圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构及施工方法与流程

本发明属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构以及一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法。

背景技术：

钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑结构，具有强度高、抗震性能好、施工方便等显著优点，广泛应用于工程实践当中。目前，因为圆形钢管对其内部混凝土的约束相较方形钢管更强，所以具有更高的承载能力，应用范围也更广泛，但是圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接比较困难，现有的连接节点设计比较复杂，现场施工有一定困难。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，其结构简单，施工便捷，且受力性能可靠。本发明还提供一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法，用于本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，包括：圆形钢柱管、节点转接件、双头螺杆和钢结构梁；所述圆形钢柱管内浇筑有混凝土；所述节点转接件的外侧壁为竖向方钢管，所述竖向方钢管套装在所述圆形钢柱管的外侧壁上，所述竖向方钢管的上端的边沿焊接有上端盖，所述竖向方钢管的下端的边沿焊接有下端盖，所述竖向方钢管与所述圆形钢柱管之间浇筑有混凝土；多个所述双头螺杆分别水平贯穿所述圆形钢柱管和所述竖向方钢管的两侧，多个所述双头螺杆的两端分别从所述竖向方钢管的一对侧面上垂直伸出；所述钢结构梁的两端焊接有端面板，所述端面板上对应设置有与多个与所述双头螺杆对应的连接孔，所述端面板分别通过螺母和所述双头螺杆固定连接在所述竖向方钢管的一对侧面上。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，圆形钢柱管内侧中空，可以在其内部浇筑混凝土，形成抗弯、抗扭能力较强的混凝土柱；节点转接件的外侧壁为方钢管，方钢管的外侧面为平面，较易与钢结构梁连接，且连接形式灵活多变，方钢管内侧与圆形钢柱管外侧之间浇筑有混凝土，通过焊接在方钢管两端的上端盖和下端盖对混凝土进行封装，这样可以提高节点转接件的抗弯和抗扭强度，防止节点转接件发生弯曲和扭转变形，圆形钢柱管和竖向方钢管采用多个双头螺杆固定连接，可以采用双排双列的布置方式，安装拆卸方便，固定牢固可靠，钢结构梁两端焊接有端面板，端面板通过双头螺杆与节点转接件固定连接，从而实现钢结构梁与圆形钢管混凝土柱的连接，端面板可以使钢结构梁与节点转接件的连接方式多样化，也有利于提高连接强度。本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，其结构简单，施工便捷，受力性能可靠，可以实现圆形钢管混凝土柱与多种钢结构梁进行连接，且连接方式灵活多变，具有较广的应用范围。

作为优选的，所述下端盖和所述上端盖与所述圆形钢柱管焊接连接。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，将下端盖与上端盖焊接在圆形钢柱管的外侧，可以防止因节点转接件与圆形钢柱管之间的相互振动而导致的双头螺杆螺母松动的情况发生，同时也增强了节点转接件与圆形钢柱管连接的稳固性。

作为优选的，所述端面板呈矩形，所述端面板的四个边沿的尺寸大于所述钢结构梁的截面尺寸，所述端面板与所述竖向方钢管上的侧面焊接连接。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，端面板呈矩形，且四个边沿的尺寸大于钢结构梁的截面尺寸，可以确保钢结构梁的端面完全焊接在端面板上，提高了端面板与钢结构梁的连接强度，端面板未焊接钢结构梁的一侧与方钢管焊接固定连接，可以提高钢结构梁与节点转接件之间连接的稳固性，防止因钢结构梁与节点转接件之间的相互振动而导致的双头螺杆螺母松动的情况发生。

作为优选的，所述钢结构梁为工字钢。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，可以采用工字钢作为钢结构梁，工字钢力学性能良好，是常用型材，规格多样，可以根据实际需要进行采购。

作为优选的，所述端面板的宽度等于或小于所述竖向方钢管的侧面的宽度，所述端面板的上端边沿和下端边沿分别位于所述竖向方钢管的上端边沿和下端边沿的内侧。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，可以确保端面板的四周边沿完全焊接在竖向方钢管的侧面上，增强端面板与竖向方钢管之间的焊接连接强度。

一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法，用于本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工，包括以下步骤：步骤02：在圆形钢柱管与钢结构梁的预定连接部位的侧壁上开设多对相对齐的连接孔，再往所述圆形钢柱管内浇筑混凝土，将混凝土在所述圆形钢柱管内浇筑至高度略低于所述连接孔的位置；步骤04：在节点转接件上开设连接孔，使其与所述圆形钢柱管上的连接孔的位置相对应，然后节点转接件套入圆形钢柱管上，并使用双头螺杆配合螺母将节点转接件固定连接在圆形钢柱管上，然后将节点转接件与所述圆形钢柱管焊接连接，最后从双头螺杆上拧下螺母；步骤06：在钢结构梁的两端焊接端面板，并在端面板上开设连接孔，使端面板上的连接孔与所述竖向方钢管的侧面上的连接孔一一对齐，先使用螺母配合所述双头螺杆将两个钢结构梁上的端面板分别连接在竖向方钢管的两个侧面上，然后将端面板焊接连接在所述竖向方钢管的两个侧面上；步骤08：在圆形钢柱管内继续浇筑混凝土，使混凝土没过所述双头螺杆，完成施工。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法，在步骤04中，首先，在节点转接件中的竖向方钢管的两个相对的侧面上开设与圆形钢柱管相对应的连接孔，将竖向方钢管套装在圆形钢柱管的外侧，用双头螺柱穿过竖向方钢管和圆形钢柱管的连接孔，拧上螺母，将竖向方钢管和圆形钢柱管进行初步固定。其次，将下端盖套装在圆形钢柱管的外侧，将下端盖依次焊接在竖向方钢管的下端面和圆形钢柱管的外侧面上，将螺母从双头螺杆上拧下，将双头螺杆从连接孔抽出。最后，向圆形钢柱管内浇筑混凝土至略低于下层连接孔，向竖向方钢管内侧与圆形钢柱管外侧之间的间隙内浇筑混凝土至略低于下层连接孔，将双头螺杆伸入下层连接孔中并拧上螺母，继续向圆形钢柱管内浇筑混凝土至略低于上层连接孔，继续向竖向方钢管内侧与圆形钢柱管外侧之间的间隙内浇筑混凝土至略低于上层连接孔，将双头螺杆伸入上层连接孔中并拧上螺母，继续向竖向方钢管内侧与圆形钢柱管外侧之间的间隙内浇筑混凝土至竖向方钢管的上边沿，将上端盖套装在圆形钢柱管的外侧，依次将上端盖焊接在竖向方钢管的上端面和圆形钢柱管的外侧壁上，继续向圆形钢柱管内浇筑混凝土至圆形钢柱管的上边沿，完成施工。

作为优选的，在步骤04中，在所述竖向方钢管的侧壁上开设连接孔，使其与圆形钢柱管上的连接孔的位置相对应，再将下端盖焊接连接在所述竖向方钢管的下端口，将所述下端盖和所述竖向方钢管套入所述圆形钢柱管后，使用双头螺杆配合螺母将竖向方钢管固定连接在圆形钢柱管上，然后将下端盖焊接固定在所述圆形钢柱管的侧壁上，然后从双头螺杆上拧下螺母，并将双头螺杆取出，再往竖向方钢管内浇筑混凝土，使混凝土浇筑高度略低于连接孔高度，然后再往所述圆形钢柱管和所述竖向方钢管上的连接孔穿入所述双头螺杆，并在每个所述双头螺杆的两端拧紧螺母，再继续往所述竖向方钢管与所述圆形钢柱管之间浇筑混凝土直至竖向方钢管的上端口，等混凝土达到预定强度后，将所述上端盖套入所述圆形钢柱管，先将所述上端盖焊接连接在所述竖向方钢管的上端口，然后将所述上端盖与所述圆形钢柱管焊接连接，最后从双头螺杆上拧下螺母。

根据本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法，向竖向方钢管内侧与圆形钢柱管的外侧的间隙之中浇筑混凝土，可增强节点转接件的抗弯、抗扭性能，防止节点转接件受力弯曲变形，在浇筑混凝土的过程中，从下到上分批次向不同高度的连接孔中插入双头螺杆，可防止浇筑混凝土时双头螺杆对混凝土的阻挡，避免浇筑的混凝土柱出现质地不均匀的情况，增强了混凝土柱的可靠性和承载性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的一个实施例的结构示意图；

图2是图1在a-a处的剖视结构示意图；

图3是本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法的流程图。

在图1和图2中:1圆形钢柱管；2混凝土；3节点转接件；301竖向方钢管；302上端盖；303下端盖；4双头螺杆；5钢结构梁；501端面板；6螺母。

具体实施方式

参考图1和图2，本发明的第一方面的实施例提出一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，包括：圆形钢柱管1、节点转接件3、双头螺杆4和钢结构梁5；圆形钢柱管1内浇筑有混凝土2；节点转接件3的外侧壁为竖向方钢管301，竖向方钢管301套装在圆形钢柱管1的外侧壁上，竖向方钢管301的上端的边沿焊接有上端盖302，竖向方钢管301的下端的边沿焊接有下端盖303，竖向方钢管301与圆形钢柱管1之间浇筑有混凝土2；多个双头螺杆4分别水平贯穿圆形钢柱管1和竖向方钢管301的两侧，多个双头螺杆4的两端分别从竖向方钢管301的一对侧面上垂直伸出；钢结构梁5的两端焊接有端面板501，端面板501上对应设置有与多个与双头螺杆4对应的连接孔，端面板501分别通过螺母6和双头螺杆4固定连接在竖向方钢管301的一对侧面上。

在以上实施例中，圆形钢柱管1内侧中空，可以在其内部浇筑混凝土2，形成抗弯、抗扭能力较强的混凝土柱；节点转接件3的外侧壁为竖向方钢管301，竖向方钢管301的外侧面为平面，较易与钢结构梁5连接，且连接形式灵活多变，竖向方钢管301内侧与圆形钢柱管1外侧之间浇筑有混凝土2，通过焊接在竖向方钢管301两端的上端盖302和下端盖303对混凝土2进行封装，这样可以提高节点转接件3的抗弯和抗扭强度，防止节点转接件3发生弯曲和扭转变形，圆形钢柱管1和竖向方钢管301通过多个双头螺杆4固定连接，可以采用双排双列的布置方式，安装拆卸方便，固定牢固可靠，钢结构梁5两端焊接有端面板501，端面板501通过双头螺杆4与节点转接件3固定连接，从而实现钢结构梁5与圆形钢管混凝土2柱的连接，端面板501可以使钢结构梁5与节点转接件3的连接方式多样化，也有利于提高连接强度。本发明的圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构，其结构简单，施工便捷，受力性能可靠，可以实现圆形钢管混凝土柱与多种钢结构梁进行连接，且连接方式灵活多变，具有较广的应用范围。

参考图1和图2，根据本发明的一个实施例，下端盖303和上端盖302与圆形钢柱管1焊接连接。

在以上实施例中，将下端盖303与上端盖302焊接在圆形钢柱管1的外侧，可以防止因节点转接件3与圆形钢柱管1之间的相互振动而导致的双头螺杆4螺母6松动的情况发生，同时也增强了节点转接件3与圆形钢柱管1连接的稳固性。

参考图1和图2，根据本发明的一个实施例，端面板501呈矩形，端面板501的四个边沿的尺寸大于钢结构梁5的截面尺寸，端面板501与竖向方钢管301上的侧面焊接连接。

在以上实施例中，端面板501呈矩形，且四个边沿的尺寸大于钢结构梁5的截面尺寸，可以确保钢结构梁5的端面完全焊接在端面板501上，提高了端面板501与钢结构梁5的连接强度，端面板501未焊接钢结构梁5的一侧与方钢管焊接固定连接，可以提高钢结构梁5与节点转接件3之间连接的稳固性，防止因钢结构梁5与节点转接件3之间的相互振动而导致的双头螺杆4螺母6松动的情况发生。

参考图1和图2，根据本发明的一个实施例，钢结构梁5为工字钢。

在以上实施例中，可以采用工字钢作为钢结构梁5，工字钢力学性能良好，是常用型材，规格多样，可以根据实际需要进行采购。

参考图1和图2，根据本发明的一个实施例，端面板501的宽度等于或小于竖向方钢管301的侧面的宽度，端面板501的上端边沿和下端边沿分别位于竖向方钢管301的上端边沿和下端边沿的内侧。

在以上实施例中，可以确保端面板501的四周边沿完全焊接在竖向方钢管301的侧面上，增强端面板501与竖向方钢管301之间的焊接连接强度。

参考图1至图3，本发明的第二方面的实施例提出一种圆形钢管混凝土柱与钢结构梁的连接节点结构的施工方法，包括步骤02：在圆形钢柱管1与钢结构梁5的预定连接部位的侧壁上开设多对相对齐的连接孔，再往圆形钢柱管1内浇筑混凝土2，将混凝土2在圆形钢柱管1内浇筑至高度略低于连接孔的位置；步骤04：在节点转接件3上开设连接孔，使其与圆形钢柱管1上的连接孔的位置相对应，然后节点转接件3套入圆形钢柱管1上，并使用双头螺杆4配合螺母6将节点转接件3固定连接在圆形钢柱管1上，然后将节点转接件3与圆形钢柱管1焊接连接，最后从双头螺杆4上拧下螺母6；步骤06：在钢结构梁5的两端焊接端面板501，并在端面板501上开设连接孔，使端面板501上的连接孔与竖向方钢管301的侧面上的连接孔一一对齐，先使用螺母6配合双头螺杆4将两个钢结构梁5上的端面板501分别连接在竖向方钢管301的两个侧面上，然后将端面板501焊接连接在竖向方钢管301的两个侧面上；步骤08：在圆形钢柱管1内继续浇筑混凝土2，使混凝土2没过双头螺杆4，完成施工。

在步骤04中，首先，在节点转接件3中的竖向方钢管301的两个相对的侧面上开设与圆形钢柱管1相对应的连接孔，将竖向方钢管301套装在圆形钢柱管1的外侧，用双头螺杆4穿过竖向方钢管301和圆形钢柱管1的连接孔，拧上螺母6，将竖向方钢管301和圆形钢柱管1进行初步固定。其次，将下端盖303套装在圆形钢柱管1的外侧，将下端盖303依次焊接在竖向方钢管301的下端面和圆形钢柱管1的外侧面上，将螺母6从双头螺杆4上拧下，将双头螺杆4从连接孔抽出。最后，向圆形钢柱管1内浇筑混凝土2至略低于下层连接孔，向竖向方钢管301内侧与圆形钢柱管1外侧之间的间隙内浇筑混凝土2至略低于下层连接孔，将双头螺杆4伸入下层连接孔中并拧上螺母6，继续向圆形钢柱管1内浇筑混凝土2至略低于上层连接孔，继续向竖向方钢管301内侧与圆形钢柱管1外侧之间的间隙内浇筑混凝土2至略低于上层连接孔，将双头螺杆4伸入上层连接孔中并拧上螺母6，继续向竖向方钢管301内侧与圆形钢柱管1外侧之间的间隙内浇筑混凝土2至竖向方钢管301的上边沿，将上端盖302套装在圆形钢柱管1的外侧，依次将上端盖302焊接在竖向方钢管301的上端面和圆形钢柱管1的外侧壁上，继续向圆形钢柱管1内浇筑混凝土2至圆形钢柱管1的上边沿，完成施工。

参考图3，根据本发明的一个实施例，在步骤04中，在竖向方钢管301的侧壁上开设连接孔，使其与圆形钢柱管1上的连接孔的位置相对应，再将下端盖303焊接连接在竖向方钢管301的下端口，将下端盖303和竖向方钢管301套入圆形钢柱管1后，使用双头螺杆4配合螺母6将竖向方钢管301固定连接在圆形钢柱管1上，然后将下端盖303焊接固定在圆形钢柱管1的侧壁上，然后从双头螺杆4上拧下螺母6，并将双头螺杆4取出，再往竖向方钢管301内浇筑混凝土2，使混凝土2浇筑高度略低于连接孔高度，然后再往圆形钢柱管1和竖向方钢管301上的连接孔穿入双头螺杆4，并在每个双头螺杆4的两端拧紧螺母6，再继续往竖向方钢管301与圆形钢柱管1之间浇筑混凝土2直至竖向方钢管301的上端口，等混凝土2达到预定强度后，将上端盖302套入圆形钢柱管1，先将上端盖302焊接连接在竖向方钢管301的上端口，然后将上端盖302与圆形钢柱管1焊接连接，最后从双头螺杆4上拧下螺母6。

在以上实施例中，向竖向方钢管301内侧与圆形钢柱管1的外侧的间隙之中浇筑混凝土2，可增强节点转接件3的抗弯、抗扭性能，防止节点转接件3受力弯曲变形，在浇筑混凝土2的过程中，从下到上分批次向不同高度的连接孔中插入双头螺杆4，可防止浇筑混凝土2时双头螺杆4对混凝土2的阻挡，避免浇筑的混凝土2柱出现质地不均匀的情况，增强了混凝土2柱的可靠性和承载性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。