，将所述连接端板背离h型钢梁的一侧与钢管束组合结构构件1侧壁贴合，确保若干钢管螺栓孔与端板螺栓孔对齐，再将若干加长型的双头高强螺栓安装到钢管螺栓孔和端板螺栓孔内，完成钢管束组合结构构件和钢梁的连接。
45.实施例2：
46.实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：如图6所示，所述钢管混凝土竖向构件为钢管混凝土柱12，包括竖向设置的带腔体的钢管，在所述腔体内浇筑混凝土，所述钢管混凝土柱12的末端单元4的左翼缘和/或右翼缘的厚度大于钢管其余部分的厚度。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。