專(zhuān)利名稱(chēng)：采用整體式節(jié)點(diǎn)的frp組合結(jié)構(gòu)框架及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的框架結(jié)構(gòu)，具體涉及的是采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架及其施工方法。ニ背景技術(shù)：
現(xiàn)有的框架結(jié)構(gòu)或由框架和其他承重結(jié)構(gòu)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系中，框架節(jié)點(diǎn)多為鋼筋混凝土現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)或者組合結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)，組合結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)包括鋼骨混凝土節(jié)點(diǎn)和鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)。普通鋼筋混凝土、鋼骨混凝土節(jié)點(diǎn)和框架梁柱一祥，需要現(xiàn)場(chǎng)支摸、綁扎鋼筋或焊接 鋼骨，然后澆筑混凝土，構(gòu)件的承載カ和剛度相對(duì)較低，而且施工周期長(zhǎng)。隨著土木建筑業(yè)的迅速發(fā)展，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中得到了較廣泛的應(yīng)用，目前應(yīng)用較多的是普通鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，因梁柱鋼管均是封閉的，很大程度上限制了截面形式的多祥性。很難在構(gòu)件中添加鋼骨或者布置預(yù)應(yīng)カ筋，無(wú)法將梁、柱中的鋼骨和鋼筋很好的可靠連接起來(lái)，節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度無(wú)法保障。因此其可實(shí)現(xiàn)的跨度也具有一定的限制，已不能很好的滿足超高層、重載、大跨結(jié)構(gòu)的發(fā)展需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，它用于解決現(xiàn)有的鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)很難在構(gòu)件中添加鋼骨或者布置預(yù)應(yīng)カ筋，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度無(wú)法保障的問(wèn)題；本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架的施工方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架由FRP管混凝土組合梁和FRP管混凝土組合柱連接構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁水平設(shè)置在FRP管混凝土組合柱之間，二者在交匯處采用FRP整體式節(jié)點(diǎn)固定連接；FRP整體式節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)単體對(duì)扣在一起后通過(guò)螺栓固定連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)単體由豎向半管和橫向半管交匯后一體形成，豎向半管的兩個(gè)縱向端面各自向外延伸形成連接耳，連接耳上有螺栓孔，豎向半管的上、下兩端面各自向外延伸形成水平的柱連接件；橫向半管的兩個(gè)橫向端面各自向外延伸形成連接耳，橫向半管的左、右兩端面各自向外延伸形成梁連接件；兩個(gè)節(jié)點(diǎn)単體對(duì)扣后形成豎向管和橫向管交匯在一起的FRP整體式節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)RP管混凝土組合梁與整體式節(jié)點(diǎn)通過(guò)梁連接件固定連接，F(xiàn)RP管混凝土柱與整體式節(jié)點(diǎn)通過(guò)柱連接件固定連接。上述方案中豎向半管位于橫向半管之上的管段的直徑小于豎向半管位于橫向半管之下的管段的直徑。上述方案中FRP管混凝土組合梁內(nèi)設(shè)置有預(yù)應(yīng)カ筋或H型鋼，預(yù)應(yīng)力筋或H型鋼從整體式節(jié)點(diǎn)橫向管中穿過(guò)，組合梁的FRP管上設(shè)置有混凝土排氣ロ。上述方案中FRP管混凝土組合柱中設(shè)置有十字型鋼，十字型鋼從整體式節(jié)點(diǎn)豎向
管中穿過(guò)。上述方案中FRP管混凝土組合柱中設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)豎向管中穿過(guò)；FRP管混凝土組合梁內(nèi)設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)橫向管中穿過(guò)，預(yù)應(yīng)カ筋不從整體式節(jié)點(diǎn)中穿過(guò)。上述方案中FRP管混凝土組合梁外設(shè)置有FRP非金屬預(yù)應(yīng)カ筋，預(yù)應(yīng)カ筋在組合梁下張拉和錨固。上述采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架的施工方法
將底層組合柱中的十字型鋼定位、綁扎鋼筋，二者外套裝高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向FRP管中澆筑混凝土 ；接著將組合柱底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱全部施工到位后，將組合梁中H型鋼定位與組合柱中十字型型鋼焊接，四周鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋交織在一起；用鋼筋將H型鋼和組合柱中的縱向鋼筋焊接；然后將FRP整體式節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)與組合柱中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)；再將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)；在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接在一起，待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，在梁上適當(dāng)位置設(shè)置混凝土排氣ロ排氣；
接下來(lái)按照相同的方法繼續(xù)向上安裝組合柱中型鋼、綁扎組合柱中鋼筋，將FRP管套裝在外；同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁；待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。有益效果
I、本發(fā)明提出的采用整體式連接節(jié)點(diǎn)的框架可實(shí)現(xiàn)在框架梁、柱的FRP管中添加鋼骨，或者在梁中布置預(yù)應(yīng)カ筋，可提高構(gòu)件的承載カ和剛度，從而可在較小的截面尺寸下實(shí)現(xiàn)更大的跨度。2、本發(fā)明用FRP管代替鋼管，不但節(jié)省了鋼材，増加了施工靈活性，而且FRP材料耐腐蝕、耐高溫，使用周期長(zhǎng)，高強(qiáng)FRP緑色建材在建筑中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在建筑中使用高強(qiáng)、新型材料的戰(zhàn)略方針，符合可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略目標(biāo)。3、本發(fā)明中整體式節(jié)點(diǎn)采用FRP制作，新型FRP管可塑性強(qiáng)、強(qiáng)度高，本發(fā)明中整體式節(jié)點(diǎn)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要在廠家直接成產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，施工方便。4、該類(lèi)結(jié)構(gòu)使FRP管材與常規(guī)的混凝土組合結(jié)構(gòu)融合到一起，充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的力學(xué)性能，將梁端出現(xiàn)塑性鉸的范圍給予加強(qiáng)，提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能。5,FRP管在施工過(guò)程中可兼作模板，避免了大量模板的使用，節(jié)省了材料費(fèi)和人工費(fèi)，而且施工速度快，建設(shè)周期短。四

圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明中整體式節(jié)點(diǎn)的展開(kāi) 圖3是本發(fā)明中梁內(nèi)布置預(yù)應(yīng)カ筋的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明中常截面中節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明中變截面中節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明柱中設(shè)置有十字型鋼的結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明中梁中設(shè)置H型鋼的結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的施工方法中定位件設(shè)置在組合梁上的示意圖。I組合梁；2組合柱；3節(jié)點(diǎn)；4節(jié)點(diǎn)單體；5豎向半管；6橫向半管；7連接耳；8梁連接件；9柱連接件；10預(yù)應(yīng)カ筋；11 H型鋼；12十字型鋼；13混凝土排氣ロ； 14鋼筋籠；15定位件。、
五具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的說(shuō)明
實(shí)施例I:
如圖I所示，這種采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架由FRP管混凝土組合梁I和FRP管混凝土組合柱2連接構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I水平設(shè)置在FRP管混凝土組合柱2之間，二者在交匯處采用整體式節(jié)點(diǎn)3固定連接，F(xiàn)RP管混凝土組合柱2由FRP管內(nèi)充裝混凝土構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I由FRP管內(nèi)充裝混凝土構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I外有抗剪鍵，以便于與樓板連接；參閱圖2，F(xiàn)RP整體式節(jié)點(diǎn)3由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單體4對(duì)扣在一起后通過(guò)螺栓固定連接，姆個(gè)節(jié)點(diǎn)單體4由豎向半管5和橫向半管6交匯后一體形成,豎向半管5的兩個(gè)縱向端面各自向外延伸形成連接耳7，連接耳7上有螺栓孔，豎向半管5的上、下兩端面各自向外延伸形成水平的柱連接件9，柱連接件9上有螺栓孔；橫向半管6兩個(gè)橫向端面各 自向外延伸形成連接耳7，連接耳7上有螺栓孔，橫向半管6的左、右兩端面各自向外延伸形成梁連接件8，梁連接件上有螺栓孔；兩個(gè)節(jié)點(diǎn)単體4對(duì)扣后形成豎向管和橫向管交匯在ー起的FRP整體式節(jié)點(diǎn)3，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I與整體式節(jié)點(diǎn)3通過(guò)梁連接件8固定連接，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I與整體式節(jié)點(diǎn)3連接的端部也有連接件，二者的連接件對(duì)接在一起通過(guò)螺栓固定連接；FRP管混凝土組合柱2與整體式節(jié)點(diǎn)3通過(guò)柱連接件9固定連接，F(xiàn)RP管混凝土組合柱2與整體式節(jié)點(diǎn)3連接的端部也有連接件，二者的連接件也對(duì)接在一起通過(guò)螺栓固定連接。實(shí)施例2:
如圖6所示，本實(shí)施例中FRP管混凝土組合柱2中設(shè)置有十字型鋼12，十字型鋼12從整體式節(jié)點(diǎn)3豎向管中穿過(guò)；FRP管混凝土組合梁I內(nèi)設(shè)置有H型鋼11，H型鋼11從整體式節(jié)點(diǎn)3橫向管中穿過(guò)，組合梁I的FRP管上設(shè)置有混凝土排氣ロ 13。如圖7所示。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。本實(shí)施例的施工方法
將底層組合柱中的十字型鋼12定位、綁扎鋼筋，二者外套裝高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向管中澆筑混凝土，F(xiàn)RP管不但可以和型鋼混凝土共同分擔(dān)荷載而且在澆筑混凝土?xí)r起到模板的作用。此時(shí)十字型鋼要高出第一層節(jié)點(diǎn)一段距離，這樣避開(kāi)在節(jié)點(diǎn)處連接型鋼。接著將組合柱底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱2全部施工到位后，將組合梁I中H型鋼11定位與組合柱2中十字型型鋼12焊接，四周鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)3處梁柱鋼筋交織在一起，保證梁鋼筋可靠錨固；同時(shí)用鋼筋將H型鋼11和縱筋焊接，避免澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠14下沉和錯(cuò)動(dòng)。然后將在エ廠預(yù)制好的FRP整體式節(jié)點(diǎn)3在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)3與組合柱2中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)。然后將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)，保證梁上的剪力鍵是豎直向上的；在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接在一起，待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，在梁上適當(dāng)位置設(shè)置混凝土排氣ロ 13，便于混凝土澆筑充實(shí)。然后按照相同的方法繼續(xù)向上安裝組合柱2中型鋼、綁扎組合柱2中鋼筋，將FRP管套裝在外。同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁I。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。
實(shí)施例3
由于本實(shí)施中的整體式節(jié)點(diǎn)3通過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單體4扣合而成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁I內(nèi)設(shè)置有預(yù)應(yīng)カ筋10，如圖3所示，預(yù)應(yīng)カ筋10從整體式節(jié)點(diǎn)3橫向管中穿過(guò)，施工時(shí)，將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單體4扣合在預(yù)應(yīng)カ筋10タト，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋10從整體式節(jié)點(diǎn)3橫向管中穿過(guò)，使節(jié)點(diǎn)處的連接更加穩(wěn)固，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同。本實(shí)施例的施工方法
將底層組合柱2中的十字型鋼12定位、綁扎鋼筋，二者外套裝高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向管中澆筑混凝土，F(xiàn)RP管不但可以和型鋼混凝土共同分擔(dān)荷載而且在澆筑混凝土?xí)r起到模板的作用。此時(shí)十字型鋼12要高出第一層節(jié)點(diǎn)一段距離，這樣避開(kāi)在節(jié)點(diǎn)處連接型鋼。接著將組合柱2底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱2全部施工到位后，將梁中H型鋼11定位與柱中十字型型鋼12焊接，四周鋼筋綁扎 定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)3處梁柱鋼筋交織在一起，保證梁鋼筋可靠錨固；同時(shí)用鋼筋將H型鋼11和縱筋焊接，避免澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠下沉和錯(cuò)動(dòng)。再將布置有預(yù)應(yīng)カ筋10的波紋管在梁中定位，在波紋管端部連接好喇叭管和焊好鋼筋網(wǎng)片，留好排氣孔、排水孔和灌漿孔。然后將在エ廠預(yù)制好的FRP整體式節(jié)點(diǎn)3在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)3與組合柱2中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)。然后將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)，保證梁上的剪力鍵是豎直向上的。在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接在一起，待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，在梁上適當(dāng)位置設(shè)置混凝土排氣ロ 13，便于混凝土澆筑充實(shí)。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上吋，即可張拉FRP非金屬預(yù)應(yīng)カ筋10，然后在突出的端部錨固。然后按照相同的方法繼續(xù)向上安裝組合柱2中型鋼、綁扎組合柱2中鋼筋，將FRP管套裝在外。同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁I。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。實(shí)施例4
本實(shí)施例中FRP管混凝土組合柱2中設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)3豎向管中穿過(guò)；FRP管混凝土組合梁I內(nèi)設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)3橫向管中穿過(guò)。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。本實(shí)施例的施工方法
將底層組合柱中的鋼筋綁扎定位，外套高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向FRP管中澆筑混凝土，F(xiàn)RP管不但可以和混凝土共同分擔(dān)荷載而且在澆筑混凝土?xí)r起到模板的作用。接著將組合柱底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱2全部施工到位后，將梁中鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋交織在一起，保證梁鋼筋可靠錨固。然后將在エ廠預(yù)制好的FRP整體式節(jié)點(diǎn)3在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)與組合柱中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)3。再將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)，保證梁上的剪力鍵是豎直向上的。在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接固定在一起。采用定位件15穿過(guò)梁上設(shè)置的孔洞來(lái)定位FRP管內(nèi)的鋼筋籠14，保證在澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠位置不動(dòng)。待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，梁上的孔洞在澆筑混凝土過(guò)程中作為排氣ロ 13，便于混凝土燒筑充實(shí)。
然后按照相同的方法繼續(xù)向上綁扎組合柱2中鋼筋，將FRP管套裝在外。同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁I。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。本發(fā)明施工速度快，周期短。本發(fā)明中豎向半管位于橫向半管之上的管段的直徑等于豎向半管位于橫向半管之上的管段的直徑。這種形式的整體式節(jié)點(diǎn)3為常截面中節(jié)點(diǎn)，如圖4所示。該種形式的整體式節(jié)點(diǎn)3用于連接粗細(xì)相同的FRP管混凝土柱。本發(fā)明中整體式節(jié)點(diǎn)3還可以設(shè)計(jì)為變截面中節(jié)點(diǎn)，如圖5所示，豎向半管位于橫向半管之上的管段的直徑小于豎向半管位于橫向半管之下的管段的直徑。該種形式的整體式節(jié)點(diǎn)3用于連接粗細(xì)不相同的FRP管混凝土柱，整體式節(jié)點(diǎn)3上、下兩端的FRP管混凝土柱不等徑，這樣，可以減小建筑成本，節(jié)約能源。玻璃鋼(FRP)材料的優(yōu)點(diǎn)
(I)輕質(zhì)高強(qiáng)。相對(duì)密度在I. 5^2. O之間，只有碳鋼的1/Γ1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過(guò)碳素鋼，而比強(qiáng)度可與高級(jí)合金鋼相比。因此，在需要減輕自重的制品應(yīng)用中具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。(2)耐腐蝕性能好。FRP是良好的耐腐材料，對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類(lèi)和溶劑都有較好的抵抗能力，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。(3)エ藝性?xún)?yōu)良?？梢愿鶕?jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來(lái)靈活地選擇成型エ藝。エ藝簡(jiǎn)単，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的エ藝優(yōu)越性。權(quán)利要求
1.一種采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在于這種采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架由FRP管混凝土組合梁(I)和FRP管混凝土組合柱(2)連接構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁(I)水平設(shè)置在FRP管混凝土組合柱(2)之間，二者在交匯處采用整體式節(jié)點(diǎn)(3)固定連接；FRP整體式節(jié)點(diǎn)(3)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單體(4)對(duì)扣在一起后通過(guò)螺栓固定連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)單體(4)由豎向半管(5)和橫向半管(6)交匯后一體形成,豎向半管(5)的兩個(gè)縱向端面各自向外延伸形成連接耳(7)，連接耳(7)上有螺栓孔，豎向半管(5)的上、下兩端面各自向外延伸形成水平的柱連接件；橫向半管(6)的兩個(gè)橫向端面各自向外延伸形成連接耳(7)，橫向半管(6)的左、右兩端面各自向外延伸形成梁連接件(8);兩個(gè)節(jié)點(diǎn)単體(4)對(duì)扣后形成豎向管和橫向管交匯在一起的FRP整體式節(jié)點(diǎn)(3)，F(xiàn)RP管混凝土組合梁(I)與整體式節(jié)點(diǎn)(3)通過(guò)梁連接件(8)固定連接，F(xiàn)RP管混凝土組合柱(2)與整體式節(jié)點(diǎn)(3)通過(guò)柱連接件(9)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在于所述的豎向半管(5)位于橫向半管(6)之上的管段的直徑小于豎向半管(5)位于橫向半管(6)之下的管段的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在于所述的FRP管混凝土組合梁內(nèi)設(shè)置有H型鋼(11)，H型鋼(11)從整體式節(jié)點(diǎn)(3 )橫向管中穿過(guò)；所述的FRP管混凝土組合柱(2)中設(shè)置有十字型鋼(12)，十字型鋼(12)從整體式節(jié)點(diǎn)(3)豎向管中穿過(guò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在于所述的FRP管混凝土組合梁內(nèi)設(shè)置有預(yù)應(yīng)カ筋(10)，預(yù)應(yīng)カ筋(10)從整體式節(jié)點(diǎn)(3)橫向管中穿過(guò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在于所述的FRP管混凝土組合梁(I)外設(shè)置有FRP非金屬預(yù)應(yīng)カ筋，預(yù)應(yīng)カ筋(10)在組合梁(I)下張拉和錨固，預(yù)應(yīng)カ筋(10)不從整體式節(jié)點(diǎn)(3)中穿過(guò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架，其特征在干所述的FRP管混凝土組合柱(I)中設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)(3)豎向管中穿過(guò)；FRP管混凝土組合梁(I)內(nèi)設(shè)置有普通鋼筋，普通鋼筋從整體式節(jié)點(diǎn)(3)橫向管中穿過(guò)。
7.—種權(quán)利要求3所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架的施工方法，其特征在干將底層組合柱(2)中的十字型鋼(12)定位、綁扎鋼筋，二者外套裝高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向FRP管中澆筑混凝土 ；接著將組合柱(2)底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱(2)全部施工到位后，將組合梁(I)中H型鋼(11)定位與組合柱中十字型型鋼(12)焊接，四周鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋交織在一起；用鋼筋將H型鋼和組合柱(2)中的縱向鋼筋焊接；然后將FRP整體式節(jié)點(diǎn)(3)在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)(3)與組合柱(2)中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)；再將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)；在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接在一起，待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，在梁上適當(dāng)位置設(shè)置混凝土排氣ロ(13)排氣； 接下來(lái)按照相同的方法繼續(xù)向上安裝組合柱中型鋼、綁扎組合柱中鋼筋，將FRP管套裝在外；同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁(I);待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。
8.—種權(quán)利要求4所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架的施工方法，其特征在干將底層組合柱(2)中的十字 型鋼定位、綁扎鋼筋，二者外套裝高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向管中澆筑混凝土 ；接著將組合柱(2)底部與基礎(chǔ)可靠固接，F(xiàn)RP管中混凝土澆筑高度比FRP管頂部略低，待組合柱(2)全部施工到位后，將梁中H型鋼(11)定位與柱中十字型型鋼(12)焊接，四周鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋交織在一起；同時(shí)用鋼筋將H型鋼(11)和縱筋焊接，再將布置有預(yù)應(yīng)カ筋(10)的波紋管在梁中定位，在波紋管端部連接好喇叭管和焊好鋼筋網(wǎng)片；然后將在エ廠預(yù)制好的FRP整體式節(jié)點(diǎn)(3)在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)與組合柱中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)；再將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)；在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)與梁通過(guò)螺栓連接在一起，待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土 ；待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，即可張拉FRP非金屬預(yù)應(yīng)カ筋(10)，然后在突出的端部錨固； 接下來(lái)按照相同的方法繼續(xù)向上安裝組合柱(2)中型鋼、綁扎組合柱(2)中鋼筋，將FRP管套裝在外；同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁(I);待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。
9.一種權(quán)利要求6所述的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架的施工方法，其特征在于將底層組合柱(2)中的鋼筋綁扎定位，外套高度設(shè)計(jì)好的FRP管，然后向FRP管中澆筑混凝土，接著將組合柱底部與基礎(chǔ)可靠固接，待組合柱全部施工到位后，將梁中鋼筋綁扎定位，延伸至柱中，在節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋交織在一起；然后將在エ廠預(yù)制好的FRP整體式節(jié)點(diǎn)(3)在節(jié)點(diǎn)處對(duì)扣，通過(guò)螺栓將節(jié)點(diǎn)固定連接在一起，將節(jié)點(diǎn)(3)與組合柱(2)中FRP管固定連接在一起，形成封閉的整體節(jié)點(diǎn)；再將梁上的FRP管也對(duì)扣在一起，用螺栓連接起來(lái)；在梁與節(jié)點(diǎn)連接處，將節(jié)點(diǎn)(3)與梁通過(guò)螺栓連接固定在一起；采用定位件(15)穿過(guò)梁上設(shè)置的孔洞來(lái)定位FRP管內(nèi)的鋼筋籠(14);待這層梁全部連接完后，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的柱ロ向梁和節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土，梁上的孔洞在澆筑混凝土過(guò)程中作為排氣ロ ； 然后按照相同的方法繼續(xù)向上綁扎組合柱(2)中鋼筋，將FRP管套裝在外；同時(shí)可架設(shè)樓板模板，澆筑鋼筋混凝土樓板，將抗剪鍵埋置在混凝土中，形成組合梁(I);待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，繼續(xù)施工ニ層樓蓋結(jié)構(gòu)，依次施工直至完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架及其施工方法，其中的采用整體式節(jié)點(diǎn)的FRP組合結(jié)構(gòu)框架由FRP管混凝土組合梁和FRP管混凝土組合柱連接構(gòu)成，F(xiàn)RP管混凝土組合梁水平設(shè)置在FRP管混凝土組合柱之間，二者在交匯處采用FRP整體式節(jié)點(diǎn)固定連接；FRP整體式節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單體對(duì)扣在一起后通過(guò)螺栓固定連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)單體由豎向半管和橫向半管交匯后一體形成，豎向半管的兩個(gè)縱向端面各自向外延伸形成連接耳，豎向半管的上、下兩端面各自向外延伸形成水平的柱連接件；橫向半管的兩個(gè)橫向端面各自向外延伸形成連接耳，橫向半管的左、右兩端面各自向外延伸形成梁連接件。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在框架梁、柱的FRP管中添加鋼骨，或者在梁中布置預(yù)應(yīng)力筋，可提高構(gòu)件的承載力和剛度。
文檔編號(hào)E04G21/00GK102747781SQ20121026725
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉迎春, 張?jiān)品? 張文福, 袁朝慶, 計(jì)靜, 趙文艷 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)