耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱连接节点的制作方法

1.本实用新型属于建筑施工技术领域，涉及一种耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱连接节点。


背景技术：

2.内嵌型钢钢管混凝土柱是通过在普通钢管混凝土柱中内嵌型钢然后浇筑混凝土形成。内嵌型钢钢管混凝土柱能够充分发挥钢材和混凝土的力学特性，具有优越的承载能力、抗震性能且施工方便，内嵌型钢可提高其抗弯性能，有效解决弯矩作用对普通钢管混凝土柱的不利作用，同时由于混凝土对内嵌高强型钢的有效约束，高强型钢不易失稳，材料强度可充分发挥，可广泛用于重载结构。
3.内嵌型钢钢管混凝土柱用于重载工业厂房等结构中，通常需要设置耗能支撑等抗侧构件，由于耗能支撑的增加，使得内嵌型钢钢管混凝土柱梁柱连接节点处构造较为复杂；现有的连接节点处通常是将耗能支撑直接穿过混凝土与内嵌型钢连接，该连接结构的受力传递路径不佳，极易造成连接节点处的混凝土柱的局部破坏。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱连接节点，改善连接节点处受力传递路径，耗能支撑及钢梁与内嵌型钢有效连接，可将梁端荷载有效传至内嵌型钢上，且不会造成混凝土柱局部破坏。
5.本实用新型的耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱连接节点，包括竖向的型钢以及连接梁和支撑连接板，所述连接梁水平设置并与型钢固定连接，所述支撑连接板固定连接于连接梁底部与型钢之间，所述支撑连接板上设置有耗能支撑连接位。
6.进一步，所述型钢和连接梁均为工字钢，所述连接梁与型钢的翼缘板固定连接，且型钢的腹板与连接梁的腹板对齐，所述支撑连接板连接于连接梁的下翼缘板与型钢的翼缘板之间。
7.进一步，所述型钢和连接梁均为工字钢，所述连接梁与型钢的腹板固定连接，所述型钢的腹板与连接梁的腹板垂直，所述型钢的两个翼缘板分别与连接梁的两个翼缘板固定连接。
8.进一步，所述型钢内位于腹板两侧且水平对应于连接梁翼缘板的位置处设有加劲板ⅰ，所述加劲板ⅰ与型钢的腹板以及翼缘板固定连接。
9.进一步，所述连接梁上位于腹板两侧且竖向对应于支撑连接板外侧的位置处设有加劲板ⅱ，所述加劲板ⅱ与连接梁的腹板以及翼缘板固定连接，所述型钢内位于腹板两侧且水平对应于支撑连接板底部的位置处设有加劲板ⅲ，所述加劲板ⅲ与型钢的腹板以及翼缘板固定连接。
10.进一步，所述型钢的腹板背对连接梁一侧且水平对应于连接梁翼缘板的位置处设有加劲板ⅳ，所述加劲板ⅳ与型钢的腹板以及翼缘板固定连接。
11.进一步，所述连接梁上位于腹板两侧且竖向对应于支撑连接板外侧的位置处设有加劲板
ⅴ
，所述加劲板
ⅴ
与连接梁的腹板以及翼缘板固定连接，所述型钢的腹板背对连接梁一侧且水平对应于支撑连接板底部的位置处设有加劲板ⅵ，所述加劲板ⅵ与型钢的腹板以及翼缘板固定连接。
12.进一步，所述支撑连接位为开设于支撑连接板的连接孔。
13.进一步，所述支撑连接板底部连接有加劲板ⅶ、侧部连接有加劲板
ⅷ
，所述加劲板ⅶ水平延伸并与型钢固定连接，所述加劲板
ⅷ
竖向延伸并与连接梁的下翼缘板固定连接。
14.本实用新型的有益效果：
15.耗能支撑通过支撑连接板将载荷传递至型钢上，钢梁通过与连接梁将梁端荷载有效传至内嵌型钢上，该节点传力路径较为明确，且不会对混凝土柱造成局部破坏，节点刚度较大，安全性和稳定性较高。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
17.图1为实施例一结构示意图；
18.图2为实施例一剖视结构示意图；
19.图3为实施例一局部结构示意图；
20.图4为实施例二结构示意图；
21.图5为实施例二剖视结构示意图；
具体实施方式
22.实施例一：
23.如图所示：本实施例提供了一种耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱连接节点的应用，包括竖向的钢管1、浇筑于钢管内混凝土2、埋设于混凝土内的竖向型钢3以及连接梁4和支撑连接板5，所述连接梁4水平设置，所述连接梁的一端埋设于混凝土内与型钢3固定连接、另一端经钢管穿至钢管外，所述支撑连接板5部分埋设于混凝土内，且固定连接于连接梁4底部与型钢3之间，所述支撑连接板5位于钢管外的部分设置有耗能支撑连接位6。
24.连接梁4的悬臂端设置有用于与钢梁15连接的螺栓孔，其中钢梁15与连接梁4之间采用高强螺栓并配合连接板16紧固连接；连接梁4与内嵌的型钢3通过焊接连接；支撑连接板5设置在连接梁4下方，支撑连接板5设与连接梁4及型钢3通过焊接连接；支撑连接位6用于与耗能支撑10连接，支撑连接位6的具体形式可依据二者的连接方式确定；其中耗能支撑10通过支撑连接位6连接于支撑连接板5上；
25.耗能支撑通过支撑连接板5将载荷传递至型钢3上，钢梁15通过与连接梁4将梁端荷载有效传至内嵌型钢上，该节点传力路径较为明确，且不会对混凝土柱造成局部破坏，节点刚度较大，安全性和稳定性较高。
26.本实施例中，所述型钢3和连接梁4均为工字钢，所述连接梁4与型钢3的翼缘板固定连接，且型钢3的腹板与连接梁4的腹板对齐，所述支撑连接板5连接于连接梁4的下翼缘板与型钢3的翼缘板之间。结合图2所示，连接梁4腹板与型钢3腹板中心对齐，使得钢梁15梁端的剪力可以直接传至内嵌型钢腹板上；其中支撑连接板5同样与连接梁4腹板与型钢1腹
板对齐，利于载荷直接传递至型钢3上。
27.本实施例中，所述型钢3内位于腹板两侧且水平对应于连接梁4翼缘板的位置处设有加劲板ⅰ7，所述加劲板ⅰ7与型钢3的腹板以及翼缘板固定连接。焊接加劲板ⅰ7的设置可避免型钢3翼缘与连接梁4连接的位置在拉应力作用下产生较大的变形，利于提高型钢3的局部连接强度和刚度；
28.本实施例中，所述连接梁4上位于腹板两侧且竖向对应于支撑连接板5外侧的位置处设有加劲板ⅱ8，所述加劲板ⅱ8与连接梁4的腹板以及翼缘板固定连接，所述型钢3内位于腹板两侧且水平对应于支撑连接板5底部的位置处设有加劲板ⅲ9，所述加劲板ⅲ9与型钢3的腹板以及翼缘板固定连接。支撑连接板5呈梯形结构，支撑连接板5的两个直角边分别连接于连接梁4的下翼缘板以及型钢3的侧向翼缘板上；加劲板ⅱ8设置，利于使得连接梁4的作用载荷通过加劲板ⅱ8、连接梁4的下翼缘板、支撑连接板5传递至型钢3上，保证载荷向型钢3的有效传递，加劲板ⅲ9的设置利于提高型钢3与支撑连接板5连接位置处的局部连接强度和刚度。
29.本实施例中，所述支撑连接位6为开设于支撑连接板5的连接孔。结构有助于整个连接节点在工厂预支成型，现场只需要与钢梁15可拆卸连接即可完成耗能支撑10的安装，利于提高现场施工效率。
30.本实施例中，所述支撑连接板5底部连接有加劲板ⅶ13、侧部连接有加劲板
ⅷ
14，所述加劲板ⅶ13水平延伸并与型钢3固定连接，所述加劲板
ⅷ
14竖向延伸并与连接梁的下翼缘板固定连接。结合图1所示，在支撑连接板5的两个自由边上分别连接两个加劲板，可提高支撑连接板5的结构强度和刚度；
31.本实施例中各个加劲板的形状可依据实际安装位置进行调整；
32.本实施例中，所述钢管1由两半式呈半圆的管体1a径向拼接形成，所述管体的侧部设置有避让槽以使得两管体拼接后在其拼接面处形成供相应部件穿出的避让孔。
33.本实施例中，需要为连接梁4、支撑连接板5以及加劲板ⅶ13预留相应的避让孔；结合图3所示，在工厂中完成连接梁4、支撑连接板5、型钢3以及各加劲板之间的焊接施工，现场装配型钢3和管体1a，装配到位后在拼接位置处通过焊接连接形成钢管1，在装配过程中应保证连接梁4、支撑连接板5等部件与相应的避让孔配合。
34.该连接节点将梁柱节点和耗能支撑-内嵌型钢钢管混凝土柱共同设置，使得连接节点构造简单、施工方便，连接梁、内嵌型钢、支撑连接板5以及各个加劲板可在工厂预先完成焊接连接，现场仅进行螺栓连接及少量焊接施工，施工效率较高。
35.实施例二：
36.该实施例中主要的区别在于型钢与连接梁的连接方式不同；
37.结合图4至图5所示，所述型钢3和连接梁4均为工字钢，所述连接梁4与型钢3的腹板固定连接，所述型钢3的腹板与连接梁4的腹板垂直，所述型钢3的两个翼缘板分别与连接梁4的两个翼缘板固定连接。连接梁4的腹板与型钢3的腹板中部位置连接，连接梁4与型钢3连接的一端为变截面结构，以适应型钢的腹板宽度，由于连接梁4与型钢的腹板具有直接连接关系，则钢梁15通过与连接梁4将梁端荷载可直接传递至型钢腹板上，而且由于支撑连接板5与连接梁4的下翼缘板以及型钢3的腹板连接，故梁端荷载也可通过支撑连接板5直接传递至型钢3的腹板；
38.本实施例中，所述型钢3的腹板背对连接梁4一侧且水平对应于连接梁4翼缘板的位置处设有加劲板ⅳ10，所述加劲板ⅳ10与型钢3的腹板以及翼缘板固定连接。加劲板ⅳ10可提高型钢3与连接梁4连接处的结构强度和刚度，可避免该连接位置的发生较大形变；
39.本实施例中，所述连接梁4上位于腹板两侧且竖向对应于支撑连接板5外侧的位置处设有加劲板
ⅴ
11，所述加劲板
ⅴ
11与连接梁4的腹板以及翼缘板固定连接，所述型钢3的腹板背对连接梁4一侧且水平对应于支撑连接板5底部的位置处设有加劲板ⅵ12，所述加劲板ⅵ12与型钢3的腹板以及翼缘板固定连接。结合图4所示，加劲板ⅵ12穿至钢管内部与型钢3固定连接，加劲板ⅵ12位于钢管内的部分埋设于混凝土内；加劲板
ⅴ
11和加劲板ⅵ12的作用与实施例一中加劲板ⅱ8和加劲板ⅲ9的作用类似，均起到提高局部结构强度和刚度以及改善应力传递路径的作用。
40.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。