預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點的制作方法
【專利摘要】預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁均為預(yù)制；預(yù)制鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應(yīng)梁截面的位置留設(shè)孔道，并在孔道中預(yù)埋金屬波紋管；圓鋼管混凝土柱上與鋼筋混凝土梁連接處焊接環(huán)板；槽鋼焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管中后穿普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋，張拉預(yù)應(yīng)力筋；張拉完成后48h之內(nèi)完成孔道灌漿，從而將梁柱組成整體。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點的抗剪承載力，增強(qiáng)其連接性能，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑工程中應(yīng)用鋼管混凝土已有100多年的歷史。鋼管混凝土由于具有承載力高、塑性和韌性好、經(jīng)濟(jì)效果好和施工方便等優(yōu)點而受工程界的重視。鋼管混凝土能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載發(fā)展和承受惡劣條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求，因而正被越來越廣泛的應(yīng)用于單層和多層工業(yè)廠房柱、設(shè)備構(gòu)架柱、棧橋柱、樁、空間結(jié)構(gòu)、商業(yè)廣場、多層辦公樓及住宅、高層和超高層建筑以及橋梁結(jié)構(gòu)中，已取得良好的經(jīng)濟(jì)效果和建筑效果。尤其是近幾年來，在我國鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展異常迅速，對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究也越來越多。
[0003]鋼管混凝土柱與梁的連接節(jié)點是進(jìn)行鋼管混凝土工程設(shè)計時的關(guān)鍵問題之一，其連接節(jié)點的有效性直接影響整體結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和承載能力，也影響到現(xiàn)場施工難度和施工進(jìn)度。現(xiàn)有的鋼管混凝土節(jié)點形式繁多，大多構(gòu)造復(fù)雜，施工難度大，傳力不明確，節(jié)點計算模型不明確，至今我國還沒有一套較完整的節(jié)點計算理論和設(shè)計方法。因此，研發(fā)一種新型具有現(xiàn)場安裝簡單快捷，對操作人員技術(shù)和施工環(huán)境要求不高，連接安全可靠的鋼管混凝土柱與梁節(jié)點形式，顯得十分必要。
[0004]有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力這種施工方法，通過孔道灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土相互粘結(jié)，減輕了錨具傳遞預(yù)應(yīng)力作用，提高了錨固可靠性與耐久性，廣泛用于主要承重構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于在保證節(jié)點連接有效、傳力明確的前提下，通過改善預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，采用預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行裝配，降低了施工難度，加快了施工進(jìn)度。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點的抗剪承載力，增強(qiáng)其連接性能，應(yīng)用前景廣闊。
[0006]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案為預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，如圖1、2所示，該節(jié)點包括圓鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力筋、普通鋼筋、環(huán)板、槽鋼；圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預(yù)制，二者通過預(yù)應(yīng)力筋(3)及普通鋼筋(4)連接；在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環(huán)板(5)，環(huán)板(5)上有對應(yīng)的孔；槽鋼(6)焊接在圓鋼管上；鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應(yīng)梁截面的位置留設(shè)孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預(yù)埋金屬波紋管(7)，在金屬波紋管(7)中后穿普通鋼筋(4)、預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉完成后48h之內(nèi)在孔道灌砂漿(8 )，從而將梁柱組成整體。
[0007]所述環(huán)板(5)為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。[0008]所述槽鋼(6)腹板高度為梁截面寬度，翼緣寬度為梁截面高度，槽鋼長度為梁截面高度，槽鋼的腹板割成與圓鋼管相同的弧度，以便焊接時與圓鋼管完全接觸。
[0009]后穿普通鋼筋(4)，主要用來增大節(jié)點的耗能能力和輔助提高節(jié)點的抗彎能力，后穿普通鋼筋的預(yù)留孔道采用波紋管，以增加后穿非預(yù)應(yīng)力鋼筋的粘結(jié)、錨固性能。
[0010]預(yù)應(yīng)力筋(3)的預(yù)應(yīng)力大小的設(shè)計原則為:既要保證連接處的摩擦抗剪能力，又要使預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力始終保持在屈服極限以內(nèi)。
[0011]在邊柱的端部的環(huán)板(5)，可以作為預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時的承壓板，同時也可以把后穿普通鋼筋(4 )焊接在此環(huán)板上，來滿足后穿鋼筋的錨固要求。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0013]采用這種節(jié)點現(xiàn)場施工速度快，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性。這種節(jié)點采用鋼板，可以減輕圓形鋼管開洞時對承載力的削弱作用；采用槽鋼可以增大梁柱節(jié)點的抗剪承載力；采用預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過孔道灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土相互粘結(jié)，減輕了錨具傳遞預(yù)應(yīng)力作用，提高了鋼筋混凝土梁的性能，這給我國的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為中節(jié)點正立面圖
[0015]圖2為邊節(jié)點立面圖
[0016]圖3為圖1沿A-A的截面圖
[0017]圖4為圖2沿B-B的截面圖
[0018]圖5為圖2沿C-C的截面圖
[0019]圖6為圖1沿D-D的截面圖
[0020]圖中，1、圓鋼管混凝土柱，2、預(yù)制鋼筋混凝土梁，3、預(yù)應(yīng)力筋，4、普通鋼筋，5、環(huán)板，6、槽鋼，7、金屬波紋管，8、灌漿。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]如圖1-6所示。
[0023]實施例1
[0024]預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點構(gòu)造如圖1所示:
[0025]1、圓鋼管混凝土和鋼筋混凝土梁的制作
[0026]在工廠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和圖紙制作圓鋼管混凝土柱(I)和鋼筋混凝土梁(2)，預(yù)制時均預(yù)留6個對應(yīng)孔道，孔道內(nèi)徑比預(yù)應(yīng)力筋(3)直徑大15mm，靠近梁上下截面的孔道中預(yù)埋金屬波紋管(7)，在圓鋼管混凝土柱(I)上連接梁處采用圍焊方式焊接環(huán)板(5)和槽鋼(6)。
[0027]2、梁柱節(jié)點的裝配
[0028]圓鋼管混凝土柱(I)定位后，通過支撐使鋼筋混凝土梁(2)吊裝定位。
[0029]3、預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋穿束
[0030]在波紋管(7)中穿普通鋼筋(4)，穿束結(jié)束后灌漿。在孔道(8)中穿預(yù)應(yīng)力筋(3)。[0031]4、張拉預(yù)應(yīng)力筋
[0032]漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時張拉預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉采用對稱張拉方式，張拉力的作用線與孔道中心線重合。張拉控制采用應(yīng)力與伸長值雙控，張拉程序為O — 10% O _ — 100% O _ — 103% O _ —錨固。
[0033]5、切割
[0034]張拉結(jié)束后，采用手提式砂輪機(jī)切割機(jī)將外露預(yù)應(yīng)力筋切除，其外露長度不宜小于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。
[0035]實施例2
[0036]當(dāng)為邊柱節(jié)點時見圖2，其它措施同實施例1，只是在邊柱的端部，環(huán)板(5)可以作為預(yù)應(yīng)力鋼筋(3)張拉時的承壓板，同時也可以把后穿普通鋼筋(4)焊接在此環(huán)板上，來滿足后穿鋼筋的錨固要求。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:該節(jié)點包括圓鋼管混凝土柱(I)、鋼筋混凝土梁(2)、預(yù)應(yīng)力筋(3)、普通鋼筋(4)、環(huán)板(5)、槽鋼(6);圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預(yù)制，二者通過預(yù)應(yīng)力筋(3)及普通鋼筋(4)連接；在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環(huán)板(5)，環(huán)板(5)上有對應(yīng)的孔；槽鋼(6)焊接在圓鋼管上；鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應(yīng)梁截面的位置留設(shè)孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預(yù)埋金屬波紋管(7)，在金屬波紋管(7)中后穿普通鋼筋(4)、預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉完成后48h之內(nèi)在孔道灌砂漿(8)，從而將梁柱組成整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:所述環(huán)板(5)為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:所述槽鋼(6)腹板高度為梁截面寬度，翼緣寬度為梁截面高度，槽鋼長度為梁截面高度，槽鋼的腹板割成與圓鋼管相同的弧度，以便焊接時與圓鋼管完全接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:后穿普通鋼筋(4)，主要用來增大節(jié)點的耗能能力和輔助提高節(jié)點的抗彎能力，后穿普通鋼筋的預(yù)留孔道采用波紋管，以增加后穿非預(yù)應(yīng)力鋼筋的粘結(jié)、錨固性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:預(yù)應(yīng)力鋼筋(3)能夠提供梁柱界面處的夾緊力，通過此夾緊力來抵抗由于梁上豎向荷載和水平地震作用產(chǎn)生的節(jié)點豎向剪力，同時該夾緊力還使結(jié)構(gòu)具有良好的自恢復(fù)能力，使結(jié)構(gòu)的殘余變形縮小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接預(yù)制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:在邊柱的端部的環(huán)板(5)，可以作為預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時的承壓板，同時也可以把后穿普通鋼筋(4)焊接在此環(huán)板上，來滿足后穿鋼筋的錨固要求。
【文檔編號】E04B1/58GK103938731SQ201410146966
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李振寶, 王文靜, 解詠平, 宋坤, 馬華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)