[发明专利]一种组合柱的转换节点结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种组合柱的转换节点结构及其施工方法，包括上柱体、下柱体以及用以连接上柱体与下柱体的节点连接件，所述上柱体的内部同轴设有连接钢管，所述连接钢管的下端伸入下柱体的上端内部；所述节点连接件固定套设在下柱体的上端外侧，节点连接件的上端与上柱体的下端通过螺栓连接。本发明结构简单，连接可靠快速、施工方便、现场无明火作业、施工质量好、节点处受力性能好、整体性好、可轻易实现不同截面和混凝土强度变化。

技术领域：

本发明属于土木工程中钢与混凝土组合结构技术领域，尤其涉及一种组合柱的转换节点结构及其施工方法。

背景技术：

传统对于钢管的接长主要是通过每段的吊装，现场焊接而成，这种形式单一且在现场出现明火作业，使得施工质量难以保证。如果将不同楼层的钢管混凝土柱形式变化，例如下层采用钢管混凝土柱，上层采用中空夹层钢管混凝土柱或钢管混凝土叠合柱等构成组合柱，那么在现场更加难以施工。当下层采用钢管混凝土柱、上层采用中空夹层钢管混凝土柱构成组合柱时，无法保证中空夹层钢管混凝土柱内管的定位和施工，并且钢管混凝土柱和中空夹层钢管混凝土柱的混凝土也难以变化强度和类型，柱的截面尺寸也难以变化。当下层采用钢管混凝土柱、上层采用钢管混凝土叠合柱构成组合柱时，二者的钢管位置不同，而且叠合柱还需要在外部设置钢筋和模板然后浇筑混凝土，他们之间的转换难以满足要求和施工。

目前装配式结构发展迅速，也有一些学者开始研究钢管混凝土柱的装配形式，但大多还是基于钢梁连接后浇筑内部混凝土。如果是下层采用钢管混凝土柱、上层采用中空夹层钢管混凝土柱，且两者均为事先预制好，那么在节点的连接处更加难以实现，其节点连接处的受力性能难以满足要求。如果下层采用钢管混凝土柱、上层采用钢管混凝土叠合柱，且两者均为事先成型，那么二者之间的连接成为一个关键问题，如果连接不可靠，将成为结构的危险性，但目前还没有二者之间的转换结构和方法。

发明内容：

本发明的目的在于针对以上不足之处，提供一种组合柱的转换节点结构及其施工方法，不仅结构简单、连接快速可靠、施工方便，而且施工质量好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种组合柱的转换节点结构，包括上柱体、下柱体以及用以连接上柱体与下柱体的节点连接件，所述上柱体的内部同轴设有连接钢管，所述连接钢管的下端伸入下柱体的上端内部；所述节点连接件固定套设在下柱体的上端外侧，节点连接件的上端与上柱体的下端通过螺栓连接。

进一步的，所述下柱体为钢管混凝土柱，下柱体包括柱钢管，柱钢管的上端设有以利于连接钢管伸入的节点区，柱钢管的内部于节点区的下方填充有柱混凝土；所述节点连接件包括与柱钢管同轴设置的上连接环板和下连接环板，所述上连接环板固联在柱钢管的顶部，上连接环板的内侧端延伸至柱钢管的内侧，所述下连接环板位于节点区的下端且固定套设在柱钢管的外壁。

进一步的，所述节点连接件还包括对称设于上连接环板及下连接环板两侧的两根钢梁，所述钢梁包括上钢梁翼缘、下钢梁翼缘以及钢梁腹板，所述钢梁腹板与柱钢管的外壁固联，钢梁腹板的上、下两端分别设有上钢梁翼缘和下钢梁翼缘，每个钢梁的上钢梁翼缘、下钢梁翼缘以及钢梁腹板组成工字型截面，每个钢梁的上钢梁翼缘和下钢梁翼缘分别与上连接环板和下连接环板位于同一平面且相固联，形成整体。

进一步的，所述下连接环板与上连接环板之间设有若干个沿柱钢管的轴线呈圆周分布的节点加劲肋；所述下连接环板与柱钢管之间设有若干个沿柱钢管的轴线呈圆周分布的下柱加劲肋。

进一步的，所述连接钢管于伸入节点区的一端外壁固联有复数个栓钉；所述节点区内填充有节点混凝土，所述节点混凝土延伸至连接钢管内部且向上伸出节点区。