[发明专利]扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构及施工方法

权利要求书

1.一种扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：该连接结构包括竖直方向的扁钢管混凝土柱(1)和水平方向的H型钢梁(2)；所述扁钢管混凝土柱(1)由扁钢管(3)内浇混凝土(4)构成，在扁钢管混凝土柱(1)上设有节点连接区，所述节点连接区长边方向焊接外侧加强板(5)，扁钢管混凝土柱(1)及外侧加强板(5)上开有相连通的螺栓孔(6)；

所述H型钢梁(2)梁端翼缘进行狗骨式削弱处理以实现塑性铰外移，削弱深度取常规做法削弱的1/2，H型钢梁(2)端部焊接端板(7)，端板(7)上开有与外侧加强板(5)上开孔相连通的螺栓孔(6)；

在所述扁钢管混凝土柱(1)两侧，左右两个H型钢梁(2)的末端分别通过对拉螺栓(9)插入所述螺栓孔(6)中，与扁钢管混凝土柱(1)相连。

2.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述的端板(7)厚度取20～30mm，竖直方向长度宜比H型钢梁(2)梁高200～300mm，即上下各超出梁翼缘外侧100～150mm，水平方向宽度为200～250mm。

3.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述的扁钢管混凝土柱(1)的截面长宽比介于2～4之间。

4.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述H型钢梁(2)与扁钢管混凝土柱(1)长边方向相连，扁钢管(3)上的螺栓孔(6)开在钢管长边方向上，与外侧加强板(5)上螺栓孔(6)对齐。

5.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述外侧加强板(5)采用四边焊接的方式与扁钢管(3)相连，以加强扁钢管混凝土柱(1)截面平面外刚度，避免H型钢梁(2)受弯时扁钢管混凝土柱(1)截面长边方向发生屈曲破坏。

6.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述所述的外侧加强板(5)水平方向宽度比扁钢管混凝土柱(1)长边方向宽度的1/2小30～40mm，即外侧加强板(5)水平方向一边与扁钢管混凝土柱(1)长边方向中线对齐，另一边以H型钢梁(2)偏向一侧柱边基准线往里移30～40mm，

所述的外侧加强板(5)竖直方向长度比H型钢梁(2)梁高300～400mm，超出部分对节点区外延扁钢管混凝土柱(1)起到一定加强作用，防止节点在受力过程中柱端先于梁端发生破坏。

7.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述扁钢管(3)内节点区高700～800mm范围内，在长边居中位置焊接一块厚8～10mm、高700～800mm的内隔板(11)。

8.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：梁端板(7)上、下各超出H型钢梁(2)翼缘100～150mm，保证螺栓孔(6)开孔尺寸及间距要求符合相关设计规范。

9.根据权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构，其特征在于：所述外侧加强板(5)、梁端板(7)，该外侧加强板(5)与梁端板(7)的两接触面进行喷砂处理，以达到预期摩擦系数。

10.一种如权利要求1所述的扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：

1)制作扁钢管混凝土柱(1)的扁钢管(3)，在扁钢管(3)的内侧垂直于长边方向、居中位置焊接内隔板(11)，在扁钢管(3)的外侧焊接外侧加强板(5)，然后定位同时在扁钢管(3)和外侧加强板(5)上开螺栓孔(6)；

2)制作H型钢梁(2)，对翼缘进行狗骨式削弱处理，在H型钢梁(2)端焊接端板(7)和加劲肋(8)，加劲肋(8)的设置有助于提高端板(7)的刚度，端板(7)在焊接前定位开螺栓孔(6)；

3)H型钢梁(2)吊装就位，对拉螺栓(9)穿过螺栓孔(6)将扁钢管(3)、外侧加强板(5)与H型钢梁(2)连接起来，螺母只需手动拧紧即可；

4)在扁钢管(3)内侧浇筑混凝土(4)；

5)待柱内混凝土强度达到设计强度后，通过专用扭力扳手拧紧螺母(10)对螺栓杆(9)施加预紧力，预紧力的大小根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)表7.2.2-2取值。