專利名稱：可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，一種可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
預(yù)制混凝土技術(shù)是工業(yè)化的建筑生產(chǎn)方式，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑最重要的結(jié)構(gòu)形式之一。近些年，隨著我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，住宅建筑的工業(yè)化改革勢(shì)在必行。住宅建筑工業(yè)化首先要提高工業(yè)化的生產(chǎn)和施工技術(shù)，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、保證工程質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)西部大開發(fā)為建筑產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化發(fā)展提供了舞臺(tái)，發(fā)展預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)前景廣闊。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)具有如下的特點(diǎn):(1)工業(yè)化生產(chǎn)，工業(yè)化勞動(dòng)生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)環(huán)境穩(wěn)定，構(gòu)件的定型和標(biāo)準(zhǔn)化有利于機(jī)械化生產(chǎn)，而且按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢驗(yàn)出廠產(chǎn)品，因而質(zhì)量保證率高。(2)施工方便，模板和現(xiàn)澆混凝土作業(yè)很少，預(yù)制樓板無(wú)需支撐，疊合樓板模板很少。(3)建造速度快，對(duì)周圍生活工作影響小。(4)預(yù)制結(jié)構(gòu)工期短，投資回收快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種建設(shè)效率高、環(huán)境污染少、成本低，抗震性能強(qiáng)的可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明所提供的可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其主要包括預(yù)制鋼筋混凝土柱4、鋼筋混凝土基礎(chǔ)8、無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5和預(yù)應(yīng)力錨具I。所述的預(yù)制鋼筋 混凝土柱4，其橫截面為矩形；預(yù)制鋼筋混凝土柱4的柱底和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8的基礎(chǔ)面垂直連接；預(yù)制鋼筋混凝土柱4的鋼筋根據(jù)受力需求及構(gòu)造要求配置。所述的預(yù)制鋼筋混凝土柱4沿柱身方向設(shè)有貫通的一個(gè)或多個(gè)預(yù)留的預(yù)應(yīng)力筋孔道。所述預(yù)制鋼筋混凝土柱4柱頂端(即張拉端)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道口處，設(shè)有預(yù)埋的頂部鋼墊板2 ;所述頂部鋼墊板2中心開孔，可供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)；所述頂部鋼墊板2下設(shè)有預(yù)埋在預(yù)制鋼筋混凝土柱4中的螺旋箍筋3。所述預(yù)制鋼筋混凝土柱4的柱底端平面處設(shè)有預(yù)埋的底部鋼墊板7，當(dāng)所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5需要穿過(guò)底部鋼墊板7時(shí)，所述底部鋼墊板7需開孔，供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)；
所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)8沿柱身方向，同預(yù)制鋼筋混凝土柱4的預(yù)應(yīng)力筋孔道的相應(yīng)位置處，設(shè)有貫通的一個(gè)或多個(gè)預(yù)留的預(yù)應(yīng)力筋孔道。所述的鋼筋混凝土基礎(chǔ)8與預(yù)制鋼筋混凝土柱4柱底端接觸面上，相應(yīng)于預(yù)制鋼筋混凝土柱4的底部鋼墊板7的位置，設(shè)有基礎(chǔ)面鋼墊板9 ;當(dāng)所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5需要穿過(guò)鋼墊板9時(shí)，所述基礎(chǔ)面鋼墊板9需開孔，供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)；所述的鋼筋混凝土基礎(chǔ)8的底面，相應(yīng)于貫通頂部鋼墊板2的預(yù)應(yīng)力筋孔道的位置，設(shè)有基礎(chǔ)面底部鋼墊板10 ;所述基礎(chǔ)面底部鋼墊板10上方，設(shè)有預(yù)埋在鋼筋混凝土基礎(chǔ)8中的螺旋箍筋3。所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5貫穿預(yù)制鋼筋混凝土柱4和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8的預(yù)應(yīng)力筋孔道，并伸出后，通過(guò)所述預(yù)應(yīng)力錨具I錨固。所述預(yù)制鋼筋混凝土柱4的柱底設(shè)有弧形凸頭，所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)8與預(yù)制鋼筋混凝土柱4的連接處設(shè)有弧形凹槽；或者，所述預(yù)制鋼筋混凝土柱4一端的端頭設(shè)有弧形凹槽，所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)8與預(yù)制鋼筋混凝土柱4的連接處設(shè)有弧形凸頭；所述弧形凸頭與弧形凹槽互相匹配。所述預(yù)制鋼筋混凝土柱4和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8的結(jié)合處的外部，可設(shè)置金屬阻尼器6 ;所述金屬阻尼器6根據(jù)實(shí)際情況決定設(shè)置與否。在大震及特大地震作用下，柱腳與基礎(chǔ)的縫隙打開，金屬阻尼器發(fā)生塑性變形，消耗地震能量。所述貫穿預(yù)制鋼筋混凝土柱4和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8的預(yù)應(yīng)力筋孔道的數(shù)量為f 4個(gè)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，把柱子嵌固在基礎(chǔ)上，使得這種預(yù)制構(gòu)件具有良好的自復(fù)位抗震性能。在小震作用下，柱與基礎(chǔ)接口縫隙處不發(fā)生打開，預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力不發(fā)生明顯變化。在中震作用下，柱與基礎(chǔ)接口縫隙處介于打開的臨界狀態(tài)之間。在大震乃至特大地震作用下，柱與基礎(chǔ)接口縫隙打開，減弱地震作用。震后柱子殘余變形小，預(yù)應(yīng)力筋的初始拉力和結(jié)構(gòu)自身自重使得結(jié)構(gòu)仍能回到初始位置。在柱腳處還可安裝金屬阻尼器，小震中阻尼器未進(jìn)入屈服狀態(tài)，中震作用下阻尼器處于屈服臨界狀態(tài)，大震及特大地震中阻尼器發(fā)生塑性變形，消耗地震能量。同時(shí)地震中遭到損壞失效的阻尼器也可以拆卸下來(lái)，并更換新的阻尼器。整個(gè)地震過(guò)程中預(yù)制混凝土柱幾乎處于彈性狀態(tài)，整個(gè)結(jié)構(gòu)得以繼續(xù)運(yùn)行，大大提高結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性發(fā)展。


圖1為本發(fā)明單預(yù)應(yīng)力孔道帶有凸頭的預(yù)制柱與帶有凹槽的基礎(chǔ)組合成的柱腳節(jié)點(diǎn)示意圖。圖2為本發(fā)明單預(yù)應(yīng)力孔道帶有凹槽的預(yù)制柱與帶有凸頭的基礎(chǔ)組合成的柱腳節(jié)點(diǎn)示意圖。圖3為本發(fā)明多預(yù)應(yīng)力孔道帶有凸頭的預(yù)制柱與帶有凹槽的基礎(chǔ)組合成的柱腳節(jié)點(diǎn)示意圖。圖4為本發(fā)明多預(yù)應(yīng)力孔道帶有凹槽的預(yù)制柱與帶有凸頭的基礎(chǔ)組合成的柱腳節(jié)點(diǎn)示意圖。圖5為本發(fā)明單預(yù)應(yīng)力孔道帶有凹槽的預(yù)制柱與帶有凸頭基礎(chǔ)拼裝立體示意圖。圖6為本發(fā)明多預(yù)應(yīng)力孔道帶有凹槽的預(yù)制柱與帶有凸頭基礎(chǔ)拼裝立體示意圖。圖中標(biāo)號(hào):1為預(yù)應(yīng)力筋錨具，2為頂部鋼墊板，3螺旋箍筋，4為預(yù)制混凝土柱，5為無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋，6為金屬阻尼器，7為底部鋼墊板，8為鋼筋混凝土基礎(chǔ)，9為基礎(chǔ)面鋼墊板，10為基礎(chǔ)面底部鋼墊板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1
以圖1為例，本發(fā)明可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其主要包括帶有弧形凸頭的預(yù)制鋼筋混凝土柱4和帶有弧形凹槽的鋼筋混凝土基礎(chǔ)8，無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5，預(yù)應(yīng)力錨具1，金屬阻尼器6。預(yù)制鋼筋混凝土柱4和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在預(yù)制工廠生產(chǎn)完成。預(yù)制鋼筋混凝土柱4中部有一個(gè)豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道。預(yù)制柱4的鋼筋根據(jù)受力、構(gòu)造確定。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8中部有一個(gè)豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道?；A(chǔ)8的鋼筋根據(jù)受力、構(gòu)造確定?；⌒瓮诡^以及匹配的弧形凹槽的圓弧半徑根據(jù)實(shí)際情況確定。預(yù)制鋼筋混凝土柱4柱頂面有預(yù)埋的頂部鋼墊板2，鋼墊板2在柱預(yù)應(yīng)力孔道處有圓孔，供預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)。與基礎(chǔ)平面接觸的柱底面有預(yù)埋的底部鋼墊板7。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在與柱平面接觸的地方有預(yù)埋的基礎(chǔ)面鋼墊板9。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在基礎(chǔ)底面錨具處設(shè)有預(yù)埋的基礎(chǔ)面底部鋼墊板10，基礎(chǔ)面底部鋼墊板10有圓孔，供預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)。上述預(yù)制混凝土構(gòu)件工廠制作完成之后，可以運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行裝配。預(yù)制鋼筋混凝土柱4在需要位置豎向就位，預(yù)制鋼筋混凝土柱4凸頭與基礎(chǔ)8凹槽契合在一起。無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)預(yù)制柱4、基礎(chǔ)8的孔道，在柱頂面進(jìn)行張拉，張拉完成后，用錨具錨固在柱頂部鋼墊板2上。預(yù)應(yīng)力筋張拉工作完成后，在柱腳與基礎(chǔ)接縫處四周安裝金屬阻尼器。
·
至此該柱腳組合試件裝配完成。實(shí)施例2
以圖4為例，本發(fā)明可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其主要包括帶有弧形凹槽的預(yù)制鋼筋混凝土柱4和帶有弧形凸頭的鋼筋混凝土基礎(chǔ)8，無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5，預(yù)應(yīng)力錨具1，金屬阻尼器6。預(yù)制鋼筋混凝土柱4和鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在預(yù)制工廠生產(chǎn)完成。預(yù)制鋼筋混凝土柱4有四個(gè)豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道。預(yù)制柱4的鋼筋根據(jù)受力、構(gòu)造確定。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8有四個(gè)豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道?；A(chǔ)4的鋼筋根據(jù)受力、構(gòu)造確定?；⌒伟疾垡约捌ヅ涞幕⌒瓮诡^的圓弧半徑根據(jù)實(shí)際情況確定。預(yù)制鋼筋混凝土柱4柱頂面有4個(gè)預(yù)埋的頂部鋼墊板2，所述頂部鋼墊板2在柱預(yù)應(yīng)力孔道處有圓孔，供預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)。與基礎(chǔ)平面接觸的柱底面有預(yù)埋的底部鋼墊板7，鋼墊板7有四個(gè)孔，供預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在與柱平面接觸的地方有預(yù)埋的基礎(chǔ)面鋼墊板9，鋼墊板9有四個(gè)孔，供預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)。鋼筋混凝土基礎(chǔ)8在基礎(chǔ)底面錨具I處設(shè)有四個(gè)預(yù)埋的基礎(chǔ)面底部鋼墊板10，基礎(chǔ)面底部鋼墊板10有圓孔，供預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)。上述預(yù)制混凝土構(gòu)件工廠制作完成之后，可以運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行裝配。預(yù)制鋼筋混凝土柱4在需要位置豎向就位，預(yù)制鋼筋混凝土柱4凹槽與基礎(chǔ)8凸頭契合在一起。無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋5穿過(guò)預(yù)制柱4、基礎(chǔ)8的孔道，在柱頂面進(jìn)行張拉，張拉完成后，用錨具錨固在柱頂部鋼墊板2上。預(yù)應(yīng)力筋張拉工作完成后，在柱腳與基礎(chǔ)接縫處四周安裝金屬阻尼器。至此該柱腳組合試件裝配完成。本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改 進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其特征在于主要包括預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8 )、無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5 )和預(yù)應(yīng)力錨具(I); 所述的預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)，其橫截面為矩形；預(yù)制鋼筋混凝土柱4的柱底和鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)的基礎(chǔ)面垂直連接；預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的鋼筋根據(jù)受力需求及構(gòu)造要求配置； 所述的預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)沿柱身方向設(shè)有貫通的一個(gè)或多個(gè)預(yù)留的預(yù)應(yīng)力筋孔道； 所述預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)柱頂端的預(yù)應(yīng)力筋孔道口處，設(shè)有預(yù)埋的頂部鋼墊板(2)；所述頂部鋼墊板(2)中心開孔，可供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過(guò)；所述頂部鋼墊板(2)下設(shè)有預(yù)埋在預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)中的螺旋箍筋(3)； 所述預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的柱底端平面處設(shè)有預(yù)埋的底部鋼墊板(7)，當(dāng)所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)需要穿過(guò)底部鋼墊板(7)時(shí)，所述底部鋼墊板(7)需開孔，供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過(guò)； 所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)沿柱身方向，同預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的預(yù)應(yīng)力筋孔道的相應(yīng)位置處，設(shè)有貫通的一個(gè)或多個(gè)預(yù)留的預(yù)應(yīng)力筋孔道； 所述的鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)與預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)柱底端接觸面上，相應(yīng)于預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的底部鋼墊板(7)的位置，設(shè)有基礎(chǔ)面鋼墊板(9);當(dāng)所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)需要穿過(guò)鋼墊板(9)時(shí)，所述基礎(chǔ)面鋼墊板(9)需開孔，供無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過(guò)； 所述的鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)的底面，相應(yīng)于貫通頂部鋼墊板(2)的預(yù)應(yīng)力筋孔道的位置，設(shè)有基礎(chǔ)面底部鋼墊板(10);所述基礎(chǔ)面底部鋼墊板(10)上方，設(shè)有預(yù)埋在鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)中的螺旋箍筋(3)； 所述無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋(5)貫穿預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)的預(yù)應(yīng)力筋孔道，并伸出后，通過(guò)所述預(yù)應(yīng)力錨具(I)錨固。
2.如權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的柱底設(shè)有弧形凸頭，所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)與預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的連接處設(shè)有弧形凹槽；或者，所述預(yù)制鋼筋混凝土柱(4) 一端的端頭設(shè)有弧形凹槽，所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)與預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)的連接處設(shè)有弧形凸頭；所述弧形凸頭與弧形凹槽互相匹配。
3.如權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其特征在所述預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)的結(jié)合處的外部，設(shè)置有金屬阻尼器(6)。
4.如權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)，其特征在所述貫穿預(yù)制鋼筋混凝土柱(4)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)(8)的預(yù)應(yīng)力筋孔道的數(shù)量為f 4個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可恢復(fù)功能預(yù)制柱腳節(jié)點(diǎn)。其包括預(yù)制鋼筋混凝土柱、無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力錨具、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。預(yù)制柱在與鋼筋混凝土基礎(chǔ)相連處有弧形凸頭或弧形凹槽，凸頭與凹槽正好契合。通過(guò)張拉貫穿柱豎向孔道、基礎(chǔ)豎向孔道無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋使預(yù)制柱、基礎(chǔ)成為整體。張拉錨固段位于柱頂端和基礎(chǔ)底部，錨具與柱子、基礎(chǔ)間有墊片，均勻擴(kuò)散集中壓應(yīng)力。張拉工作完成后，根據(jù)需要在柱腳四周位置安裝金屬阻尼器。本發(fā)明可減弱地震對(duì)建筑的作用，消耗地震能量。震后柱子殘余變形小，仍能回到初始位置，同時(shí)地震中遭到損壞失效的阻尼器也可以拆卸更換。
文檔編號(hào)E04B1/41GK103243814SQ201310206079
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月29日
發(fā)明者呂西林, 劉金成, 趙斌, 周穎 申請(qǐng)人:呂西林, 劉金成, 趙斌