CN105714939B - 钢管混凝土柱‑钢梁外隔板式节点结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土柱‑钢梁外隔板式节点结构及其施工方法，该节点结构包括钢管混凝土柱、位于钢管混凝土柱外侧的钢梁和连接于钢管混凝土柱与钢梁之间的梁柱连接构造，钢管混凝土柱与钢梁呈垂直布设；钢管混凝土柱包括矩形钢管柱、四组开孔纵肋和核心混凝土结构；梁柱连接构造包括上部外隔板和下部外隔板；钢梁上部外端与上部外隔板紧固连接且其下部外端与下部外隔板紧固连接；该节点结构的施工方法包括步骤：一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊；二、梁柱连接构造焊接；三、钢梁连接；四、混凝土浇筑。本发明设计合理、施工简便且使用效果好，传力明确，能有效缓解钢管混凝土柱‑钢梁节点存在的应力集中和变形集中问题，抗震性能优良。

Description

钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其是涉及一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构及其施工方法。

背景技术

随着经济社会的迅速发展，大、中城市土地资源不断减少，中、低层建筑已经不再满足城市的功能要求以及人们日剧增长的生活需求。因此，高层、超高层建筑在我国大、中城市中不断兴建。我国绝大部分大、中城市都位于抗震设防区，因此如何提高高层、超高层建筑的抗震性能，成为一个建造工程领域的热点论题。在框架结构中，柱、梁连接节点(也称为梁柱节点)是保证梁与柱协同工作并形成结构整体的关键部件，它的受力性能直接影响结构体系的刚度、稳定性和承载能力，梁柱节点核心区为立柱和横梁的相交区域。在地震作用下，节点受到水平、竖向剪力和弯矩的共同作用，受力相当复杂，且节点破坏后果非常严重，甚至直接导致整个建筑倒塌。

钢-混组合结构具有强度高、自重轻、抗震性能好等一系列优点，现已广泛用于高层、超高层建筑中。钢管混凝土柱-钢梁节点是高层组合结构中常见的节点形式。当前，典型的钢管混凝土柱与钢梁的连接节点形式有内隔板式节点、隔板贯通式节点和外隔板式节点。其中，内隔板式节点需要内部施焊，焊接困难，焊接质量不易保证，而且隔板的存在也影响节点区混凝土的浇筑质量，因此，其抗震性能往往得不到保证。隔板贯通式节点的柱钢管需在节点处断开，其节点域构造复杂，且由于贯穿隔板的存在而影响节点区域混凝土浇筑质量的问题仍未得到解决。外隔板式节点区域构造简单，混凝土浇筑方便，但是节点柱角附近的钢管和隔板处应力集中现象严重，抗震性能也难以令人满意。

因此，需要一种兼有钢构件连接方便、混凝土浇筑质量容易得到保证、且抗震性能良好等优点的钢管混凝土柱-钢梁节点结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其构造简单、设计合理且施工简便、使用效果好，传力明确，能有效缓解钢管混凝土柱-钢梁节点存在的应力集中和变形集中问题，抗震性能优良。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：包括钢管混凝土柱、位于所述钢管混凝土柱外侧的钢梁和连接于所述钢管混凝土柱与钢梁之间的梁柱连接构造，所述钢管混凝土柱与钢梁呈垂直布设；

所述钢管混凝土柱包括矩形钢管柱、四组分别布设在矩形钢管柱的四个内侧壁上的开孔纵肋和填充于矩形钢管柱内的核心混凝土结构，四组所述开孔纵肋均浇筑于核心混凝土结构内，四组所述开孔纵肋中所有开孔纵肋的结构和尺寸均相同；每组所述开孔纵肋均包括一个或多个平行布设的开孔纵肋，所述开孔纵肋沿矩形钢管柱的长度方向进行布设；所述开孔纵肋为长条形钢肋板，所述长条形钢肋板与其所布设矩形钢管柱的内侧壁呈垂直布设，所述长条形钢肋板的外侧壁焊接固定在矩形钢管柱的内侧壁上，所述长条形钢肋板的中部由上至下开有多个通孔，多个所述通孔布设在同一直线上；所述矩形钢管柱、开孔纵肋和核心混凝土结构的长度均相同，所述核心混凝土结构的顶端和四组所述开孔纵肋的顶端均与矩形钢管柱的顶端相平齐，且核心混凝土结构的底端和四组所述开孔纵肋的底端均与矩形钢管柱的底端相平齐；

所述梁柱连接构造包括上部外隔板和位于所述上部外隔板正下方的下部外隔板，所述上部外隔板与所述下部外隔板均套装在矩形钢管柱外侧，所述上部外隔板与所述下部外隔板呈平行布设且二者均与矩形钢管柱呈垂直布设；所述上部外隔板与所述下部外隔板均为钢板且二者均焊接固定在矩形钢管柱上，所述上部外隔板与所述下部外隔板的中部均开有供矩形钢管柱穿过的钢管柱安装孔；

所述钢梁的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，且钢梁的下部外端与所述下部外隔板紧固连接。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：所述钢梁位于矩形钢管柱的中部外侧，所述矩形钢管柱的长度为钢梁的梁体高度的1.5倍～2.5倍；

所述钢梁的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2、3或4；N个所述钢梁分别布设在矩形钢管柱的N个侧壁外侧，每个所述钢梁均与其所布设矩形钢管柱的侧壁呈垂直布设。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：所述开孔纵肋的厚度不大于矩形钢管柱的壁厚，且矩形钢管柱的壁厚越大，所述开孔纵肋的厚度越大；多个所述通孔由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔的结构和尺寸均相同；所述通孔为圆形、椭圆形、圆端形、方形或槽形。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋上的箍筋，m道所述箍筋呈平行布设，m道所述箍筋均与矩形钢管柱呈垂直布设，其中m为正整数且m≥3；m道所述箍筋均浇筑于核心混凝土结构内；

所述长条形钢肋板上所开通孔的数量为m个，m道所述箍筋分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔内穿过。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：所述上部外隔板与所述下部外隔板的结构和尺寸均相同且二者均包括套装在矩形钢管柱外侧的外环板和布设在所述外环板外侧且用于连接钢梁的外侧连接板，所述外环板为矩形且其与所述外侧连接板布设在同一平面上，所述外侧连接板的数量与钢梁的数量相同；所述外环板与所述外侧连接板焊接固定为一体或加工制作为一体。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：还包括焊接固定在矩形钢管柱外侧壁中部且用于连接钢梁的腹板连接板，所述腹板连接板的数量与钢梁的数量相同；所述腹板连接板固定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板为矩形钢板且其沿矩形钢管柱的长度方向布设，所述腹板连接板均与其所布设矩形钢管柱的外侧壁呈垂直布设，所述腹板连接板的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上；所述钢梁的外端与腹板连接板紧固连接。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：所述钢梁为工字梁且其包括上翼板、位于所述上翼板正下方的下翼板和连接于所述上翼板与所述下翼板之间的腹板，所述上部外隔板与所述上翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述下部外隔板与所述下翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述腹板连接板与所述腹板固定连接且二者呈平行布设。

上述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征是：所述开孔纵肋的宽度其中d₂为矩形钢管柱的横截面宽度，矩形钢管柱的横截面长度为d₃，d₃≥d₂；所述通孔为圆形且其孔径d₄＝0.3d₁～0.7d₁，相邻两个所述通孔之间的间距L≥2d₄。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工效率高、使用效果好的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊：在拼接组成矩形钢管柱的四个矩形钢板的内侧壁上分别焊接一组所述开孔纵肋，再将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱；四块所述矩形钢板的长度均相同；

步骤二、梁柱连接构造焊接：根据钢梁的梁体高度和其在矩形钢管柱上的连接位置，对所述上部外隔板和所述下部外隔板在矩形钢管柱上的布设位置分别进行确定，再将所述上部外隔板和所述下部外隔板分别焊接固定在步骤一中所述矩形钢管柱上；

步骤三、钢梁连接：将钢梁的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，并将钢梁的下部外端与所述下部外隔板紧固连接；

步骤四、混凝土浇筑：在矩形钢管柱)内浇筑混凝土并形成核心混凝土结构，获得施工成型的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构。

上述方法，其特征是：步骤四中所述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋上的箍筋和四个分别焊接固定在矩形钢管柱的四个外侧壁中部的腹板连接板，四个所述腹板连接板均固定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板为矩形钢板且其沿矩形钢管柱的长度方向布设，每个所述腹板连接板均与其所布设矩形钢管柱的外侧壁呈垂直布设，每个所述腹板连接板的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上；所述钢梁的外端与腹板连接板紧固连接；m道所述箍筋呈平行布设，m道所述箍筋均与矩形钢管柱呈垂直布设，其中m为正整数且m≥3；m道所述箍筋均浇筑于核心混凝土结构内；所述长条形钢肋板上所开通孔的数量为m个，m道所述箍筋分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔内穿过；所述通孔为槽形孔；

步骤一中将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱后，还需对m道所述箍筋分别进行安装，使每道箍筋均上开设的通孔于四组所述开孔纵肋上开设的多个通孔内；

步骤二中进行梁柱连接构造焊接时，还需将四个所述腹板连接板分别焊接在矩形钢管柱的四个外侧壁中部，并将四个所述腹板连接板分别与所述上部外隔板和所述下部外隔板进行焊接固定；

步骤三中进行钢梁连接时，还需将钢梁与腹板连接板紧固连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且施工成本较低。

2、结构轻盈且抗震与抗扭性能良好，使用方式灵活。

3、施工简便，不涉及钢管内部施焊问题，施工方法步骤简单，管内核心混凝土浇筑质量容易保证。

4、外隔板(包括上部外隔板与下部外隔板)的尺寸大幅减小，能有效减小对建筑使用空间的占用。由于开孔纵肋可直接参与节点传力，改善节点的传力途径，因此外隔板的尺寸较传统外隔板式节点可大大缩小、甚至取消，这样能有效减小外隔板对建筑使用空间的占用以及对建筑功能的限制。

5、传力合理，所设置的开孔纵肋不仅增强了矩形钢管柱与核心混凝土间的组合作用、对矩形钢管柱有加劲作用，而且改善了节点的传力途径：开孔纵肋直接参与钢管混凝土柱的纵向受力、使得钢梁翼缘的拉力均匀地传递至钢管混凝土柱，且将钢梁腹板的剪力传递至核心混凝土结构(即梁柱节点的核心区)。因而，利用开孔纵肋增强矩形钢管柱的面外稳定性，并相应大幅度增强结构抗剪能力，同时将整个钢管混凝土结构的各组成部分紧密连成整体。同时，配合多道箍筋，将多道开孔纵肋有机连接为一体，进一步增强了整个钢管混凝土结构的整体性。所设置的开孔纵肋不仅提高了核心混凝土的抗压强度，增强管壁的稳定性；同时开孔纵肋充当了剪力件的作用，使钢管与混凝土连成整体，提高了钢与混凝土的组合作用。

6、节点处应力和应变集中得到缓解。开孔纵肋能有效传递节点内部的拉力和剪力，并使得节点区域钢管与混凝土受力更加均匀，能够有效地缓解节点处柱角和外隔板应力和变形集中，防止钢管曲和焊缝拉裂。

7、抗震性能优越。由于开孔纵肋的使用使结构受力更为合理，在地震作用下，本发明的滞回曲线饱满，具有较强的耗能能力，具有优越的抗震性能。

8、施工方法步骤简单、设计合理且施工效率高、使用效果好，施工成型的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构构造简单、力学性能好且结构轻盈、占用空间小，并且具有混凝土浇筑质量容易保证、节点传力明确且合理、节点处柱角和外隔板应力集中的现象得到缓解等优点，具有优越的抗震性能，能有效解决现有梁柱节点施工质量不易保证、节点区域易发生应力集中、抗震性能较差等问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1中钢管混凝土柱与钢梁的连接状态示意图。

图3为本发明实施例1中钢管混凝土柱与钢梁的侧部连接结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图4的A-A剖视图。

图6为本发明实施例1中开孔纵肋的结构示意图。

图7为本发明实施例2中钢管混凝土柱与钢梁的连接状态示意图。

图8为本发明实施例2中钢管混凝土柱与钢梁的侧部连接结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为图9的A-A剖视图。

图11为本发明实施例3中钢管混凝土柱与钢梁的连接状态示意图。

图12为本发明实施例3中钢管混凝土柱与钢梁的侧部连接结构示意图。

图13为图12的俯视图。

图14为图13的A-A剖视图。

图15为本发明实施例3中开孔纵肋的结构示意图。

图16为本发明箍筋的结构示意图。

图17为本发明对钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构进行施工时的方法流程框图。

附图标记说明:

1—开孔纵肋； 2—矩形钢管柱； 3—核心混凝土；

4—钢梁； 5—水平外隔板； 6—腹板连接板；

7—预留螺栓孔； 8—螺栓； 9—箍筋；

10—通孔。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3、图4及图5所示的一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，包括钢管混凝土柱、位于所述钢管混凝土柱外侧的钢梁4和连接于所述钢管混凝土柱与钢梁4之间的梁柱连接构造，所述钢管混凝土柱与钢梁4呈垂直布设。

所述钢管混凝土柱包括矩形钢管柱2、四组分别布设在矩形钢管柱2的四个内侧壁上的开孔纵肋1和填充于矩形钢管柱2内的核心混凝土结构3，四组所述开孔纵肋1均浇筑于核心混凝土结构3内，四组所述开孔纵肋1中所有开孔纵肋1的结构和尺寸均相同；每组所述开孔纵肋1均包括一个或多个平行布设的开孔纵肋1，所述开孔纵肋1沿矩形钢管柱2的长度方向进行布设；如图6所示，所述开孔纵肋1为长条形钢肋板，所述长条形钢肋板与其所布设矩形钢管柱2的内侧壁呈垂直布设，所述长条形钢肋板的外侧壁焊接固定在矩形钢管柱2的内侧壁上，所述长条形钢肋板的中部由上至下开有多个通孔10，多个所述通孔10布设在同一直线上；所述矩形钢管柱2、开孔纵肋1和核心混凝土结构3的长度均相同，所述核心混凝土结构3的顶端和四组所述开孔纵肋1的顶端均与矩形钢管柱2的顶端相平齐，且核心混凝土结构3的底端和四组所述开孔纵肋1的底端均与矩形钢管柱2的底端相平齐；

所述梁柱连接构造包括上部外隔板和位于所述上部外隔板正下方的下部外隔板，所述上部外隔板与所述下部外隔板均套装在矩形钢管柱2外侧，所述上部外隔板与所述下部外隔板呈平行布设且二者均与矩形钢管柱2呈垂直布设；所述上部外隔板与所述下部外隔板均为钢板且二者均焊接固定在矩形钢管柱2上，所述上部外隔板与所述下部外隔板的中部均开有供矩形钢管柱2穿过的钢管柱安装孔；

所述钢梁4的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，且钢梁4的下部外端与所述下部外隔板紧固连接。

本实施例中，所述钢管混凝土柱呈竖直向布设，所述钢梁4呈水平布设。

本实施例中，所述钢梁4位于矩形钢管柱2的中部外侧，所述矩形钢管柱2的长度为钢梁4高度的1.5倍～2.5倍。

实际施工时，所述钢梁4的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2、3或4；N个所述钢梁4分别布设在矩形钢管柱2的N个侧壁外侧，每个所述钢梁4均与其所布设矩形钢管柱2的侧壁呈垂直布设。

并且，N个所述钢梁4布设在同一平面上。

本实施例中，N＝1。

实际施工时，可根据具体需要，对N的大小进行相应调整。

本实施例中，所述开孔纵肋1的厚度不大于矩形钢管柱2的壁厚，且矩形钢管柱2的壁厚越大，所述开孔纵肋1的厚度越大。

本实施例中，所述矩形钢管柱2的横截面积为0.09m²～4m²且其壁厚为12mm～25mm。所述长条形钢肋板的厚度为8mm～22mm。

本实施例中，多个所述通孔10由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔10的结构和尺寸均相同。

并且，所述通孔10为圆形、椭圆形、圆端形、方形或槽形。

其中，当通孔10为槽形时，所述通孔10为槽形孔。

本实施例中，所述上部外隔板与所述下部外隔板的结构和尺寸均相同且二者均包括套装在矩形钢管柱2外侧的外环板和布设在所述外环板外侧且用于连接钢梁4的外侧连接板，所述外环板为矩形且其与所述外侧连接板布设在同一平面上，所述外侧连接板的数量与钢梁4的数量相同；所述外环板与所述外侧连接板焊接固定为一体或加工制作为一体。

实际加工时，所述外侧连接板为矩形。

本实施例中，N＝4，所述外侧连接板的数量为四个，四个所述外侧连接板分别布设在所述外环板的四周侧。相邻两个所述外侧连接板之间通过一个直角三角形连接板进行连接。

本实施例中，本发明所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，还包括焊接固定在矩形钢管柱2外侧壁中部且用于连接钢梁4的腹板连接板6，所述腹板连接板6的数量与钢梁4的数量相同；所述腹板连接板6固定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板6为矩形钢板且其沿矩形钢管柱2的长度方向布设，所述腹板连接板6均与其所布设矩形钢管柱2的外侧壁呈垂直布设，所述腹板连接板6的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上；所述钢梁4的外端与腹板连接板6紧固连接。

实际施工时，所述上部外隔板和所述下部外隔板与钢梁4之间均以焊接方式进行连接，所述腹板连接板6与钢梁4之间以焊接方式或通过多个螺栓8进行连接。所述开孔纵肋1与矩形钢管柱2之间的焊缝为角焊缝。

本实施例中，所述腹板连接板6与钢梁4之间通过多个螺栓8进行连接，多个所述螺栓8由上至下进行布设。

并且，所述腹板连接板6和钢梁4均开有多个分别供多个所述螺栓8安装的预留螺栓孔7。

本实施例中，所述腹板连接板6的数量为4个，4个所述腹板连接板6分别焊接固定在矩形钢管柱2的四个外侧壁中部。

本实施例中，所述钢梁4为工字梁且其包括上翼板、位于所述上翼板正下方的下翼板和连接于所述上翼板与所述下翼板之间的腹板，所述上部外隔板与所述上翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述下部外隔板与所述下翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述腹板连接板6与所述腹板固定连接且二者呈平行布设。

实际施工时，所述钢梁4也可以为H型钢梁，并且钢梁4也可以替换为钢-混凝土组合梁。

本实施例中，所述上部外隔板和所述下部外隔板均为水平外隔板5。

本实施例中，所述开孔纵肋1的宽度其中d₂为矩形钢管柱2的横截面宽度，矩形钢管柱2的横截面长度为d₃，d₃≥d₂；所述通孔10为圆形且其孔径d₄＝0.3d₁～0.7d₁，相邻两个所述通孔10之间的间距L≥2d₄。

本实施例中，所述长条形钢肋板上所开通孔10的数量为5个。

实际施工时，可根据具体需要，对所述长条形钢肋板上所开通孔10的数量进行相应调整。

并且，可根据实际需要，对开孔纵肋1的宽度d₁、通孔10的孔径d₄和相邻两个所述通孔10之间的间距L分别进行相应调整。

本实施例中，所述矩形钢管柱2为正方形钢管柱，且d₃＝d₂。

实际施工时，每组所述开孔纵肋1均包括一个或两个平行布设的开孔纵肋1。

本实施例中，每组所述开孔纵肋1均包括一个开孔纵肋1。

实际施工时，可根据具体需要，对每组所述开孔纵肋1中所包括开孔纵肋1的数量进行相应调整。

如图17所示的一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法，包括以下步骤：

步骤一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊：在拼接组成矩形钢管柱2的四个矩形钢板的内侧壁上分别焊接一组所述开孔纵肋1，再将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱2；四块所述矩形钢板的长度均相同；

步骤二、梁柱连接构造焊接：根据钢梁4的梁体高度和其在矩形钢管柱2上的连接位置，对所述上部外隔板和所述下部外隔板在矩形钢管柱2上的布设位置分别进行确定，再将所述上部外隔板和所述下部外隔板分别焊接固定在步骤一中所述矩形钢管柱2上；

步骤三、钢梁连接：将钢梁4的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，并将钢梁4的下部外端与所述下部外隔板紧固连接；

步骤四、混凝土浇筑：在矩形钢管柱2内浇筑混凝土并形成核心混凝土结构3，获得施工成型的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构。

并且，步骤三中进行钢梁连接时，还需将钢梁4与腹板连接板6紧固连接，具体是通过多个所述螺栓8将钢梁4与腹板连接板6进行连接，并将四个所述腹板连接板6分别与所述上部外隔板和所述下部外隔板进行焊接固定。

本实施例中，步骤一中进行开孔纵肋与矩形钢管柱组焊之前，还需对开孔纵肋1、所述矩形钢板、腹板连接板6、所述上部外隔板和所述下部外隔板分别进行防腐及除锈处理。

步骤二中所述上部外隔板和所述下部外隔板之间的间距根据钢梁4中所述翼板和腹板之间的间距进行确定。

实施例2

本实施例中，如图7、图8、图9及图10所示，所采用的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构与实施例1不同的是：所述腹板连接板6与钢梁4之间以焊接方式进行连接，并且4个所述开孔纵肋1分别布设在矩形钢管柱2的四个内侧壁中部。

本实施例中，所采用钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构的其余部分结构和连接关系均与实施例1相同。

本实施例中，所采用的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法与实施例1不同的是：步骤三中进行钢梁连接时，将钢梁4与腹板连接板6以焊接方式进行连接。

本实施例中，所采用钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法的其余方法步骤均与实施例1相同。

实施例3

本实施例中，如图11、图12、图13及图14所示，所采用的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构与实施例1不同的是：还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋1上的箍筋9，m道所述箍筋9呈平行布设，m道所述箍筋9均与矩形钢管柱2呈垂直布设，其中m为正整数且m≥3；m道所述箍筋9均浇筑于核心混凝土结构3内；

所述长条形钢肋板上所开通孔10的数量为m个，m道所述箍筋9分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔10内穿过。如图15所示，所述通孔10为槽形孔。

本实施例中，m＝5。

实际施工时，可根据具体需要，对m的取值大小进行相应调整。

本实施例中，如图16所示，所述箍筋9为矩形。

实际使用时，所述箍筋9也可以为圆形或椭圆形。

本实施例中，所采用的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法与实施例1不同的是：步骤一中将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱2后，还需对m道所述箍筋9分别进行安装，使每道箍筋9均上开设的通孔于四组所述开孔纵肋1上开设的多个通孔10内。

本实施例中，所采用钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构施工方法的其余方法步骤均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：包括钢管混凝土柱、位于所述钢管混凝土柱外侧的钢梁(4)和连接于所述钢管混凝土柱与钢梁(4)之间的梁柱连接构造，所述钢管混凝土柱与钢梁(4)呈垂直布设；

所述钢管混凝土柱包括矩形钢管柱(2)、四组分别布设在矩形钢管柱(2)的四个内侧壁上的开孔纵肋(1)和填充于矩形钢管柱(2)内的核心混凝土结构(3)，四组所述开孔纵肋(1)均浇筑于核心混凝土结构(3)内，四组所述开孔纵肋(1)中所有开孔纵肋(1)的结构和尺寸均相同；每组所述开孔纵肋(1)均包括一个或多个平行布设的开孔纵肋(1)，所述开孔纵肋(1)沿矩形钢管柱(2)的长度方向进行布设；所述开孔纵肋(1)为长条形钢肋板，所述长条形钢肋板与其所布设矩形钢管柱(2)的内侧壁呈垂直布设，所述长条形钢肋板的外侧壁焊接固定在矩形钢管柱(2)的内侧壁上，所述长条形钢肋板的中部由上至下开有多个通孔(10)，多个所述通孔(10)布设在同一直线上；所述矩形钢管柱(2)、开孔纵肋(1)和核心混凝土结构(3)的长度均相同，所述核心混凝土结构(3)的顶端和四组所述开孔纵肋(1)的顶端均与矩形钢管柱(2)的顶端相平齐，且核心混凝土结构(3)的底端和四组所述开孔纵肋(1)的底端均与矩形钢管柱(2)的底端相平齐；

所述梁柱连接构造包括上部外隔板和位于所述上部外隔板正下方的下部外隔板，所述上部外隔板与所述下部外隔板均套装在矩形钢管柱(2)外侧，所述上部外隔板与所述下部外隔板呈平行布设且二者均与矩形钢管柱(2)呈垂直布设；所述上部外隔板与所述下部外隔板均为钢板且二者均焊接固定在矩形钢管柱(2)上，所述上部外隔板与所述下部外隔板的中部均开有供矩形钢管柱(2)穿过的钢管柱安装孔；

所述钢梁(4)的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，且钢梁(4)的下部外端与所述下部外隔板紧固连接。

2.按照权利要求1所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：所述钢梁(4)位于矩形钢管柱(2)的中部外侧，所述矩形钢管柱(2)的长度为钢梁(4)的梁体高度的1.5倍～2.5倍；

所述钢梁(4)的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2、3或4；N个所述钢梁(4)分别布设在矩形钢管柱(2)的N个侧壁外侧，每个所述钢梁(4)均与其所布设矩形钢管柱(2)的侧壁呈垂直布设。

3.按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：所述开孔纵肋(1)的厚度不大于矩形钢管柱(2)的壁厚，且矩形钢管柱(2)的壁厚越大，所述开孔纵肋(1)的厚度越大；多个所述通孔(10)由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔(10)的结构和尺寸均相同；所述通孔(10)为圆形、椭圆形、方形或槽形。

4.按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋(1)上的箍筋(9)，m道所述箍筋(9)呈平行布设，m道所述箍筋(9)均与矩形钢管柱(2)呈垂直布设，其中m为正整数且m≥3；m道所述箍筋(9)均浇筑于核心混凝土结构(3)内；

所述长条形钢肋板上所开通孔(10)的数量为m个，m道所述箍筋(9)分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔(10)内穿过。

5.按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：所述上部外隔板与所述下部外隔板的结构和尺寸均相同且二者均包括套装在矩形钢管柱(2)外侧的外环板和布设在所述外环板外侧且用于连接钢梁(4)的外侧连接板，所述外环板为矩形且其与所述外侧连接板布设在同一平面上，所述外侧连接板的数量与钢梁(4)的数量相同；所述外环板与所述外侧连接板焊接固定为一体或加工制作为一体。

6.按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：还包括焊接固定在矩形钢管柱(2)外侧壁中部且用于连接钢梁(4)的腹板连接板(6)，所述腹板连接板(6)的数量与钢梁(4)的数量相同；所述腹板连接板(6)固定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板(6)为矩形钢板且其沿矩形钢管柱(2)的长度方向布设，所述腹板连接板(6)均与其所布设矩形钢管柱(2)的外侧壁呈垂直布设，所述腹板连接板(6)的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上；所述钢梁(4)的外端与腹板连接板(6)紧固连接。

7.按照权利要求6所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：所述钢梁(4)为工字梁且其包括上翼板、位于所述上翼板正下方的下翼板和连接于所述上翼板与所述下翼板之间的腹板，所述上部外隔板与所述上翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述下部外隔板与所述下翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述腹板连接板(6)与所述腹板固定连接且二者呈平行布设。

8.按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于：所述开孔纵肋(1)的宽度其中d₂为矩形钢管柱(2)的横截面宽度，矩形钢管柱(2)的横截面长度为d₃，d₃≥d₂；所述通孔(10)为圆形且其孔径d₄＝0.3d₁～0.7d₁，相邻两个所述通孔(10)之间的间距L≥2d₄。

9.一种对如权利要求1所述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构进行施工的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊：在拼接组成矩形钢管柱(2)的四个矩形钢板的内侧壁上分别焊接一组所述开孔纵肋(1)，再将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱(2)；四块所述矩形钢板的长度均相同；

步骤二、梁柱连接构造焊接：根据钢梁(4)的梁体高度和其在矩形钢管柱(2)上的连接位置，对所述上部外隔板和所述下部外隔板在矩形钢管柱(2)上的布设位置分别进行确定，再将所述上部外隔板和所述下部外隔板分别焊接固定在步骤一中所述矩形钢管柱(2)上；

步骤三、钢梁连接：将钢梁(4)的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，并将钢梁(4)的下部外端与所述下部外隔板紧固连接；

步骤四、混凝土浇筑：在矩形钢管柱(2)内浇筑混凝土并形成核心混凝土结构(3)，获得施工成型的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤四中所述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋(1)上的箍筋(9)和四个分别焊接固定在矩形钢管柱(2)的四个外侧壁中部的腹板连接板(6)，四个所述腹板连接板(6)均固定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板(6)为矩形钢板且其沿矩形钢管柱(2)的长度方向布设，每个所述腹板连接板(6)均与其所布设矩形钢管柱(2)的外侧壁呈垂直布设，每个所述腹板连接板(6)的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上；所述钢梁(4)的外端与腹板连接板(6)紧固连接；m道所述箍筋(9)呈平行布设，m道所述箍筋(9)均与矩形钢管柱(2)呈垂直布设，其中m为正整数且m≥3；m道所述箍筋(9)均浇筑于核心混凝土结构(3)内；所述长条形钢肋板上所开通孔(10)的数量为m个，m道所述箍筋(9)分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔(10)内穿过；所述通孔(10)为槽形孔；

步骤一中将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱(2)后，还需对m道所述箍筋(9)分别进行安装，使每道箍筋(9)均从四组所述开孔纵肋(1)上开设的通孔(10)内穿过；

步骤二中进行梁柱连接构造焊接时，还需将四个所述腹板连接板(6)分别焊接在矩形钢管柱(2)的四个外侧壁中部，并将四个所述腹板连接板(6)分别与所述上部外隔板和所述下部外隔板进行焊接固定；

步骤三中进行钢梁连接时，还需将钢梁(4)与腹板连接板(6)紧固连接。