锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点
技术领域
本发明涉及一种锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点。
背景技术
钢管混凝土柱因为其承载力高、抗震性能好、耐火性能较好、施工方便的特点，在各种建筑场合得到广泛应用。型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点为一种较为常见的梁柱连接节点，然而，现有的型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点中连接强度好的往往结构复杂、施工难度大，结构较为简单的型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点又往往无法兼顾结构的可靠性、存在一定的安全隐患。随着设计安全要求及施工效率需求的提高，建筑工程中越来越需要结构稳固可靠、便于安装施工的型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构稳固可靠、便于安装施工的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点采用如下技术方案：
锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点，包括：
钢管柱、型钢梁以及纵向钢筋；
型钢梁直接连接在钢管柱的侧面上，或者钢管柱的侧面上固定连接有短接梁，型钢梁与短接梁对接连接；
纵向钢筋位于型钢梁的上下两侧且整体沿型钢梁长度方向延伸；
钢管柱上设有用于供纵向钢筋穿过的贯穿孔，纵向钢筋从贯穿孔穿入钢管柱的内端具有弯折段，以用于锚固在钢管柱内浇筑的混凝土中，纵向钢筋穿入钢管柱的内端位于钢管柱内远离型钢梁的一侧。
有益效果：本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点，型钢混凝土梁中的纵向钢筋通过贯穿孔伸入钢管柱中，可保证梁柱节点内力的有效传递，纵向钢筋伸入钢管柱后弯折一定角度，且纵向钢筋伸入钢管柱内的内端位于钢管柱内远离型钢梁的一侧，增大混凝土与纵向钢筋之间的粘结力，连接节点的连接强度较好，并且，加工时仅需在钢管柱上预先开设贯穿孔，施工时将弯折好的纵向钢筋通过贯穿孔伸入钢管柱内部即可，结构简单，加工、施工步骤较少，方便进行安装。
进一步的，型钢梁为H型钢，钢管柱内部设有锚固件，锚固件与型钢梁的上翼缘和下翼缘相对应；
或者，短接梁和型钢梁均为H型钢，钢管柱内部设有锚固件，锚固件与短接梁的上翼缘和下翼缘相对应。
有益效果：上述锚固件一方面能够补偿开设贯穿孔给钢管柱结构强度带来的影响，提高钢管柱自身的最大承载力，另一方面，能够用于传递型钢梁或者短接梁的上下翼缘向钢管柱中的混凝土传递的内力，梁柱内部传力效果好。
进一步的，锚固件为锚固板，锚固板上用于与钢管柱连接的连接端的厚度与型钢梁或者短接梁的上翼缘和下翼缘的厚度相等，且所述连接端与型钢梁或者短接梁的上翼缘和下翼缘对应设置。
有益效果：在实现梁柱节点内力有效传递的同时简化了锚固件的结构，锚固件加工步骤少，便于制造。
进一步的，锚固件为L型结构的锚固板。
有益效果：一方面，有利于增大锚固件与钢管柱内的混凝土之间的接触面积，传力效果更好，另一方面，可减小锚固件在水平方向上的占用面积，防止锚固件在水平方向上与伸入钢管柱内的纵向钢筋干涉。
进一步的，位于上下两侧的锚固板的竖直板相向设置。
有益效果：可防止锚固板在竖直方向上干涉纵向钢筋，方便对纵向钢筋进行施工固定。
进一步的，锚固板上设有用于在浇筑混凝土时进行排气的排气孔。
有益效果：所述排气孔有利于保证锚固板下方的混凝土浇筑成型后密实度高、结构强度好。
进一步的，纵向钢筋的弯折段竖向弯折，纵向钢筋还包括与弯折段垂直设置的、沿型钢梁长度方向延伸的水平延伸段。
有益效果：纵向钢筋整体较为稳定，锚固后不易发生变形。
进一步的，锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点包括捆扎在纵向钢筋外部的箍筋。
有益效果：箍筋能够与纵向钢筋一同围成钢筋笼，提高型钢梁浇注混凝土后结构强度。
进一步的，位于型钢梁上方和下方的纵向钢筋均向下弯折。
有益效果：由于向钢管柱中浇筑混凝土时是从上向下浇筑，纵向钢筋向下弯折时，其弯折方向顺应混凝土的浇入方向，不用对纵向钢筋进行额外的固定，方便进行施工。
附图说明
图1是本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例1的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
图3是图1中B-B处的剖面图；
图中：1-钢管混凝土柱；2-混凝土；3-上纵向钢筋；4-下纵向钢筋；5-箍筋；6-型钢梁；7-拼接线；8-锚固板；9-短接梁。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例1：
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的结构如图1-图3所示，包括一个竖直的钢管混凝土柱1和一个水平的型钢混凝土梁，钢管混凝土柱1包括钢管柱及浇筑在钢管柱内部的混凝土，型钢混凝土梁主要由混凝土2、型钢梁6、短接梁9、箍筋5和纵向钢筋构成。型钢梁和短接梁均为H型钢，钢管柱侧面固定设置有短接梁9，型钢梁6通过短接梁9固定在钢管上且型钢梁和短接梁的横截面相同，型钢梁6和短接梁9之间的连接处形成拼接线7。纵向钢筋包括位于型钢梁6上方的上纵向钢筋3和位于型钢梁6下方的下纵向钢筋4，纵向钢筋整体上沿型钢混凝土梁长度方向水平延伸。箍筋5捆扎在纵向钢筋外围、与上纵向钢筋3和下纵向钢筋4一同构成钢筋笼，且型钢梁6和短接梁9位于钢筋笼内部，在上述钢筋笼、型钢梁和短接梁上浇筑混凝土2后形成型钢混凝土梁。
钢管柱上开设有供纵向钢筋伸入的贯穿孔，纵向钢筋伸入钢管柱的内端竖向向下弯折90度，形成弯折段，纵向钢筋上还设有沿型钢梁长度方向水平延伸的、与弯折段垂直设置的水平延伸段。纵向钢筋伸入钢管柱内的内端位于钢管柱内远离型钢梁的一侧，纵向钢筋的握裹长度较长，纵向钢筋受到的握裹力较大。纵向钢筋锚固在钢管柱内的混凝土中，能够将型钢混凝土梁内的内力传递至钢管混凝土柱中。除此之外，钢管柱内部于短接梁9的上翼缘、下翼缘处分别焊接固定有锚固板8，锚固板为L型结构，包括沿水平方向延伸的水平板和沿竖直方向延伸的竖直板，水平板的一端与钢管柱固定连接，构成连接端。水平板的厚度与短接梁9的上翼缘、下翼缘厚度相等，两锚固板8的水平板于上下方向上分别与短接梁9的上翼缘、下翼缘对齐设置。为防止锚固板8妨碍纵向钢筋的布置，与短接梁9的上翼缘对应设置的锚固板8朝下弯折，与短接梁9的下翼缘对应设置的锚固板8朝上弯折，锚固板构成锚固件。本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点，在钢管柱内部设置分别与短接梁的上下翼缘对应的锚固板，不仅可以弥补开设贯穿孔给钢管柱强度带来的影响，还能够对梁柱节点内的弯矩进行有效传递。
另外，锚固板8上沿水平方向延伸的水平板上设有两个排气孔，可在钢管柱内混凝土浇筑成型的过程中排去混凝土中的气体，使锚固板8下方的混凝土具有较高的密实度。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的传力路径如下：型钢混凝土梁的弯矩主要经过短接梁的上下翼缘和钢管柱侧壁传递至锚固板，再经过锚固板传递至钢管柱内的混凝土中；其次，型钢混凝土梁的弯矩还可以通过伸入钢管柱内部的纵向钢筋传递至钢管柱内的混凝土中。型钢混凝土梁受到的剪力则主要通过短接梁和型钢梁的腹板传递至钢管柱上。本锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点主要适用于钢管混凝土柱截面边长较长而型钢混凝土梁宽度较小、梁柱节点内内力不大的情况。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的加工和施工过程如下：
1）预先制作带有贯穿孔的钢管柱，并将锚固板焊接在钢管柱内，在钢管柱上焊接短接梁。
2）施工时，在短接梁的一端焊接型钢梁，弯折纵向钢筋，将上纵向钢筋和下纵向钢筋穿过钢管柱上的贯穿孔伸入钢管柱内部，使弯折段下垂，纵向钢筋满足锚固要求后，在纵向钢筋上绑扎箍筋，完成钢筋笼的捆扎。
3）支设型钢混凝土梁外侧的模板，将钢管混凝土柱和型钢混凝土梁浇筑成型，完成整个梁柱节点的施工。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点结构简单，加工安装方便，适合在实际工程中应用。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例2：
与实施例1不同的是，锚固板为一字型板，锚固板的厚度与短接梁的上翼缘和下翼缘厚度相同且在上下方向上与短接梁的上翼缘和下翼缘对齐设置，锚固板上未设置排气孔。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例3：
与实施例1不同的是，锚固件为焊接在钢管柱内部的锚固钢筋，锚固钢筋与短接梁的上下翼缘相对应，在短接梁的宽度方向上间隔设置，并沿水平方向向钢管柱内部悬伸。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例4：
与实施例1不同的是，两锚固板均朝上弯折或者朝下弯折，且锚固板的竖直板延伸长度较短。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例5：
与实施例1不同的是，纵向钢筋的弯折段与水平延伸段之间的夹角为60度。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例6：
与实施例1不同的是，型钢梁直接焊接在钢管柱的外侧，锚固板的水平板在竖直方向上与型钢梁的上翼缘和下翼缘对齐且锚固板的水平板厚度与型钢梁的上翼缘和下翼缘厚度相等。
本发明的锚固式型钢混凝土梁与钢管混凝土柱连接节点的具体实施例7：
与实施例1不同的是，上纵向钢筋向下弯折，下纵向钢筋向上弯折，施工时，将下纵向钢筋穿过贯穿孔，使用钢丝将下纵向钢筋与箍筋捆扎固定，使下纵向钢筋在混凝土从上向下浇筑的过程中保持向上弯折的姿态。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
