一种型钢混凝土柱托换节点的制作方法

本实用新型涉及一种托换节点，尤其是涉及一种型钢混凝土柱托换节点。

背景技术：

钢-混凝土组合结构是指有钢材和混凝土两种材料制作而成的结构，主要包含型钢混凝土结构和钢管混凝土结构两大类。由于组合结构有材料利用效率高、抗震性能好、施工方便等优点，在建筑工程中得到广泛应用。钢-混凝土组合结构主要包含型钢混凝土结构和钢管混凝土结构两大类，型钢混凝土柱是指将型钢埋入混凝土中的一种结构形式，该种结构形式具有承载力高、稳定性好、防火性能好等优点。

近年来，随着人们对建筑使用功能要求的改变，建筑改造工程不断增多。对于建筑改造工程中的建筑移位、顶升等项目，常需用到结构托换技术。结构托换就是指通过托换节点将上部结构的荷载传递到下部基础当中去。而目前已有的托换节点几乎仅适用混凝土柱，无法实现对型钢混凝土柱的托换；且现有的托换节点存在界面受剪问题，导致承载力较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可适用于型钢混凝土柱的，且能够提高承载力的托换型钢混凝土柱托换节点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种型钢混凝土柱托换节点，用于对由混凝土和设于混凝土中的型钢组成的型钢混凝土柱的托换，该托换节点包括设于型钢混凝土柱的型钢两侧的托换钢梁，套设在型钢混凝土柱外侧的钢套箍，用以支撑所述托换钢梁并与所述钢套箍连接的斜杆以及用以连接托换钢梁和斜杆的竖向拉杆，所述钢套箍与型钢之间无连接，托换钢梁、钢套箍、斜杆上均设有耳板，并通过销钉进行连接，托换钢梁、钢套箍、斜杆、竖向拉杆构成三角连杆结构的托换装置。

进一步地，所述托换钢梁与所述型钢通过剖口全熔透焊连接。

进一步地，所述托换钢梁的翼缘在型钢混凝土柱的纵筋穿过位置开设用以安装下部基础钢筋的圆孔。

进一步地，所述托换钢梁的两侧设有三角刚体，所述三角刚体的内部设有对拉螺栓，所述对拉螺栓以三角刚体为张拉台座，其另一端设于托换钢梁的两侧。

进一步地，所述三角刚体包括三角钢板和与三角钢板连接的端板，所述三角钢板与托换钢梁的翼缘焊接连接，所述端板与托换钢梁的腹板焊接连接。

进一步地，所述钢套箍包括相互焊接的u型箍和钢板。

进一步地，所述斜杆采用h型钢。

进一步地，所述竖向拉杆采用竖向钢板。

进一步地，所述h型钢的强轴方向平行于托换钢梁与斜杆所组成的平面方向。

进一步地，所述竖向拉杆的厚度不小于16mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型在型钢混凝土柱外侧设置了托换钢梁，且通过托换钢梁、钢套箍、斜杆、竖向拉杆共同组成托换装置，可有效适用于型钢混凝土柱的托换；

2)本实用新型托换节点的受力模型可简化为一倒牛腿的三角杆结构模型，其将普通托换节点的界面受剪问题转化为三角杆的拉弯受力问题，从而可通过增加焊缝长度、设置对拉螺栓等措施来提高托换节点的承载力，整个托换节点受力明确，安全可靠；

3)托换钢梁与型钢的焊接连接形式为剖口全熔透焊，可保证托换钢梁与型钢的焊接质量，增大托换节点的承载力；

4)斜杆采用h型钢，拉杆采用钢板，有助于斜杆与托换钢梁、钢套箍、竖向拉杆之间的连接，可进一步提高整体结构的连接稳定性。

附图说明

图1为实施例中型钢混凝土柱托换节点的立面结构示意图；

图2为图1的a-a立面图；

图3为图1的b-b剖面图；

图4为图1的c-c剖面图；

图5为钢套箍的结构示意图；

图6为斜杆的结构示意图；

图7为图6的d-d剖面图；

图8为三角刚体的结构示意图；

图9为图8的e-e剖面图；

图中标号所示：

1、型钢混凝土柱；11、型钢；12、混凝土；2、托换钢梁；3、钢套箍；31、u型箍；32、钢板；4、斜杆；5、竖向拉杆；6、耳板；7、销钉；8、三角刚体；81、三角钢板；82、端板；9、对拉螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1～4所示，本实用新型涉及一种型钢混凝土柱托换节点，该托换节点包括型钢混凝土柱1、托换钢梁2、钢套箍3、斜杆4、竖向拉杆5、耳板6、三角刚体8和对拉螺栓9。

型钢混凝土柱1包括混凝土12和设于混凝土12中的型钢11。型钢混凝土柱1的外侧套设有钢套箍3。型钢混凝土柱1的型钢11两侧对称设有托换钢梁2。钢套箍3的两端分别连接有用于支撑托换钢梁2的斜杆4、连接托换钢梁2和斜杆4的拉杆5。具体地，托换钢梁2、钢套箍3、斜杆4上均设有耳板6，钢套箍3通过耳板6、销钉7的配合结构连接斜杆4的一端，斜杆4的另一端通过另一个耳板6、销钉7的配合结构连接在对应的托换钢梁2上。钢套箍3的耳板6还通过销钉7连接竖向拉杆5，竖向拉杆5的另一端连接在托换钢梁2上。托换钢梁2在外荷载作用下的竖向反力主要由竖向拉杆5承担，故其截面尺寸应由受力确定。托换钢梁2、钢套箍3、斜杆4、竖向拉杆5共同组成托换装置，其在计算模型中假定各构件间的连接为铰接，为保证实际构造与计算假定的一致性，在托换钢梁2、钢套箍3、斜杆4上设有耳板6，并通过销钉7进行连接。销钉7在托换荷载作用下主要承受剪力，其直径应由受力计算确定，同时规定其直径不小于20mm。

为保证托换钢梁2与型钢11的焊接质量，增大托换节点的承载力，托换钢梁2与型钢11的焊接连接形式应为剖口全熔透焊。为便于型钢混凝土柱1托换完成后与下部基础的连接，应在托换钢梁2的翼缘上的型钢混凝土柱1的纵筋穿过位置开设圆孔，型钢混凝土柱1托换完成后，可将下部基础钢筋从托换钢梁2的翼缘圆孔位置伸入并与型钢混凝土柱1的纵筋机械连接。

如图5所示，钢套箍3由u型箍31和钢板32焊接组成，因钢套箍3仅为斜杆4提供水平向的支撑力，故其与型钢混凝土柱1之间无需采用锚栓等连接，从而减小对型钢混凝土柱1的损伤。为提高钢套箍3的刚度，增加焊缝长度，规定钢套箍3的高度不宜小于200mm，厚度不宜小于30mm。规定焊缝长度不宜大于62倍的焊脚尺寸。

在本实施例中，作为优选方案，如图6～7所示，为便于斜杆4与托换钢梁2、钢套箍3、竖向拉杆5的连接，斜杆4宜采用h型钢。在托换荷载和支座反力作用下，斜杆4的主弯矩方向为面内方向，为保证斜杆4的受压稳定性，限定其强轴方向平行于面内方向，面内方向是指托换钢梁与斜杆所组成的平面方向。为便于竖向拉杆5与托换钢梁2、斜杆4的连接，拉杆5宜采用竖向钢板。托换钢梁2在外荷载作用下的竖向反力主要由拉杆5承担，故其截面尺寸应由受力确定，同时规定其厚度不应小于16mm。

托换钢梁2的两侧对称设置两个三角刚体8，如图8所示，三角刚体8由三角钢板81和端板82组成，三角钢板81的直角边与端板82连接，钢板81和端板82分别与托换钢梁2的翼缘和腹板焊接连接，如图1所示。三角刚体8的内部设置对拉螺栓9，对拉螺栓9的另一端设于托换钢梁2的两侧，对拉螺栓9以三角刚体8为张拉台座。通过对拉螺栓9施加的预应力来增加托换钢梁2与型钢11的焊缝承载力，从而提高托换节点的抗剪承载力。

托换钢梁、钢套箍、斜杆、竖向拉杆共同组成托换装置，该装置为一倒牛腿的三角杆结构，可将普通托换节点的界面受剪问题转化为三角杆的拉弯受力问题，从而可通过增加焊缝长度、设置对拉螺栓等措施来提高托换节点的承载力，整个托换节点受力明确，安全可靠。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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