[发明专利]一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点及作法在审
申请号: | 202010790595.0 | 申请日: | 2020-08-07 |
公开(公告)号: | CN111962948A | 公开(公告)日: | 2020-11-20 |
发明(设计)人: | 曹万林;杨兆源;董宏英;张奕慧;乔崎云;张建伟 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | E04H9/02 | 分类号: | E04H9/02;E04B1/98;E04B1/18;E04B1/58;E04B5/02;E04B1/62;E04B1/64;E04B1/66;E04B1/76 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 沈波 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 钢管 混凝土 型钢 支撑 连接 组合式 底部 节点 作法 | ||
1.一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:π形连接件(3)由π形连接件上肢(7)以及π形连接件下肢(8)通过直角角焊缝焊接在中心开孔的矩形底板(9)上形成,π形连接件上肢(7)和π形连接件下肢(8)上下对称,π形连接件上肢(7)和π形连接件下肢(8)的侧部通过矩形底板(9)连接;π形连接件(3)通过外侧角焊缝(10)及内侧角焊缝(11)与方钢管再生混凝土柱(1)的侧面贴焊连接;H型钢梁(2)通过30mm长高强螺栓(5)与π形连接件(3)连接,楼板抗剪栓钉(6)等间距均匀焊接在H型钢梁(2)上翼缘顶面;腹板连接板(4)一段穿过矩形底板(9)中心矩形形孔与方钢管再生混凝土柱(1)通过双侧直角角焊缝进行焊接,另一端通过30mm长高强螺栓(5)与H型钢梁(2)梁端腹板位置连接;钢支撑(12)通过其下部开有螺栓孔的连接板与π形连接件上肢(7)通过30mm长高强螺栓(5)以及70mm贯通高强螺栓(13)连接在一起;板凳钢筋(14)一端通过70mm贯通高强螺栓(13)固定在π形连接件上肢(7)腹板位置,另一端延伸至预制再生混凝土楼板(16)中与楼板钢筋(17)绑扎在一起;预制再生混凝土楼板(16)通过抗剪螺栓预留孔以及灌浆料托板(15)处的预留孔与H型钢梁(2)进行装配,灌浆料托板(15)预埋在预制再生混凝土楼板(16)中。
2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述的方钢管再生混凝土柱(1)中的方钢管采用一次性热轧成型的无缝钢管,钢管截面为正方形,内填再生混凝土。
3.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述H型钢梁(2)为热轧钢。
4.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述腹板连接板(4)为矩形钢板,其长度与π形连接件上肢(7)、π形连接件下肢(8)长度相同,宽度为中心开孔的矩形底板(9)矩形孔洞高度的0.8倍,厚度为H型钢梁(2)腹板厚度的1.0~1.2倍;腹板连接板(4)一侧通过两侧垂直角焊缝,透过中心开孔的矩形底板(9)矩形孔洞垂直焊接在方钢管再生混凝土柱(1)柱壁上;腹板连接板(4)通过高强螺栓与H型钢梁(2)腹板相连。
5.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述矩形底板(9)为中心开孔的矩形钢板。
6.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述外侧角焊缝(10)以及内侧角焊缝(11)均为矩形底板(9)与方钢管再生混凝土柱(1)之间的直角角焊缝。
7.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述钢支撑(12)为热轧钢,以60°~45°角布置在两个相邻方钢管再生混凝土柱(1)之间;钢支撑(12)的翼缘宽度与π形连接件上肢(7)相等。
8.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述70mm贯通高强螺栓(13)上端位于钢支撑(12)底部节点板上表面,下端位于H型钢梁(2)上翼缘下表面。
9.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点,其特征在于:所述板凳钢筋(14)为一种预制成型钢筋;其由两侧两根带锚固端的弓形钢筋以及中间横向连接钢筋构成。
10.利用权利要求1所述节点进行的一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱底部节点作法,其特征在于:该作法的具体实施过程如下,
第一步:工厂预制方钢管再生混凝土柱(1),购买相应尺寸方钢管以及钢板,切割、打磨、开孔后在底部焊接基础连接板,随后在内部浇筑再生混凝土,经过养护完成方钢管再生混凝土柱(1)的制作;
第二步:在工厂车间加工π形连接件(3)以及腹板连接板(4),先购买相应尺寸的成品热轧工字钢梁,进行切割、打磨、打孔制作成π形连接件上肢(7)、π形连接件下肢(8),将相应厚度热轧钢板切割、开孔,制作成中心开孔的矩形底板(9);将π形连接件上肢(7)、π形连接件下肢(8)与矩形底板(9)进行焊接,制作成π形连接件(3);准备相应尺寸与强度的钢板进行切割、开孔后制作成腹板连接板(4);
第三步:在工厂车间将π形连接件(3)以及腹板连接板(4)焊接至方钢管再生混凝土柱(1)的相应位置;首先将π形连接件(3)焊接至方钢管再生混凝土柱(1)上,应注意π形连接件(3)通过外侧角焊缝(10)及内侧角焊缝(11)与方钢管再生混凝土柱(1)侧面贴焊连接;将腹板连接板(4)通过矩形底板(9)中心孔洞焊接至方钢管柱上;将螺母焊接至π形连接件上肢(7)、π形连接件下肢(8)螺栓孔位置以备安装螺栓;
第四步:设置一道加劲肋焊接在H型钢梁(2)端部;加劲肋厚度不小于H型钢梁(2)腹板厚度;并按照设计位置加工H型钢梁(2)上下翼缘与腹板螺栓孔;最后在H型钢梁(2)顶面焊接栓钉;
第五步:工厂加工钢支撑(12),购买符合截面尺寸要求的热轧H型钢,打磨、切削成相应尺寸;准备钢板,经过切割、打磨、开孔工序,加工制作钢支撑底部节点板;将加工成型的钢支撑焊接到底部节点板上;预制钢支撑加工完成;
第六步:制作灌浆料托板(15)和预制再生混凝土楼板(17),工厂购买成品钢板切割成相应尺寸,通过切割、弯折工序加工灌浆料托板(15)上的锚固用钢筋弯钩,将钢筋弯钩点焊到钢板上加工完成灌浆料托板;制作、绑扎楼板钢筋,支楼板模板,将灌浆料托板放置在开洞处,浇筑楼板再生混凝土,养护成型;
第七步:在施工现场安装带有π形连接件(3)及腹板连接板(4)的方钢管再生混凝土柱(1),将钢管混凝土柱通过基础连接板安装至基础上;在H型钢梁(2)端部上下切割5mm的三角形缺口,将H型钢梁(2)滑入两侧方钢管柱π形连接件(3)之间,使π形连接件(3)及腹板连接板(4)上的螺栓孔与H型钢梁(2)螺栓孔对正,用高强螺栓拧紧固定;
第八步:将预制钢支撑(12)通过高强螺栓安装到相应位置上;
第九步:将预制再生混凝土楼板安装到相应位置;
第十步:将板凳钢筋(14)放置到相应位置,拧紧70mm贯通高强螺栓(13)将板凳钢筋(14)固定在π形连接件上肢(7)腹板位置;并将板凳钢筋(14)绑扎到楼板钢筋(17)上;
第十一步:在楼板抗剪栓钉(6)、π形连接件上肢(7)板凳钢筋(14)以及灌浆料托板(15)位置浇筑高强灌浆料,待养护完成进行后续施工。
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