無粘結預應力與普通鋼筋連接預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】無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點,屬于建筑結構【技術領域】；圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁均為預制；預制鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應梁截面的位置留設孔道，并在孔道中預埋金屬波紋管；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、預應力筋，張拉預應力筋從而將梁柱組成整體。此節(jié)點施工速度快，不需要現(xiàn)場焊接工藝，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性，具有很好的抗震性能，應用前景廣闊。
【專利說明】 無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土
柱組合節(jié)點
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，屬于建筑結構【技術領域】。
【背景技術】
[0002]建筑工程中應用鋼管混凝土已有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、經濟效果好和施工方便等優(yōu)點而受工程界的重視。鋼管混凝土能適應現(xiàn)代工程結構向大跨、高聳、重載發(fā)展和承受惡劣條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術的工業(yè)化要求，因而正被越來越廣泛的應用于單層和多層工業(yè)廠房柱、設備構架柱、棧橋柱、樁、空間結構、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構中，已取得良好的經濟效果和建筑效果。尤其是近幾年來，在我國鋼管混凝土結構的發(fā)展異常迅速，對鋼管混凝土結構的研究也越來越多。
[0003]鋼管混凝土柱與梁的連接節(jié)點是進行鋼管混凝土工程設計時的關鍵問題之一，其連接節(jié)點的有效性直接影響整體結構的剛度、穩(wěn)定性和承載能力，也影響到現(xiàn)場施工難度和施工進度?，F(xiàn)有的鋼管混凝土節(jié)點形式繁多，大多構造復雜，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]無粘結預應力筋是帶防腐隔離層和外護套的專用預應力筋，其具有施工簡便、對設備要求低、預應力損失小、抗腐蝕能力強、抗疲勞與抗震性能好等優(yōu)點。在使用階段，預應力筋處于彈性工作狀態(tài)，使得結構具有很強的自恢復能力，殘余變形小，具有很好的抗震性能。因此被廣泛的應用于建筑結構。

【發(fā)明內容】

[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，通過改善預制鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱節(jié)點連接方式，采用無粘結預應力筋與普通鋼筋進行裝配，降低了施工難度，加快了施工進度。本發(fā)明施工速度快，不需要現(xiàn)場焊接工藝，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性，具有很好的抗震性能，此節(jié)點連接方式既可以用于結構中的邊柱節(jié)點，也可以用于中柱節(jié)點，應用前景廣闊。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為無粘結預應力與普通鋼筋連接預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、無粘結預應力筋、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)均為預制，二者通過無粘結預應力筋(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梁截面的位置留設孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預埋金屬波紋管(7)，在金屬波紋管(7)中后穿普通鋼筋(4)，中間金屬波紋管(7)中穿無粘結預應力筋(3 )，張拉無粘結預應力筋(3 )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，后穿普通鋼筋的預留孔道采用波紋管，以增加后穿非預應力鋼筋的粘結、錨固性能。
[0010]無粘結預應力鋼筋(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生的節(jié)點豎向剪力，同時該夾緊力還使結構具有良好的自恢復能力，使結構的殘余變形縮小。
[0011]在邊柱的端部的環(huán)板(5)，可以作為無粘結預應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]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)點采用環(huán)板，可以減輕圓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；采用無粘結預應力鋼筋，預應力損失小，抗疲勞性能好，預應力筋處于彈性工作狀態(tài)，使得結構具有很強的自恢復能力，殘余變形小，具有很好的抗震性能，這給我國的經濟和社會發(fā)展帶來巨大的經濟效益，應用前景廣闊。
[0013]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
【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，I是圓鋼管混凝土柱，2是預制鋼筋混凝土梁，3是無粘結預應力筋，4是普通鋼筋，5是環(huán)板，6是槽鋼，7是金屬波紋管。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0022]如圖1-6所示。
[0023]實施例1
[0024]無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點構造如圖1所示:
[0025]1、圓鋼管混凝土和鋼筋混凝土梁的制作
[0026]在工廠嚴格按照相關規(guī)范和圖紙制作圓鋼管混凝土柱(I)和鋼筋混凝土梁(2)，預制時均預留6個對應孔道，孔道內徑比無粘結預應力筋(3)直徑大10mm，靠近梁上下截面的孔道中預埋金屬波紋管(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、無粘結預應力筋與普通鋼筋穿束
[0030]在波紋管(7)中穿普通鋼筋(4)，穿束結束后灌漿。在中間金屬波紋管(7)中穿無粘結預應力筋(3)。
[0031]4、張拉無粘結預應力筋
[0032]漿體強度達到設計強度時張拉無粘結預應力筋(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]張拉結束后，采用手提式砂輪機切割機將外露預應力筋切除，其外露長度不宜小于預應力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。
[0035]實施例2
[0036]當為邊柱節(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)可以作為無粘結預應力鋼筋(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。
【權利要求】
1.無粘結預應力與普通鋼筋連接預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)、無粘結預應力筋(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)均為預制，二者通過無粘結預應力筋(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梁截面的位置留設孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預埋金屬波紋管(7)，在金屬波紋管(7)中后穿普通鋼筋(4)，中間金屬波紋管(7)中穿無粘結預應力筋(3)，張拉無粘結預應力筋(3)從而將梁柱組成整體。
2.根據權利要求1所述的無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:節(jié)點連接采用無粘結預應力筋(3)與普通鋼筋(4)混合連接。
3.根據權利要求1所述的無粘結預應力與普通鋼筋連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點，其特征在于:環(huán)板(5)為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。
4.根據權利要求1所述的無粘結預應力與普通鋼筋連接預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。
【文檔編號】E04B1/41GK103924678SQ201410149372
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李振寶, 王倩倩, 宋坤, 解詠平, 馬華 申請人:北京工業(yè)大學