附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，由預(yù)制鋼筋混凝土柱、預(yù)制鋼筋混凝土梁和角鋼三大部分組成，鋼筋混凝土梁柱和角鋼均為工廠預(yù)制，將預(yù)制鋼筋混凝土柱吊裝到指定位置，預(yù)制柱安裝就位后吊裝預(yù)制鋼筋混凝土梁到指定位置，然后在梁柱預(yù)留的鋼絞線預(yù)埋管中穿入鋼絞線并在梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料連接，灌漿料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線至設(shè)計(jì)預(yù)拉力，最后在梁柱節(jié)點(diǎn)安裝角鋼，形成整體的預(yù)應(yīng)力附加角鋼連接節(jié)點(diǎn)。角鋼安裝在梁柱節(jié)點(diǎn)處，在外力作用下尤其是發(fā)生地震時(shí)，角鋼在轉(zhuǎn)角處發(fā)生彎曲變形，同時(shí)消耗能量，使裝配式框架結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)有效耗能的效果。
【專利說(shuō)明】附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土木工程抗震領(lǐng)域中裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，特別是一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，是一種新型預(yù)制框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接與耗能技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，大部分地區(qū)處于抗震設(shè)防區(qū)。在實(shí)際工程施工中，裝配式框架結(jié)構(gòu)可以降低工程造價(jià)，加快施工速度，減少資源消耗，降低環(huán)境污染。是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的方向之一。與現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比由于裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有新的設(shè)計(jì)方法耗能能力略顯不足，尤其是抗震耗能能力較低一直是阻礙其發(fā)展的主要因素之一。開(kāi)發(fā)新的裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，使裝配式框架結(jié)構(gòu)在地震作用下消耗能量，有效地提高建筑物的抗震能力是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由于地震發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和耗能能力是抗震性能的重要指標(biāo)，為了降低地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞程度，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)耗能能力差的不足，提供一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)角鋼合理利用角鋼彎曲變形來(lái)消耗能量，使結(jié)構(gòu)在保證整體性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效耗能的效果。有效地提高裝配式框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的耗能能力。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案:
一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，由預(yù)制鋼筋混凝土柱、預(yù)制鋼筋混凝土梁和角鋼三大部分組成，預(yù)制鋼筋混凝土梁由梁縱筋，梁箍筋，梁鋼絞線預(yù)埋管，梁端角鋼預(yù)埋管和混凝土構(gòu)成，預(yù)制鋼筋混凝土柱由柱縱筋，柱箍筋，柱鋼絞線預(yù)埋管，柱角鋼預(yù)埋管和混凝土構(gòu)成，預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土梁柱通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線有效連接，在預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土柱的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)；在梁柱整體節(jié)點(diǎn)處安裝角鋼，所述角鋼的鋼板上設(shè)有多個(gè)角鋼安裝孔，通過(guò)角鋼安裝孔用緊固件將角鋼與梁柱整體節(jié)點(diǎn)固定，形成附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。
[0005]進(jìn)一步，所述的預(yù)制鋼筋混凝土梁內(nèi)平行設(shè)置有多條梁鋼絞線預(yù)埋管和梁端角鋼
預(yù)埋管。
[0006]進(jìn)一步，所述的預(yù)制鋼筋混凝土柱內(nèi)平行設(shè)置有多條柱鋼絞線預(yù)埋管和柱角鋼預(yù)埋管。
[0007]進(jìn)一步，鋼絞線是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
[0008]一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的施工方法，所述方法按照下列步驟進(jìn)行:
a.制備預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱以及角鋼； b.吊裝預(yù)制鋼筋混凝土柱到設(shè)計(jì)安裝位置，保證預(yù)制鋼筋混凝土柱上的預(yù)留鋼絞線預(yù)埋管及柱角鋼預(yù)埋安裝管的方向正確無(wú)誤；
C.吊裝預(yù)制鋼筋混凝土梁到設(shè)計(jì)安裝位置，預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱上的鋼絞線預(yù)埋管要對(duì)正；
d.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱內(nèi)的鋼絞線預(yù)埋管中安分別裝無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線；
e.預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)；
f.待灌漿料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱施加設(shè)計(jì)的預(yù)壓力；
g.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的角鋼預(yù)埋管分別中穿入角鋼固定螺桿，安裝角鋼并擰緊固定螺母。
[0009]采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的角鋼安裝在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的節(jié)點(diǎn)處，在外力作用下尤其是地震發(fā)生時(shí)，角鋼在轉(zhuǎn)角處發(fā)生彎曲變形，同時(shí)消耗能量，可以有效提高裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的耗能能力。本發(fā)明的梁柱和角鋼均由工廠預(yù)制，可用于新建的工程結(jié)構(gòu)，也可用于建筑物的加固與改良。具有施工簡(jiǎn)單、安全可靠、節(jié)省造價(jià)、經(jīng)久耐用且易于替換等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明節(jié)點(diǎn)角鋼正立面示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明節(jié)點(diǎn)角鋼側(cè)立面示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝梁頂面示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝梁端截面示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝梁正截面示意圖。
[0016]圖7為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝柱正立面示意圖。
[0017]圖8為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝柱截面示意圖。
[0018]圖中:預(yù)制鋼筋混凝土柱1，角鋼2，預(yù)制鋼筋混凝土梁3，螺栓4，鋼絞線預(yù)埋管5，角鋼安裝預(yù)埋管6，安裝螺孔7，梁端角鋼預(yù)埋管8，梁鋼絞線預(yù)埋管9，梁箍筋10，梁縱筋11，柱角鋼預(yù)埋管12，柱鋼絞線預(yù)埋管13，柱箍筋14，柱縱筋15。
[0019]【具體實(shí)施方式】法
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]參見(jiàn)附圖1，這種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)由預(yù)制鋼筋混凝土柱1、預(yù)制鋼筋混凝土梁3和角鋼2三大部分組成。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-8。
[0021]見(jiàn)圖4，圖5和圖6，預(yù)制鋼筋混凝土梁3由梁端角鋼預(yù)埋管8，梁鋼絞線預(yù)埋管9，梁箍筋10，梁縱筋11和混凝土組成。見(jiàn)圖7，圖8，預(yù)制鋼筋混凝土柱I由柱角鋼預(yù)埋管12，柱角鋼預(yù)埋管13，柱箍筋14，柱縱筋15和混凝土構(gòu)成。
見(jiàn)圖2，圖3，角鋼2的鋼板上設(shè)有多個(gè)角鋼安裝孔即安裝螺孔7。
[0022]在預(yù)制鋼筋混凝土梁3與預(yù)制鋼筋混凝土柱I的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，預(yù)制鋼筋混凝土梁3與預(yù)制鋼筋混凝土柱I用灌漿料連接，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)；在梁柱整體節(jié)點(diǎn)處安裝角鋼2，通過(guò)安裝螺孔7用緊固件螺栓4將角鋼2與梁柱整體節(jié)點(diǎn)固定，形成附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)。
[0023]鋼絞線預(yù)埋管5分為梁鋼絞線預(yù)埋管9和柱鋼絞線預(yù)埋管13。角鋼安裝預(yù)埋管6分為梁端角鋼預(yù)埋管3，柱角鋼預(yù)埋管7。見(jiàn)圖1，圖4，圖5，在預(yù)制鋼筋混凝土梁3內(nèi)平行設(shè)置有多條梁鋼絞線預(yù)埋管9和梁端角鋼預(yù)埋管8。
[0024]在預(yù)制鋼筋混凝土柱I內(nèi)平行設(shè)置有多條柱鋼絞線預(yù)埋管13和柱角鋼預(yù)埋管12。
[0025]本發(fā)明采用的鋼絞線是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。鋼絞線穿在梁柱各自的鋼絞線預(yù)埋管內(nèi)。
[0026]本發(fā)明的鋼絞線預(yù)埋管5和角鋼安裝預(yù)埋管6均采用PVC材料或波紋鋼管制作，直徑為15?30 mm。鋼絞線為鋼質(zhì)材料制作，直徑為15.2mm。
[0027]本發(fā)明附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的施工方法，按照下列步驟進(jìn)行:
a.在工廠按照設(shè)計(jì)要求，制備預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱以及角鋼。
[0028]b.在框架結(jié)夠的建筑物上，吊裝預(yù)制鋼筋混凝土柱到設(shè)計(jì)安裝位置，保證預(yù)制鋼筋混凝柱柱上的預(yù)留鋼絞線預(yù)埋管及預(yù)制鋼筋混凝柱上的角鋼安裝預(yù)埋管的方向正確無(wú)誤。
[0029]c.吊裝預(yù)制鋼筋混凝土梁到設(shè)計(jì)安裝位置，預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱上的鋼絞線預(yù)埋管要對(duì)正。
[0030]d.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱內(nèi)的鋼絞線預(yù)埋管中安分別穿裝無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線；
e.預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，高強(qiáng)灌漿料將預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱膠管連接為一體，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)。
[0031]f.待灌漿料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱施加設(shè)計(jì)的預(yù)壓力。
[0032]g.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的角鋼預(yù)埋管分別中穿入角鋼固定螺桿，安裝角鋼并擰緊固定螺母。
[0033]本發(fā)明的工作原理:
本發(fā)明將角鋼安裝在梁柱整體節(jié)點(diǎn)上，在地震發(fā)生時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線保證梁柱的有效連接，角鋼可以在轉(zhuǎn)角處發(fā)生彎曲變形消耗能量，以有效的消耗地震能量，保證裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的有效連接和有效耗能的效果，保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。
[0034]上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，由預(yù)制鋼筋混凝土柱、預(yù)制鋼筋混凝土梁和角鋼三大部分組成，預(yù)制鋼筋混凝土梁由梁縱筋，梁箍筋，梁鋼絞線預(yù)埋管，梁端角鋼預(yù)埋管和混凝土構(gòu)成，預(yù)制鋼筋混凝土柱由柱縱筋，柱箍筋，柱鋼絞線預(yù)埋管，柱角鋼預(yù)埋管和混凝土構(gòu)成，其特征在于，預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土梁柱通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線有效連接，在預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土柱的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)；在梁柱整體節(jié)點(diǎn)處安裝角鋼，所述角鋼的鋼板上設(shè)有多個(gè)角鋼安裝孔，通過(guò)角鋼安裝孔用緊固件將角鋼與梁柱整體節(jié)點(diǎn)固定，形成附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的預(yù)制鋼筋混凝土梁內(nèi)平行設(shè)置有多條梁鋼絞線預(yù)埋管和梁端角鋼預(yù)埋管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的預(yù)制鋼筋混凝土柱內(nèi)平行設(shè)置有多條柱鋼絞線預(yù)埋管和柱角鋼預(yù)埋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，鋼絞線是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
5.—種如權(quán)利要求1所述的附加角鋼的預(yù)應(yīng)力裝配式框架節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，所述方法按照下列步驟進(jìn)行: a.制備預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱以及角鋼； b.吊裝預(yù)制鋼筋混凝土柱到設(shè)計(jì)安裝位置，保證預(yù)制鋼筋混凝土柱上的預(yù)留鋼絞線預(yù)埋管及柱角鋼預(yù)埋安裝管的方向正確無(wú)誤； c.吊裝預(yù)制鋼筋混凝土梁到設(shè)計(jì)安裝位置，預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱上的鋼絞線預(yù)埋管要對(duì)正； d.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱內(nèi)的鋼絞線預(yù)埋管中安分別裝無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線； e.預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的梁柱接縫處用高強(qiáng)灌漿料灌縫，形成梁柱整體節(jié)點(diǎn)； f.待灌漿料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱施加設(shè)計(jì)的預(yù)壓力； g.在預(yù)制鋼筋混凝土梁和預(yù)制鋼筋混凝土柱的角鋼預(yù)埋管分別中穿入角鋼固定螺桿，安裝角鋼并擰緊固定螺母。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK104032840SQ201410312635
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】韓建強(qiáng), 劉冉冉, 廖永, 付秀艷, 丁陽(yáng) 申請(qǐng)人:河北聯(lián)合大學(xué), 鵬達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司