槽钢连接的扁钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点及其施工方法与流程

槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及建筑钢结构技术领域，具体为一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点及其施工方法。


背景技术：

2.扁钢管混凝土柱是指截面宽高比大于2的矩形截面钢管混凝土柱，由于扁钢管混凝土柱的截面高度较小，可以很好地隐藏在建筑设计的墙体中，避免了建筑物中出现凸柱的情况，从而实现住宅结构内部整齐美观、大开间、大净空的居住目标，深受广大房地产开发商的青睐。但扁钢管混凝土柱由于截面宽度较大，导致宽边柱壁对混凝土的约束作用减小；沿截面高度方向的截面惯性矩较小，导致绕弱轴方向的抗侧刚度低。因此，扁钢管混凝土柱截面宽边方向与梁相连时，钢管柱在梁端弯矩作用下易发生向外侧的屈曲变形。传统的梁柱连接节点通过在钢管柱内对应梁翼缘的位置设置横隔板，将梁翼缘的内力通过横隔板传递给钢柱柱壁，但扁钢管混凝土柱由于截面高度较小，隔板上设置的灌浆孔较小，往往无法满足钢管柱内灌注混凝土的要求。采用外环板或隅撑等加强形式虽然可以避免扁钢管柱内混凝土浇灌困难问题，但外环板和隅撑占用外部面积较大，容易形成室内凸角，影响建筑物美观。
3.针对于此，做出本技术。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点及其施工方法，节点通用性强，钢构件在工厂的加工工序简单，梁柱节点在施工现场安装方便，同时该节点具有优良的受力性能，可满足结构的安全需求。
5.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，包括钢管混凝土柱、h型钢梁和槽钢连接件，所述槽钢连接件对称设置在h型钢梁的上、下翼缘处并与所述钢管混凝土柱固定连接，所述槽钢连接件包括一块腹板和两块翼缘板，所述钢管混凝土柱上设置有与所述槽钢连接件的翼缘板配合的竖向插板，所述h型钢梁的腹板处设置有加劲板。
6.进一步，所述钢管混凝土柱包括钢管柱，所述钢管柱内浇筑有混凝土，钢管柱上开槽供所述竖向插板安装，所述竖向插板伸出柱壁部分紧贴槽钢连接件一侧的翼缘板，竖向插板和钢管柱、竖向插板和槽钢连接件翼缘板之间均通过焊缝连接。
7.进一步，槽钢连接件腹板的宽度与所述h型钢梁的宽度以及所述钢管柱的截面窄边尺寸保持一致。
8.进一步，所述加劲板设置在h型钢梁腹板两侧槽钢连接件腹板对应位置。
9.进一步，所述槽钢连接件翼缘板采用矩形板或楔形板。
10.上述槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点的施工方法，具体包括如下步骤：
步骤一：在工厂完成h型钢梁、钢管柱、槽钢连接件、竖向插板等构件的加工，在钢管柱对应竖向插板位置开槽，在h型钢梁腹板两侧对应槽钢连接件腹板位置焊接加劲板；步骤二：完成钢管柱和竖向插板的焊接，把槽钢连接件焊接在h型钢梁上下翼缘；步骤三：在施工现场完成梁、柱吊装对接，完成槽钢连接件翼缘板与钢管柱的焊接连接以及槽钢连接件翼缘板与竖向插板的焊接连接；步骤四：在钢管柱内灌注混凝土。
11.本发明具有如下有益效果：（1）本发明采用槽钢连接件连接扁钢管混凝土柱和h型钢梁，节点构造简单，现场施工方便快捷，可有效提高现场施工效率；（2）本发明通过槽钢连接件将h型钢梁翼缘的内力传递给混凝土钢管柱或竖向插板，具有优良的受力性能，可满足节点的刚度和强度需求；（3）本发明梁柱节点采用槽钢连接件连接并在梁腹板设置加劲板，可有效的使节点破坏远离节点核心区，实现塑性铰外移；（4）本发明采用槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，也适用于方钢管柱-h型钢梁、矩形钢管柱-h型钢梁等常规的钢结构梁柱节点，具有较好的应用前景。
附图说明
12.图1为本发明中槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点细部构造示意图；图2为本发明中槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点另一细部构造示意图；图3为本发明中实施例一扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点三维结构示意图；图4为本发明中实施例一扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点俯视图；图5为图4扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点a-a剖视图；图6为本发明中实施例二扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点三维结构示意图；图7为本发明中实施例二扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点俯视图；图8为图7扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点a-a剖视图；图9为本发明中实施例三扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点三维结构示意图；图10为本发明中实施例三扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点俯视图；图11为图10扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点a-a剖视图。
13.标注说明：1、钢管混凝土柱；11、钢管柱；12、混凝土；2、h型钢梁；3、槽钢连接件；31、腹板；32、翼缘板；4、竖向插板；5、加劲板；6、焊缝。
具体实施方式
14.参照图1至图11对本发明一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点及其施工方法的具体实施方式作进一步的说明。
15.一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，包括钢管混凝土柱1，h型钢梁2，加劲板5，槽钢连接件3和竖向插板4，所述槽钢连接件3包括一块腹板31和两块翼缘板32，槽钢连接件3对称地布置在h型钢梁2上、下翼缘处。
16.h型钢梁2腹板处焊接加劲板5，加劲板5设置在h型钢梁2腹板两侧槽钢连接件腹板
31对应位置。
17.钢管混凝土柱1宽边开槽插入两块钢板作为竖向插板4，竖向插板4伸出钢管混凝土柱1紧贴槽钢连接件翼缘板32。扁柱宽边上连接的h型钢梁2翼缘处的受力通过槽钢连接件3传递给竖向插板4。
18.槽钢连接件3和钢管柱11、槽钢连接件3和h型钢梁2翼缘、竖向插板4和钢管柱11、竖向插板4和槽钢连接件翼缘板32之间均通过焊缝6连接。
19.如图2所示，槽钢连接件的翼缘板32可采用楔形板替换矩形板，可节约梁柱节点的用钢量。
20.实施例一，如图3-图5所示，梁柱节点主要由一根钢管混凝土柱1、四根h型钢梁2、八个槽钢连接件3和两块竖向插板4连接组成十字型节点。h型钢梁2腹板两侧槽钢连接件腹板31对应位置焊接加劲板5，槽钢连接件3通过焊缝6分别与h型钢梁2翼缘、钢管混凝土柱1连接。钢管混凝土柱1开槽插入两块钢板作为竖向插板4，开槽位置为钢管混凝土柱1宽边对应槽钢连接件翼缘板32位置，竖向插板4两端伸出钢管柱11，伸出部分紧贴槽钢连接件翼缘板32，竖向插板4和钢管柱11柱壁、竖向插板4和槽钢连接件翼缘板32之间均通过焊缝6连接。h型钢腹板与钢柱连接可采用焊缝连接或螺栓连接。
21.实施例二，如图6-图8所示，与实例一不同之处为梁柱节点主要由一根钢管混凝土柱1、三根h型钢梁2、六个槽钢连接件3和两块竖向插板4连接组成t字型节点。
22.实施例三，如图9-图11所示，与实例一不同之处为梁柱节点主要由一根钢管混凝土柱1、两根h型钢梁2、四个槽钢连接件3和两块竖向插板4连接组成l型节点。竖向插板4一端与钢管柱11通过焊缝6连接，另一端伸出钢管柱11与钢管柱11柱壁、槽钢连接件翼缘板32通过焊缝6连接。
23.一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点的施工方法，具体包括如下步骤：步骤一：在工厂完成h型钢梁2、钢管柱11、槽钢连接件3、竖向插板4等构件的加工，在钢管柱11对应竖向插板4位置开槽，在h型钢梁2腹板两侧对应槽钢连接件腹板31位置焊接加劲板5；步骤二：在施工现场完成钢管柱11和竖向插板4的焊接，把槽钢连接件3焊接在h型钢梁2上下翼缘；步骤三：完成梁、柱吊装对接，分别焊接连接槽钢连接件翼缘板32与钢管柱11、槽钢连接件翼缘板32与竖向插板4；步骤四：在钢管柱11内灌注混凝土12。
24.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，其特征在于：包括钢管混凝土柱、h型钢梁和槽钢连接件，所述槽钢连接件对称设置在h型钢梁的上、下翼缘处并与所述钢管混凝土柱固定连接，所述槽钢连接件包括一块腹板和两块翼缘板，所述钢管混凝土柱上设置有与所述槽钢连接件的翼缘板配合的竖向插板，所述h型钢梁的腹板处设置有加劲板。2.根据权利要求1所述的槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，其特征在于：所述钢管混凝土柱包括钢管柱，所述钢管柱内浇筑有混凝土，钢管柱上开槽供所述竖向插板安装，所述竖向插板伸出柱壁部分紧贴槽钢连接件一侧的翼缘板，竖向插板和钢管柱、竖向插板和槽钢连接件翼缘板之间均通过焊缝连接。3.根据权利要求2所述的槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，其特征在于：槽钢连接件腹板的宽度与所述h型钢梁的宽度以及所述钢管柱的截面窄边尺寸保持一致。4.根据权利要求1所述的槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，其特征在于：所述加劲板设置在h型钢梁腹板两侧槽钢连接件腹板对应位置。5.根据权利要求1所述的槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点，其特征在于：所述槽钢连接件翼缘板采用矩形板或楔形板。6.如权利要求1-5任一权利要求所述的槽钢连接的扁钢管混凝土柱-h型钢梁连接节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在工厂完成h型钢梁、钢管柱、槽钢连接件、竖向插板等构件的加工，在钢管柱对应竖向插板位置开槽，在h型钢梁腹板两侧对应槽钢连接件腹板位置焊接加劲板；步骤二：完成钢管柱和竖向插板的焊接，把槽钢连接件焊接在h型钢梁上下翼缘；步骤三：在施工现场完成梁、柱吊装对接，完成槽钢连接件翼缘板与钢管柱的焊接连接以及槽钢连接件翼缘板与竖向插板的焊接连接；步骤四：在钢管柱内灌注混凝土。

技术总结
本发明公开了一种槽钢连接的扁钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点及其施工方法，连接节点包括钢管混凝土柱、H型钢梁和槽钢连接件，所述槽钢连接件对称设置在H型钢梁的上、下翼缘处并与所述钢管混凝土柱固定连接，所述槽钢连接件包括一块腹板和两块翼缘板，所述钢管混凝土柱上设置有与所述槽钢连接件的翼缘板配合的竖向插板，所述H型钢梁的腹板处设置有加劲板。本发明槽钢连接的扁钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点构造简单、通用性强、现场施工方便快捷，同时具有较好的受力性能，在钢结构住宅中具有较好应用前景。较好应用前景。较好应用前景。


技术研发人员：邵冰 许华姣 邢遵胜 崔嘉慧 邹俊 俞奇效 姚峰 张伟 卢福生 韩凌 汪林 丁坚龙
受保护的技术使用者：浙江精工钢结构集团有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/13