本發(fā)明涉及一種建筑施工中的連接構(gòu)造結(jié)構(gòu)，具體來說，涉及一種設(shè)置套筒和加強塊的裝配式復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點。

背景技術(shù)：

我國自1995年建設(shè)部發(fā)布《建筑工業(yè)化實施綱要》以來，住建部相繼成立了“國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地”、“新型建筑工業(yè)化集成建造工程技術(shù)研究中心”等基地或研究中心，旨在大力推進(jìn)我國建筑工業(yè)化進(jìn)程，2016年國務(wù)院辦公廳頒布的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》更是強調(diào)裝配式建筑十年內(nèi)占新建筑30％，大力鼓勵各類裝配式結(jié)構(gòu)體系的提出和推廣?？梢姶罅Πl(fā)展施工便捷、性能良好的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系符合我國國情需求，對實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革具有重要意義，進(jìn)而促進(jìn)我國建筑工業(yè)化建設(shè)。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是近些年來被提出的一種組合結(jié)構(gòu)體系，具有承載力高、抗震和抗火性能好等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁等結(jié)構(gòu)中。復(fù)式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在鋼管混凝土基礎(chǔ)上提出的，通過在在鋼管混凝土內(nèi)加入內(nèi)鋼管，充分發(fā)揮鋼管約束性能好的特點，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)承載力和剛度，減輕柱自重并提高其抗震性能。

現(xiàn)有復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點一般采用栓焊連接，其在結(jié)構(gòu)中的連接過程一般為：

鋼梁翼緣與復(fù)式鋼管混凝土柱采用對接焊縫連接，通常在鋼梁翼緣上部開坡口；鋼梁腹板與復(fù)式鋼管混凝土柱通過高強螺栓連接，通常在復(fù)式鋼管混凝土一側(cè)焊接鋼板，鋼板上開設(shè)螺栓孔，鋼梁腹板處開設(shè)螺栓孔，通過高強螺栓連接鋼板和鋼梁腹板。

現(xiàn)有節(jié)點的栓焊連接方式中，鋼梁在施焊前需要定位、支承和固定，并涉及大量的焊接作業(yè)等工序。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)栓焊施工方案的大量定位固定、焊接作業(yè)大多在高空進(jìn)行，對工人技術(shù)要求高且存在一定施工風(fēng)險，安全保護(hù)措施要求高，因此提高了建筑結(jié)構(gòu)造價；另外，大量的定位工作，支承和固定所需搭設(shè)的支承架，以及大量焊接施工耗時長，提高建筑結(jié)構(gòu)的時間成本。

此外，現(xiàn)有節(jié)點中鋼梁僅與復(fù)式鋼管混凝土柱的外鋼管相連，當(dāng)鋼梁受力時可能拉扯外鋼管，可能會影響柱的受力；鋼梁與柱對接焊縫處為熱影響區(qū)，當(dāng)結(jié)構(gòu)遭受地震作用時，此處為不利區(qū)域，易發(fā)生焊縫或腹板撕裂等脆性破壞現(xiàn)象，不利于結(jié)構(gòu)抗震。

因此，急需一種抗震性能優(yōu)越、摒棄傳統(tǒng)節(jié)點性能缺陷，且便于施工、自支承固定、定位快捷、施工簡便且裝配式連接的復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點，以便于復(fù)式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系實現(xiàn)整體裝配式施工，進(jìn)而推廣該類體系在工程中的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點，該連接節(jié)點采用全螺栓連接；采用該節(jié)點可實現(xiàn)復(fù)式鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)整體裝配式連接，將梁柱節(jié)點核心區(qū)和梁柱連接處進(jìn)行約束和加強，且施工簡便。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案：

一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點，其特征在于，分為“十”形節(jié)點、“t”形節(jié)點、“一”形節(jié)點和“l(fā)”形節(jié)點；其中：

所述“十”形節(jié)點，包括復(fù)式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復(fù)式鋼管混凝土柱四個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接；

所述“t”形節(jié)點，包括復(fù)式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復(fù)式鋼管混凝土柱三個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

所述“一”形節(jié)點，包括復(fù)式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復(fù)式鋼管混凝土柱兩個相對方向側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接；

所述“l(fā)”形節(jié)點，包括復(fù)式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復(fù)式鋼管混凝土柱兩個相鄰側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

根據(jù)本發(fā)明，所述“十”形節(jié)點的約束實現(xiàn)過程為：在內(nèi)鋼管與外鋼管四側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接4n個內(nèi)配螺紋套筒，當(dāng)設(shè)置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設(shè)的第一螺栓孔，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒內(nèi)。

所述“t”形節(jié)點的約束實現(xiàn)過程為：在內(nèi)鋼管與外鋼管三側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接3n個內(nèi)配螺紋套筒，當(dāng)設(shè)置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設(shè)的第一螺栓孔，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒內(nèi)。

所述“一”形節(jié)點的約束實現(xiàn)過程為：在內(nèi)鋼管與外鋼管對邊兩側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內(nèi)配螺紋套筒，當(dāng)設(shè)置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設(shè)的第一螺栓孔，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒內(nèi)。

所述“l(fā)”形節(jié)點的約束實現(xiàn)過程為：在內(nèi)鋼管與外鋼管鄰邊兩側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內(nèi)配螺紋套筒，當(dāng)設(shè)置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設(shè)的第一螺栓孔，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述的第一、第二梁端連接件由一個梁端蓋板、一個梁端連接板和兩個梁端加勁肋焊接而成，在梁端連接蓋板開設(shè)第二螺栓孔，在梁端連接板開設(shè)第一螺栓孔。

所述的第一、第二加強塊由一個槽鋼和一個加強塊連接板焊接而成，在槽鋼兩側(cè)開設(shè)第二螺栓孔，另一側(cè)開設(shè)第三螺栓孔。

本發(fā)明的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

(1)所有節(jié)點采用全螺栓連接，可以有效降低傳統(tǒng)對接焊縫連接帶來的施工難度和工作量，并免除對框架梁定位、固定和支承工序，施工簡便快捷。

(2)可將框架結(jié)構(gòu)劃分成若干個節(jié)點模塊，各節(jié)點模塊可在工廠加工，可以實現(xiàn)復(fù)式鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)的整體裝配式連接，現(xiàn)場僅需安裝螺栓，施工簡便。

(3)通過設(shè)置套筒和加強塊，實現(xiàn)對節(jié)點核心區(qū)的約束，并強化梁柱連接處，提高傳統(tǒng)節(jié)點的抗震性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點其中的一種“十”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖2是本發(fā)明的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點其中的一種“t”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖3是本發(fā)明的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點其中的一種“一”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖4是本發(fā)明的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點其中的一種“l(fā)”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖5是“十”形節(jié)點的拼裝過程示意圖。

圖6是圖5中1-1剖面的構(gòu)造示意圖。

圖7是“t”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖8是圖7中2-2剖面的構(gòu)造示意圖。

圖9是“一”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖10是圖9中3-3剖面的構(gòu)造示意圖。

圖11是“l(fā)”形節(jié)點在結(jié)構(gòu)中連接示意圖。

圖12是圖11中4-4剖面的構(gòu)造示意圖。

圖13是梁端連接件的構(gòu)造示意圖。

圖14是加強塊的構(gòu)造示意圖。

圖15是結(jié)構(gòu)中鋼梁的構(gòu)造示意圖。

圖中的標(biāo)記分別表示：1、“十”形節(jié)點，2、“t”形節(jié)點，3、“一”形節(jié)點，4、“l(fā)”形節(jié)點，5、復(fù)式鋼管混凝土柱，6、第一梁端連接件，7、第二梁端連接件，8、鋼梁，9、第一加強塊，10、第二加強塊，11、外鋼管，12、內(nèi)鋼管，13、混凝土，14、第一螺栓孔，15、第二螺栓孔，16、第三螺栓孔，17、第四螺栓孔，18、內(nèi)配螺紋套筒，19、梁端蓋板，20、第一梁端加勁肋，21、第二梁端加勁肋，22、槽鋼，23、加強塊連接板，24、梁端連接板。

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，本實施例給出了一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“十”形節(jié)點1在框架結(jié)構(gòu)中的拼接應(yīng)用，該“十”形節(jié)點1包括有復(fù)式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復(fù)式鋼管混凝土柱5四個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例2：

如圖2所示，本實施例給出了一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的“t”形節(jié)點2在框架結(jié)構(gòu)中的拼接應(yīng)用，該“t”形節(jié)點2包括有復(fù)式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復(fù)式鋼管混凝土柱5三個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例3：

如圖3所示，本實施例給出了一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“一”形節(jié)點3在框架結(jié)構(gòu)中的拼接應(yīng)用，該“一”形節(jié)點3包括有復(fù)式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復(fù)式鋼管混凝土柱5對邊兩個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例4：

如圖4所示，本實施例給出了一種設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“l(fā)”形節(jié)點4在框架結(jié)構(gòu)中的拼接應(yīng)用，該“l(fā)”形節(jié)點4包括有復(fù)式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復(fù)式鋼管混凝土柱5鄰邊兩個側(cè)面的每個側(cè)面設(shè)置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側(cè)將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復(fù)式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例5：

如圖5所示，本實施例給出了“十”形節(jié)點1的約束實現(xiàn)過程，包括內(nèi)鋼管12、外鋼管11、內(nèi)配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內(nèi)鋼管12與外鋼管11四側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接4n個內(nèi)配螺紋套筒18，當(dāng)設(shè)置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設(shè)的第一螺栓孔14，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒18內(nèi)。

實施例6：

如圖7所示，本實施例給出了“t”形節(jié)點2的約束實現(xiàn)過程，包括內(nèi)鋼管12、外鋼管11、內(nèi)配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內(nèi)鋼管12與外鋼管11三側(cè)外邊緣線垂直的方向共焊接3n個內(nèi)配螺紋套筒18，當(dāng)設(shè)置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設(shè)的第一螺栓孔14，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒18內(nèi)。

實施例7：

如圖9所示，本實施例給出了“一”形節(jié)點的約束實現(xiàn)過程，包括內(nèi)鋼管12、外鋼管11、內(nèi)配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內(nèi)鋼管12與外鋼管11對邊兩個側(cè)面外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內(nèi)配螺紋套筒18，當(dāng)設(shè)置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設(shè)的第一螺栓孔14，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒18內(nèi)。

實施例8：

如圖11所示，本實施例給出了“l(fā)”形節(jié)點4的約束實現(xiàn)過程，包括內(nèi)鋼管12、外鋼管11、內(nèi)配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內(nèi)鋼管12與外鋼管11鄰邊兩個側(cè)面外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內(nèi)配螺紋套筒18，當(dāng)設(shè)置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設(shè)的第一螺栓孔14，最后連接在內(nèi)配螺紋套筒18內(nèi)。

圖6、圖8、圖10和圖12分別給出了圖5、圖7、圖9和圖11中1-1、2-2、3-3和4-4剖面。

如圖13所示，第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，均由一個梁端蓋板19、一個梁端連接板24和兩個梁端加勁肋(20，21)焊接而成，在梁端連接蓋板19開設(shè)第二螺栓孔15，在梁端連接板24開設(shè)第一螺栓孔14。

如圖14所示，第一加強塊9和第二加強塊10，均由一個槽鋼22和一個加強塊連接板23焊接而成，在槽鋼22兩側(cè)開設(shè)第二螺栓孔15，另一側(cè)開設(shè)第三螺栓孔16。

如圖15所示，與節(jié)點相連鋼梁8，在鋼梁8兩側(cè)翼緣開設(shè)第二螺栓孔15，在腹板開設(shè)第四螺栓孔17。

作為優(yōu)選，內(nèi)配螺紋套筒的直徑不小于6mm，長度不小于10mm，且長度不超過外鋼管11的內(nèi)側(cè)邊緣。

作為優(yōu)選，第一螺栓孔14、第二螺栓孔15、第三螺栓孔16和第四螺栓孔17的孔徑均不小于7mm，孔與孔的中心距離不小于15mm，孔中心到外邊緣的距離不小于20mm。

作為優(yōu)選，為提高鋼梁在節(jié)點處的變形能力和摩擦耗能能力，第四螺栓孔17孔徑應(yīng)大于第二螺栓孔15孔徑，且不小于2mm。

作為優(yōu)選，第一和第二加強塊(9，10)的長度不小于50mm，為便于安裝，高度應(yīng)小于鋼梁8腹板高度，且差值不小于2mm。

作為優(yōu)選，第一和第二梁端連接件(6，7)中的梁端連接板24的長度不小于50mm，寬度不大于鋼梁8翼緣的寬度。

作為優(yōu)選，第一和第二梁端連接件(6，7)中的梁端蓋板19的長度不小于50mm，且不大于第一和第二加強塊(9，10)的長度。

作為優(yōu)選，內(nèi)配螺紋套筒的數(shù)量中，n的取值在1-20。

上述實施例給出的設(shè)置加強塊的約束型復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點具有便于制造、施工簡便等優(yōu)點，該節(jié)點大量簡化傳統(tǒng)對接焊縫連接工藝，并可實現(xiàn)構(gòu)件的預(yù)制和現(xiàn)場結(jié)構(gòu)整體裝配式連接，且設(shè)置加強塊和約束節(jié)點核心區(qū)域以提高原有節(jié)點的抗震性能，有利于促進(jìn)多高層整體裝配式復(fù)式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。