一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架制造技术

本发明专利技术公开了一种钢管混凝土柱‑U型钢板组合梁框架，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。该组合梁框架具有节点构造简单，受力明确，方便施工等优点。

A concrete filled steel tubular column U steel composite beams

The invention discloses a steel pipe concrete column U steel composite beam frame, comprises a hollow steel tube, along the hollow steel tube Zhou Xiangjun tube wall is provided with a plurality of holes; the ends of a plurality of U plate, U plate fixed to a wall of the pipe hole, the other end relative to the pipe wall hole extending outward; connecting pieces, multi group symmetrical connected with the inner wall parts are arranged on the U plate; opening steel skeleton, a plurality of the opening reinforcement two open ends are respectively arranged on one of the connecting piece; and the reinforcement cage, the cage is sheathed with the hollow steel tube in. The composite beam frame has the advantages of simple node structure, definite force, convenient construction, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架
本专利技术涉及钢与混凝土组合框架
，特别涉及一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架。
技术介绍
钢与混凝土组合结构是现代建筑结构中一种常见的结构形式，由于其能充分的发挥两种材料各自的力学优势，故此在大跨度结构及高层建筑中应用广泛，在结构抗震方面，组合结构还具有好的延性，这拓展了其应用范围。工程中常见的组合柱有钢管混凝土柱、劲性混凝土柱，组合梁有型钢混凝土组合梁、劲性混凝土梁等，他们之间两两组合形成不同类型的组合框架。其中应用较多的是钢管混凝土-型钢混凝土组合梁框架、钢管混凝土柱-劲性梁框架、劲性框架结构等。目前，在钢与混凝土组合框架应用中还存在一些不足之处，如钢材与混凝土的连接问题、框架节点的构造问题等。这些问题往往会造成结构设计及施工难度增加、不利于组合框架的推广应用。如型钢混凝土组合梁在型钢与混凝土交界面处需设置大量的抗剪销钉，而劲性混凝土构件设置连接件的数量更多，有的构件还需要将普通钢筋焊接于型钢上或在型钢截面上进行开洞处理，如《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)规定型钢混凝土框架梁的截面高度大于或等于500mm时，在梁的两侧沿高度方向每隔200mm,应设置一根纵向腰筋,且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋。拉筋就需焊接在型钢上或在型钢截面上进行开洞处理，这样将增加施工难度。框架节点构造是否合理是影响结构受力及施工难易程度的关键问题，从目前实际工程来看仍然有许多问题，如钢管混凝土与型钢混凝土组合梁框架节点，一是节点处混凝土不连续，梁混凝土与柱混凝土中间隔有钢管壁，这会造成抗剪承载力的降低。二是型钢大多与刚管壁面外连接，需在钢管内增设隔板，或在管外设置环向加劲肋，节点的构造很复杂。三是梁构件中的水平钢筋需穿过钢管壁锚固于柱内混凝土中，需在钢管壁上开设孔洞，且锚固钢筋基本无法达到规范规定的锚固长度要求。对于劲性混凝土框架，同样存在节点施工复杂的问题，梁纵筋在柱内锚固时经常需要经过设置有型钢的截面，对与柱型钢就需进行开洞处理，开洞会削弱构件的承载能力，《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)第9.1.4条规定了设计上应减少梁纵向钢筋穿过柱内型钢柱的数量，且不宜穿过型钢翼缘，也不应与柱内型钢直接焊接连接，当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时，型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积25％，当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时，宜按柱端最不利组合的M、N验算预留孔截面的承载能力。由此可见组合框架节点仍然是目前工程界需重点关注的问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其施工简单、设计便利、并能够节约成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。优选地，上述技术方案中，所述空心钢管截面为矩形或圆形。优选地，上述技术方案中，所述连接件设有圆孔，所述开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述圆孔上。优选地，上述技术方案中，所述开口钢筋骨架包括开口箍和两个纵向钢筋，多个所述开口箍的上端依次设于两个所述纵向钢筋上。优选地，上述技术方案中，所述开口箍呈冂型。优选地，上述技术方案中，还包括水平拉筋，该水平拉筋连接于所述开口钢筋骨架的两个开口端之间。优选地，上述技术方案中，所述钢筋笼由多个附加箍筋固设于四个所述附加纵筋上构成。优选地，上述技术方案中，还包括管外约束钢筋，至少一环所述管外约束钢筋连接于多个所述开口钢筋骨架上，所述管外约束钢筋的数量为至少一层。优选地，上述技术方案中，所述管外约束钢筋呈矩形。优选地，上述技术方案中，所述U形钢板的一端剖口焊接或螺栓连接于一个所述钢管壁洞口上。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术中的组合梁的钢板尺寸可以根据设计要求设置，不受常规型钢截面限值，U形钢板和空心钢管在混凝土施工时起到模板作用，减少施工模板的使用量，节约了建造成本；U形钢板上的连接件及其圆孔构造提供了与开口钢筋骨架连接的条件，使施工更加便利；U形钢板上的连接件除了提供与开口箍的连接作用之外，还可进一步增强U形钢板与混凝土的联系；空心钢管壁的开口构造能确保梁钢筋锚固于柱内，并使得梁混凝土与柱混凝土连续，这与现有的钢管混凝土框架节点有着本质的区别，提高了构件的抗剪承载能力，通过设置约束水平钢筋和柱内钢筋骨架可以方便的消除钢管开洞引起的截面削弱。附图说明图1是根据本专利技术U形钢板组合梁的断面图。图2是根据本专利技术U形钢板组合梁的轴侧图。图3是根据本专利技术空心钢管混凝土柱-U形钢板组合梁框架节点平面图。图4是根据本专利技术空心钢管混凝土柱-U形钢板组合梁框架节点轴侧图。图5是根据本专利技术混凝土浇筑后的框架节点轴侧图。主要附图标记说明：1-U形钢板，2-连接件，3-圆孔，4-开口箍，5-纵向钢筋，6-水平拉筋，7-空心钢管，8-附加纵筋，9-附加箍筋，10-管外约束钢筋，11-钢管壁洞口，12-混凝土板。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1至图4显示了根据本专利技术优选实施方式的钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架的结构示意图。如图1至图4所示，钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架包括：空心钢管7、U形钢板1、连接件2、开口钢筋骨架、钢筋笼、水平拉筋6以及外约束钢筋10；空心钢管7截面为矩形或圆形，空心钢管7呈竖直设置，沿该空心钢管7的周向均设有若干个钢管壁洞口11；若干U形钢板1的一端以剖口焊接的方式固定于一个钢管壁洞口处，但该实施例不止于此，也可以螺栓连接的方式进行连接，U形钢板1的另一端相对钢管壁洞口11往外延伸；多组对称的连接件2均设于U形钢板1的内壁上，连接件2设有圆孔3；开口钢筋骨架包括开口箍4和两个纵向钢筋5，多个开口箍4的上端依次设于两个纵向钢筋5上，开口箍4优选呈冂型；开口箍4的两个开口端分别设于一个圆孔3上，水平拉筋6连接于开口箍4的两个开口端之间；钢筋笼套设于空心钢管内，优选的，钢筋笼由多个附加箍筋9固设于四个附加纵筋8上构成；在该实施例中，至少一环管外约束钢筋10连接于多个开口钢筋骨架上，管外约束钢筋10的数量为至少一层；管外约束钢筋10优选呈矩形。该钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架在进行施工时，在图1-图4中，按计算及构造要求设置U形钢板1，并在U形钢板1上焊接带有圆孔3的连接件2。将U形钢板1的两端面进行剖口处理；根据空心钢管7的侧面按梁的截面尺寸开凿钢管壁洞口11，将U形钢板1对准钢管壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管混凝土柱‑U型钢板组合梁框架，其特征在于，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。

【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其特征在于，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。2.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其特征在于，所述空心钢管截面为矩形或圆形。3.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其特征在于，所述连接件设有圆孔，所述开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述圆孔上。4.根据权利要求3所述的钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其特征在于，所述开口钢筋骨架包括开口箍和两个纵向钢筋，多个所述开口箍的上端依次设于两个所述纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：周理，苏益声，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45