直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構及其施工方法技術

本發明專利技術涉及一種直角六邊形鋼管混凝土角柱?鋼梁節點結構，包括直角六邊形的不銹鋼管，所述不銹鋼管的兩內對角均為直角且組成直角的鄰邊均等長，位于不同直角的同側鄰邊上均固連有相互垂直的鋼梁，所述鋼梁寬度均與鄰邊等長，所述不銹鋼管內部在鋼梁連接處固連有開澆筑通孔的橫隔板、L型螺栓，所述不銹鋼管內部澆筑有混凝土。該直角六邊形鋼管混凝土角柱?鋼梁節點結構的構造簡單、傳力明確且維護成本低。

【技術實現步驟摘要】
直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構及其施工方法
本專利技術涉及一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構及其施工方法。
技術介紹
鋼管混凝土柱具有承載力高、塑性韌性好、抗震性能好等優點，已被應用高聳和大跨的建筑結構中。其截面形式主要包括圓形和矩形，內部一般填充普通混凝土或高性能混凝土。但是以上兩類柱用作建筑的角柱存在如下問題：1）、圓形截面柱表面不平整，與墻體間存在較大縫隙；2）、矩形截面柱的截面尺寸一般大于墻體厚度，柱子向內或向外突出于墻體表面，美觀性較差；3）、后期維護成本較高，以上兩類柱均有一部分暴露于空氣中，需要做防腐處理。
技術實現思路
鑒于現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構及其施工方法，不僅結構簡單，而且便捷高效。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，包括直角六邊形的不銹鋼管，所述不銹鋼管的兩內對角均為直角且組成直角的鄰邊均等長，位于不同直角的同側鄰邊上均固連有相互垂直的鋼梁，所述鋼梁寬度均與鄰邊等長，所述不銹鋼管內部在鋼梁連接處固連有開澆筑通孔的橫隔板、L型螺栓，所述不銹鋼管內部澆筑有混凝土。優選的，所述不銹鋼管兩內直角所在頂點之間的連線經過直角六邊形的中心。優選的，所述鋼梁為工字形的碳素鋼梁，所述混凝土為石墨烯混凝土。優選的，所述鋼梁的銜接端面上均固設有帶第一安裝通孔的碳素鋼端板，所述不銹鋼管在用于安裝鋼梁的鄰邊上也開設有與第一安裝通孔相對應的第二安裝通孔。優選的，所述L型螺栓包括若干根上L型螺栓與下L型螺栓，所述上L型螺栓的長邊沿不銹鋼管上軸向延伸出不銹鋼管上端、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述下L型螺栓的長邊沿不銹鋼管下軸向延伸、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述碳素鋼端板外側與不銹鋼管內側均在L型螺栓短邊螺接有連接螺母，在L型螺栓長邊端部螺接有錨固螺母。優選的，所述鋼梁的上表面與下表面均經高強螺栓螺接有不銹鋼連接板，所述不銹鋼連接板的銜接端均與不銹鋼管外表焊接。優選的，所述橫隔板的數量為兩塊且外輪廓與不銹鋼管內側壁相適應，所述隔板與兩不銹鋼連接板的位置一一對應，所述澆筑通孔的形狀為橢圓形。優選的，所述橫隔板采用不銹鋼材質。一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構的施工方法，按以下步驟進行：（1）在直角六邊形的不銹鋼管內焊接兩道開橢圓形澆筑通孔的橫隔板；（2）在不銹鋼管外和橫隔板對應的位置處焊接不銹鋼連接板，不銹鋼連接板的頂部、底部分別貼近鋼梁上翼緣板頂部、下翼緣板底部；（3）安裝并固定L型螺栓；（4）將不銹鋼與碳素鋼接觸區域進行“烤藍”處理；（5）在不銹鋼管內澆筑核心石墨烯混凝土并養護，形成鋼管石墨烯混凝土柱；（6）將帶碳素鋼端板的鋼梁吊裝到位；（7）經連接螺母將碳素鋼端板與鋼管石墨烯混凝土柱用預埋的L型螺栓相連，用于承受梁端剪力；用高強螺栓將不銹鋼連接板與工字形鋼梁的翼緣連接，用于承受梁端彎矩；（8）當結構遭遇意外破壞時，拆除高強螺栓、連接螺母將受損的鋼梁拆下，并更換新的鋼梁。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：該直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構的構造簡單，角柱和墻體沒有間隙，角柱外側直角邊與墻體外表齊平，無突出，墻體美觀；橫隔板與L型螺栓的設置可防止節點發生破壞，提高節點處的不銹鋼管可靠性與強度；澆筑通孔用于澆筑時通過混凝土，不影響混凝土澆筑；具有承載力高、施工方便、工期短、可拆卸、后期維護成本低、建筑美觀等優點。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步詳細的說明。附圖說明圖1為本專利技術實施例的外部結構示意圖。圖2為本專利技術實施例的內部結構示意圖。圖3為本專利技術實施例的俯視圖。具體實施方式為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。如圖1~3所示，一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，包括直角六邊形的不銹鋼管1，所述不銹鋼管的兩內對角均為直角且組成直角的鄰邊均等長，位于不同直角的同側鄰邊上均固連有相互垂直的鋼梁2，所述鋼梁寬度均與鄰邊等長，所述不銹鋼管內部在鋼梁連接處固連有開澆筑通孔3的橫隔板4、L型螺栓，所述不銹鋼管內部澆筑有混凝土5，采用不銹鋼可解決角柱后期防腐的問題。在本專利技術實施例中，所述不銹鋼管兩內直角所在頂點之間的連線經過直角六邊形的中心。在本專利技術實施例中，所述鋼梁為工字形的碳素鋼梁，所述混凝土為石墨烯混凝土，石墨烯混凝土與普通混凝土相比，抗壓強度提高了146％，抗彎拉強度提高了79.5％，具備較高承載力和抗滲性能，使用周期更長，可節約大量水泥，減小碳排量，更環保。在本專利技術實施例中，所述鋼梁的銜接端面上均固設有帶第一安裝通孔的碳素鋼端板6，所述不銹鋼管在用于安裝鋼梁的鄰邊上也開設有與第一安裝通孔相對應的第二安裝通孔，碳素鋼端板和L型螺栓用于傳遞鋼梁的梁端剪力。在本專利技術實施例中，所述L型螺栓包括若干根上L型螺栓7與下L型螺栓8，所述上L型螺栓的長邊沿不銹鋼管上軸向延伸出不銹鋼管上端、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述下L型螺栓的長邊沿不銹鋼管下軸向延伸、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述碳素鋼端板外側與不銹鋼管內側均在L型螺栓短邊螺接有連接螺母9，在L型螺栓長邊端部螺接有錨固螺母12；碳素鋼端板、碳素鋼梁和不銹鋼管直接接觸將引起電極反應，導致碳素鋼銹蝕速度加快，因此不銹鋼管不能和碳素鋼梁采用焊接連接；L型螺栓可加強梁柱節點的整體性，上L型螺栓的長邊伸出不銹鋼管上端還可增強上下柱間連接的可靠性，且伸出的長度不小于15倍的錨固螺母直徑；L型螺栓長邊端部螺接的錨固螺母可增強L型螺栓在混凝土中的錨固效果。在本專利技術實施例中，所述鋼梁的上表面與下表面均經高強螺栓10螺接有不銹鋼連接板11，所述不銹鋼連接板的銜接端均與不銹鋼管外表焊接，用于傳遞梁端彎矩。在本專利技術實施例中，所述橫隔板的數量為兩塊且外輪廓與不銹鋼管內側壁相適應，所述隔板與兩不銹鋼連接板的位置一一對應，可直接傳遞工字形鋼梁上下翼緣的內力，所述澆筑通孔的形狀為橢圓形。在本專利技術實施例中，所述橫隔板采用不銹鋼材質，不銹鋼具備較好的延性和耗能能力。一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構的施工方法，按以下步驟進行：（1）在直角六邊形的不銹鋼管內焊接兩道開橢圓形澆筑通孔的橫隔板；（2）在不銹鋼管外和橫隔板對應的位置處焊接不銹鋼連接板，不銹鋼連接板的頂部、底部分別貼近鋼梁上翼緣板頂部、下翼緣板底部；（3）安裝并固定L型螺栓；（4）將不銹鋼與碳素鋼接觸區域進行“烤藍”處理；（5）在不銹鋼管內澆筑核心石墨烯混凝土并養護，形成鋼管石墨烯混凝土柱；（6）將帶碳素鋼端板的鋼梁吊裝到位；（7）經連接螺母將碳素鋼端板與鋼管石墨烯混凝土柱用預埋的L型螺栓相連，用于承受梁端剪力；用高強螺栓將不銹鋼連接板與工字形鋼梁的翼緣連接，用于承受梁端彎矩；（8）當結構遭遇意外破壞時，拆除高強螺栓、連接螺母將受損的鋼梁拆下，并更換新的鋼梁。本專利技術主要應用于以下場合：（1）可用于對工期要求比較嚴格的項目，如大型商場和公共建筑，支持裝配化生產，可極大地節約工期。（2）抗震等級要求較高的建筑。不銹鋼混凝土柱延性好，耗能能力強，本專利技術很好地實現了“強節點弱構件”的抗震設防原則，且具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種直角六邊形鋼管混凝土角柱?鋼梁節點結構，其特征在于：包括直角六邊形的不銹鋼管，所述不銹鋼管的兩內對角均為直角且組成直角的鄰邊均等長，位于不同直角的同側鄰邊上均固連有相互垂直的鋼梁，所述鋼梁寬度均與鄰邊等長，所述不銹鋼管內部在鋼梁連接處固連有開澆筑通孔的橫隔板、L型螺栓，所述不銹鋼管內部澆筑有混凝土。

【技術特征摘要】
1.一種直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，其特征在于：包括直角六邊形的不銹鋼管，所述不銹鋼管的兩內對角均為直角且組成直角的鄰邊均等長，位于不同直角的同側鄰邊上均固連有相互垂直的鋼梁，所述鋼梁寬度均與鄰邊等長，所述不銹鋼管內部在鋼梁連接處固連有開澆筑通孔的橫隔板、L型螺栓，所述不銹鋼管內部澆筑有混凝土。2.根據權利要求1所述的直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，其特征在于：所述不銹鋼管兩內直角所在頂點之間的連線經過直角六邊形的中心。3.根據權利要求1所述的直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，其特征在于：所述鋼梁為工字形的碳素鋼梁，所述混凝土為石墨烯混凝土。4.根據權利要求1所述的直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，其特征在于：所述鋼梁的銜接端面上均固設有帶第一安裝通孔的碳素鋼端板，所述不銹鋼管在用于安裝鋼梁的鄰邊上也開設有與第一安裝通孔相對應的第二安裝通孔。5.根據權利要求4所述的直角六邊形鋼管混凝土角柱-鋼梁節點結構，其特征在于：所述L型螺栓包括若干根上L型螺栓與下L型螺栓，所述上L型螺栓的長邊沿不銹鋼管上軸向延伸出不銹鋼管上端、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述下L型螺栓的長邊沿不銹鋼管下軸向延伸、短邊穿過第二安裝通孔與第一安裝通孔，所述碳素鋼端板外側與不銹鋼管內側均在L型螺栓短邊螺接有連接螺母，在L型螺栓長邊端部螺接有錨固螺母。6.根據權利要求1所述的直角六邊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志濱，郝懷霖，張富城，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：福建,35