專利名稱：現場裝配式外伸臂組合節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑結構新型節點，特別是涉及一種鋼管混凝土柱型鋼梁組合結構用的現場裝配式外伸臂組合節點。
背景技術：
鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，即鋼管對混凝土的約束作用使混凝土處于復雜應力狀態，從而使混凝土的強度得以提高，塑性和韌性性能大為改善。同時，由于混凝土的存在可以避免或延緩鋼管發生局部屈曲，可保證其材料性能的充分發揮，另外，在鋼管混凝土的施工過程中，鋼管還可作為澆灌其核心混凝土的模板，與鋼筋混凝土相比，可節省模板費用，加快施工速度。總之，通過鋼管和混凝土組合而成為鋼管混凝土，不僅可以彌補兩種材料各自的缺點，而且能夠充分發揮二者的優點。鋼管混凝土的經濟效果好，大量工程實際經驗表明，采用鋼管混凝土的承壓構件比普通鋼筋混凝土承壓構件可節約混凝土 50%，減輕自重50%左右，鋼材用量卻略高或約相等。和鋼結構相比，可節約鋼材50%左右。節約了材料，降低了基礎造價；此外鋼管混凝土的防火防銹費用也低于鋼結構；在日本，一些科研人員還將鋼管混凝土作為一種可再利用結構進行研究，認為該種結構材料可作為綠色環保材料加以廣泛深遠的利用。這種材料的無污染可再利用的特點也正迎合了我國的可持續發展的戰略目標。鋼管混凝土結構具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、耐火性能較好、經濟效果好等特點，能適應現代工程結構向大跨、高聳、重載發展和承受惡劣條件的需要，符合現代施工技術工業化的要求，因而正被越來越廣泛地應用于設備構架柱、各種支架、棧橋柱、地鐵站臺柱、送變電桿塔、桁架壓桿、樁、空間結構、高層和超高層建筑以及橋梁結構中，取得了良好的經濟效益和社會效益。梁柱節點是框架結構中最為核心的部分，在框架結構中起傳遞內力、分配內力以及保證結構整體性的作用，若節點設計不合理，將影響整個結構的穩定性能和使用性能，所以簡單合理的節點設計和傳力機理將更為有效地推動這種新型結構的發展。根據節點設計的原則和連接力的傳遞形式，目前的節點形式大致有加強環式節點，鋼筋貫通式節點，錨定板式節點，十字板式節點，鋼筋環繞式節點，勁性環梁節點，單雙梁式節點，抗剪環環梁節點，無梁樓蓋板柱節點。目前節點的最大問題就是設計合理性與應用合理性不能兩全。有些節點剛度不夠無法形成剛接節點；有些節點采用內部穿心部件，影響施工速度，也很難保證混凝土澆筑質量；有些節點剛度較大，但由于種種原因造成節點構造復雜，難于施工；有些節點構造復雜，導致傳力路徑不明確，同時也給施工帶來了困難；有些節點整體性能好， 但浪費鋼材、施工復雜；一些節點現場焊接工作量大，施工復雜，造價高，而且很難保證焊縫質量，節點問題已經嚴重制約著該結構體系發展。
發明內容
本發明的目的在于提供一種現場裝配式外伸臂組合節點，主要為了開發一種整體性好、傳力明確、構造簡單、安全可靠、節約材料和施工方便的組合結構節點。梁柱節點作為建筑結構的一個關鍵環節，將直接決定一種新型的建筑結構形式在實際工程中應用的可行性。其中傳力方式和施工工藝應該是節點設計的兩個最重要環節，一種好的節點形式應該在這兩個環節上具有良好的統一。逆作法中鋼管內的混凝土有必要先澆注，對需穿過鋼管混凝土的節點結構形式的施工帶來很大不便，且對已承受荷載的鋼管混凝土需要進行破壞，不利于結構。本發明旨在開發一種便于施工且具有良好抗震性能的節點結構形式。本項發明采用的技術方案是現場裝配式外伸臂組合節點主要由鋼管混凝土柱、 外伸臂H型鋼梁安裝板、為外伸臂外墊板、H型鋼梁、M20高強螺栓、H型鋼梁內墊板、十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板等組成。其特征在于將2個外伸臂H型鋼梁安裝板提前焊接于鋼管混凝土柱，根據中框架中柱、中框架邊柱、邊框架中柱和邊框架邊柱等不同節點形式分別選用十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、 一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板。H型鋼梁采用現場裝配，置于2個外伸臂H型鋼梁安裝板之間，采用M20高強螺栓連接，在H型鋼梁內側設置H 型鋼梁內墊板，在外伸臂H型鋼梁安裝板外側設置外伸臂外墊板。本發明的優點是現場裝配式外伸臂組合節點，不僅具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、耐火性能較好、經濟效果好等特點，施工速度快，降低了人工費、機械費、管理費等優點，節點美觀、安全。能適應現代工程結構向大跨、高聳、重載發展和承受惡劣條件的需要，符合現代施工技術工業化的要求。
圖1為外伸臂裝配式組合節點平面示意圖。圖2為外伸臂裝配式組合節點立面示意圖。圖3為十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板示意圖。圖4為T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板示意圖。圖5為一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板示意圖。圖6為L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板示意圖。圖中1為鋼管混凝土柱、2為外伸臂H型鋼梁安裝板、3為外伸臂外墊板、4為H型鋼梁、5為M20高強螺栓、6為H型鋼梁內墊板、7為十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、8為 T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、9為一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、10為L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板。
具體實施例方式下面結合技術方案和參照附圖對本發明進行詳細說明。本發明提出的現場裝配式外伸臂組合節點如圖廣圖6所示。整個裝置主要由鋼管混凝土柱1、外伸臂H型鋼梁安裝板2、為外伸臂外墊板3、H 型鋼梁4、M20高強螺栓5、H型鋼梁內墊板6、十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板7、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板8、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板9、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板10等組成。根據中框架中柱、中框架邊柱、邊框架中柱和邊框架邊柱等不同節點形式分別制
4作十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板7、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板8、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板9、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板10。將2個外伸臂H型鋼梁安裝板提前焊接于鋼管混凝土柱1，H型鋼梁采用現場裝配，置于2個外伸臂H型鋼梁安裝板之間，在H型鋼梁4內側設置H型鋼梁內墊板，在外伸臂H型鋼梁安裝板2外側設置外伸臂外墊板3，采用M20高強螺栓連接。
權利要求
1.一種現場裝配式外伸臂組合節點，是由鋼管混凝土柱(1)、外伸臂H型鋼梁安裝板 (2)、為外伸臂外墊板(3)、H型鋼梁(4)、M20高強螺栓(5)、H型鋼梁內墊板(6)、十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(7)、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(8)、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(9)、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(10)組成，其特征在于將2個外伸臂H型鋼梁安裝板(2)焊接于鋼管混凝土柱(1)上，根據中框架中柱、中框架邊柱、邊框架中柱和邊框架邊柱不同節點形式分別選用十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(7)、Τ型節點外伸臂 H型鋼梁安裝板(8)、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(9)、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板(10)。
2.根據權利要求1所述的一種現場裝配式外伸臂組合節點，其特征在于H型鋼梁采用現場裝配，置于2個外伸臂H型鋼梁安裝板之間，采用高強螺栓連接，在H型鋼梁(4)內側設置H型鋼梁內墊板，在外伸臂H型鋼梁安裝板(2)外側設置外伸臂外墊板(3)。
全文摘要
本發明提供一種現場裝配式外伸臂組合節點，適應現代工程結構向大跨、高聳、重載發展和承受惡劣條件的需要.是由鋼管混凝土柱、外伸臂H型鋼梁安裝板、外伸臂外墊板、H型鋼梁等組成。將2個外伸臂H型鋼梁安裝板焊接于鋼管混凝土柱上，根據中框架中柱、中框架邊柱、邊框架中柱和邊框架邊柱不同節點形式分別選用十字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、T型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、一字型節點外伸臂H型鋼梁安裝板、L型節點外伸臂H型鋼梁安裝板。H型鋼梁采用現場裝配。本發明的效果和優點是，不僅具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、耐火性能較好、經濟效果好等特點，而且節點美觀、安全，符合現代施工技術工業化的要求。
文檔編號E04B1/58GK102425237SQ20111031831
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者張延年, 汪青杰, 鄭怡 申請人:沈陽建筑大學