本發(fā)明涉及一種預(yù)制裝配式節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，具體地說，是一種在使用柱間支撐加固既有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時(shí)采用的預(yù)制裝配式節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，主要用于單斜桿型中心支撐加固、十字形交叉支撐加固、人字形和V形中心支撐加固(含防屈曲支撐加固)的連接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

單純的框架結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)剛度偏低，在框架結(jié)構(gòu)柱間設(shè)置鋼支撐對(duì)其進(jìn)行加固可形成雙重抗側(cè)力體系，研究表明加固后能夠顯著提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抵抗地震作用和風(fēng)荷載的能力，尤其使用防屈曲支撐(BRB)加固時(shí)會(huì)顯著提高結(jié)構(gòu)在地震中的耗能能力，因此該技術(shù)在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的加固工程中得到了大量的應(yīng)用。目前使用支撐(含防屈曲支撐)進(jìn)行加固時(shí)，一般是在梁柱節(jié)點(diǎn)處采用植筋、機(jī)械和化學(xué)錨栓等后錨固技術(shù)安裝L形鋼板，將連接支撐的節(jié)點(diǎn)板垂直焊接于后錨固的鋼板上形成連接節(jié)點(diǎn)。這種支撐加固節(jié)點(diǎn)存在以下問題：

(1)后錨固技術(shù)雖然經(jīng)過多年的發(fā)展和工程應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，但仍存在箍筋加密區(qū)打孔操作難度高，植筋和化學(xué)錨固造價(jià)偏高、機(jī)械錨固可靠性差、施工工期長以及焊接的不利影響等問題。

(2)當(dāng)鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)在水平荷載作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述方法制作的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)使支撐端部附加彎矩，節(jié)點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)還可能會(huì)造成支撐節(jié)點(diǎn)板的失穩(wěn)屈曲，這會(huì)對(duì)支撐的穩(wěn)定性和力學(xué)性能(尤其是防屈曲支撐的滯回性能)產(chǎn)生不利影響。

(3)考慮到支撐節(jié)點(diǎn)板的整體穩(wěn)定性和后錨固的施工難度，在梁柱節(jié)點(diǎn)位置后錨固鋼板的尺寸一般都不大，為保證抗拉能力，錨栓密度必然較高，因此，在強(qiáng)震作用下，按上述方法增設(shè)了支撐的鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，節(jié)點(diǎn)的韌性和耗能能力會(huì)被明顯削弱，尤其是采用防屈曲支撐時(shí)，節(jié)點(diǎn)可能在支撐的滯回能力充分發(fā)揮前就破壞了。

綜上所述，現(xiàn)有采用支撐對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)施工周期長而且節(jié)點(diǎn)容易發(fā)生破壞的問題，同時(shí)現(xiàn)有加固節(jié)點(diǎn)的后錨固技術(shù)容易造成框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)力集中以及節(jié)點(diǎn)外包鋼施工復(fù)雜，施工周期長等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有采用支撐對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)施工周期長而且節(jié)點(diǎn)容易發(fā)生破壞的問題，同時(shí)現(xiàn)有加固節(jié)點(diǎn)的后錨固技術(shù)容易造成框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)力集中以及節(jié)點(diǎn)外包鋼施工復(fù)雜，施工周期長的問題。進(jìn)而提供一種預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)支撐加固節(jié)點(diǎn)構(gòu)件。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：它包括第一鋼板、第二鋼板、支撐節(jié)點(diǎn)板、節(jié)點(diǎn)板加勁肋、混凝土、多個(gè)預(yù)埋鋼管、多根加強(qiáng)縱筋、多根第一加強(qiáng)箍筋和多根第二加強(qiáng)箍筋，第一鋼板豎直焊接在水平設(shè)置的第二鋼板的一端，第一鋼板的上部開設(shè)多個(gè)第一預(yù)留孔，第二鋼板的另一端開設(shè)多個(gè)第二預(yù)留孔，每個(gè)第一預(yù)留孔和每個(gè)第二預(yù)留孔內(nèi)分別插入并焊接有一個(gè)預(yù)埋鋼管，用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件與梁柱的螺栓連接，預(yù)埋鋼管的內(nèi)徑與第一預(yù)留孔和第二預(yù)留孔的直徑相同，支撐節(jié)點(diǎn)板垂直焊接在第一鋼板和第二鋼板上，支撐節(jié)點(diǎn)板的非焊接端沿第一鋼板和第二鋼板的45°極軸對(duì)稱開設(shè)兩排第三預(yù)留孔，節(jié)點(diǎn)板加勁肋垂直安裝在支撐節(jié)點(diǎn)板上，且節(jié)點(diǎn)板加勁肋位于兩排第三預(yù)留孔之間，節(jié)點(diǎn)板加勁肋也開設(shè)兩排第三預(yù)留孔并用于連接支撐加固構(gòu)件，多根第一加強(qiáng)箍筋和多根第二加強(qiáng)箍筋焊接在第一鋼板、第二鋼板和支撐節(jié)點(diǎn)板之間，多根加強(qiáng)縱筋通過箍筋定位綁扎，向第一鋼板、第二鋼板和支撐節(jié)點(diǎn)板所圍成的區(qū)域內(nèi)澆筑混凝土。

進(jìn)一步地，多根第一箍筋焊接在第一鋼板和第二鋼板上，多根第二箍筋的一端焊接在第一鋼板和第二鋼板上，多根第二箍筋的另一端焊接在支撐節(jié)點(diǎn)板上，多根預(yù)制鋼筋穿過并綁扎在多根第一箍筋和多根第二箍筋上。

進(jìn)一步地，預(yù)制加強(qiáng)鋼筋包括豎直段鋼筋、傾斜段鋼筋和水平段鋼筋，豎直段鋼筋、傾斜段鋼筋和水平段鋼筋順次連接并通過鋼筋彎折機(jī)成型。

進(jìn)一步地，第一箍筋為“門”字形箍筋。

進(jìn)一步地，第二箍筋為“L”字形箍筋。

進(jìn)一步地，支撐節(jié)點(diǎn)板包括第一正四邊形鋼板和第二正四邊形鋼板，第一正四邊形鋼板的兩個(gè)邊分別固定安裝在第一鋼板和第二鋼板上，第一正四邊形鋼板上非連接的頂角處安裝有45°向左傾斜設(shè)置的第二正四邊形鋼板，第二正四邊形鋼板上沿第一鋼板和第二鋼板的45°極軸對(duì)稱開設(shè)兩排第三預(yù)留孔，整個(gè)支撐節(jié)點(diǎn)板通過火焰切割或機(jī)械加工成型。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：

1、本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件加工所用的材料為市面常見的HRB500鋼筋、C40混凝土、Q345鋼板和鋼管，購買和加工方便，造價(jià)低廉；

2、由于本發(fā)明為預(yù)制構(gòu)件，可設(shè)計(jì)專用的、可多次重復(fù)利用的模具，在加固工程中使用時(shí)，僅需對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)打孔并簡單清理接觸面即可完成安裝，無需混凝土濕作業(yè)，降低能耗，工序簡單，能夠有效節(jié)省支撐加固工程的工期和造價(jià)；

3、本發(fā)明是一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件，能夠保證該節(jié)點(diǎn)構(gòu)件在拉壓反復(fù)荷載作用下各種材料性能充分發(fā)揮，并具有穩(wěn)定、良好的力學(xué)特性和滯回性能；

4、本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件安裝在梁柱相交的位置，能夠?yàn)楣?jié)點(diǎn)附加轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，避免節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)支撐構(gòu)件產(chǎn)生的不利影響，另外，該預(yù)制構(gòu)件與框架節(jié)點(diǎn)的接觸面積更大，錨固點(diǎn)遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)核心區(qū)并避開了梁柱的箍筋加密區(qū)，能夠最大程度的減小節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力集中，并降低開孔對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力性能的不利影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)構(gòu)件平面圖(不含加強(qiáng)鋼筋和預(yù)埋鋼管)；圖2是圖1的側(cè)視圖(不含加強(qiáng)鋼筋和預(yù)埋鋼管)；圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖(含加強(qiáng)鋼筋和預(yù)埋鋼管)；圖4是圖3沿A-A處的剖視圖；圖5是圖3沿B-B處的剖視圖；圖6是預(yù)制鋼筋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第一箍筋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是第二箍筋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1至圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括第一鋼板1、第二鋼板2、支撐節(jié)點(diǎn)板3、節(jié)點(diǎn)板加勁肋4、混凝土5、多個(gè)預(yù)埋鋼管6，多根加強(qiáng)縱筋10、多根第一加強(qiáng)箍筋11和多根第二加強(qiáng)箍筋12，第一鋼板1豎直焊接在水平設(shè)置的第二鋼板2的一端，第一鋼板1的上部開設(shè)多個(gè)第一預(yù)留孔7，第二鋼板2的另一端開設(shè)多個(gè)第二預(yù)留孔8，每個(gè)第一預(yù)留孔7和每個(gè)第二預(yù)留孔8內(nèi)分別插入并焊接有一個(gè)預(yù)埋鋼管6，用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件與梁柱的螺栓連接，預(yù)埋鋼管6的內(nèi)徑與第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8的直徑相同，支撐節(jié)點(diǎn)板3垂直焊接在第一鋼板1和第二鋼板2上，支撐節(jié)點(diǎn)板3的非焊接端沿第一鋼板1和第二鋼板2的45°極軸對(duì)稱開設(shè)兩排第三預(yù)留孔9，節(jié)點(diǎn)板加勁肋4垂直安裝在支撐節(jié)點(diǎn)板3上，且節(jié)點(diǎn)板加勁肋4位于兩排第三預(yù)留孔9之間，節(jié)點(diǎn)板加勁肋4也開設(shè)兩排第三預(yù)留孔9并用于連接支撐加固構(gòu)件，多根第一加強(qiáng)箍筋11和多根第二加強(qiáng)箍筋12焊接在第一鋼板1、第二鋼板2和支撐節(jié)點(diǎn)板3之間，多根加強(qiáng)縱筋10通過箍筋定位綁扎，向第一鋼板1、第二鋼板2和支撐節(jié)點(diǎn)板3所圍成的區(qū)域內(nèi)澆筑混凝土5。

本實(shí)施方式由鋼板部分、鋼筋部分和混凝土部分組成，具體如下：

鋼板部分由圖1所示的第一鋼板1、第二鋼板2、支撐節(jié)點(diǎn)板3和節(jié)點(diǎn)板加勁肋4組成，第一鋼板1和第二鋼板2為節(jié)點(diǎn)構(gòu)件與框架結(jié)構(gòu)梁柱的接觸面，采用第一鋼板1和第二鋼板2焊接而成，呈L型，第一鋼板1、第二鋼板2的兩側(cè)開孔：第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8與預(yù)埋鋼管6垂直焊接，預(yù)埋鋼管內(nèi)徑與第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8直徑相同，用于構(gòu)件與鋼筋混凝土框架的錨固，支撐節(jié)點(diǎn)板3垂直豎立于第一鋼板1和第二鋼板2的中心，與第一鋼板1和第二鋼板2通過角焊縫連接，節(jié)點(diǎn)板加勁肋4也可兼做支撐連接板，與支撐節(jié)點(diǎn)板3采用角焊縫連接，支撐節(jié)點(diǎn)板3與節(jié)點(diǎn)板加勁肋4形成十字形節(jié)點(diǎn)板，第三預(yù)留孔9為在支撐節(jié)點(diǎn)板3和節(jié)點(diǎn)板加勁肋4上的開孔，用于通過蓋板和螺栓連接支撐；

鋼筋主要有三類，分別是多根預(yù)制鋼筋10、多根第一箍筋11和多根第二箍筋12，預(yù)制鋼筋10的鋼筋形狀如圖6所示，共四根，位置避開支撐節(jié)點(diǎn)板3和錨栓預(yù)埋孔(即指預(yù)埋鋼管6)，第一箍筋11是構(gòu)件兩側(cè)箍筋，第二箍筋12是構(gòu)件變截面位置的L形箍筋，第一箍筋11的兩端與第一鋼板1和第二鋼板2焊接，以提高第一鋼板1和第二鋼板2與混凝土的協(xié)同工作能力，第二箍筋12的兩端分別與支撐節(jié)點(diǎn)板3、第一鋼板1和第二鋼板2焊接，提高構(gòu)件整體性的同時(shí)，避免對(duì)支撐節(jié)點(diǎn)板3開孔；圖2虛線內(nèi)空間以第一鋼板1和第二鋼板2的寬度為限澆筑混凝土5，預(yù)埋鋼管、第一預(yù)留孔和第二預(yù)留孔在混凝土澆筑完成后保留了本發(fā)明試件與待加固結(jié)構(gòu)梁柱進(jìn)行錨栓連接的孔道。

本發(fā)明為了解決由于現(xiàn)有使用后錨固技術(shù)安裝的支撐加固節(jié)點(diǎn)存在的問題，對(duì)現(xiàn)有支撐加固鋼筋混凝土框架的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改進(jìn)和創(chuàng)新，響應(yīng)建筑工業(yè)化需求，用預(yù)制裝配式節(jié)點(diǎn)構(gòu)件代替采用后錨固和焊接技術(shù)安裝的支撐節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)在支撐加固中對(duì)原框架節(jié)點(diǎn)的保護(hù)，提高支撐加固尤其是防屈曲支撐加固的綜合抗震性能，并使加固工程的施工、維護(hù)和替換修復(fù)更為方便快捷，節(jié)約工期和造價(jià)。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖3至圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的多根第一箍筋11焊接在第一鋼板1和第二鋼板2上，多根第二箍筋12的一端焊接在第一鋼板1和第二鋼板2上，多根第二箍筋12的另一端焊接在支撐節(jié)點(diǎn)板3上，多根預(yù)制鋼筋10穿過并綁扎在多根第一箍筋11和多根第二箍筋12上。如此設(shè)置，便于為澆筑后的混凝土提供框架支撐，同時(shí)，節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度增加，使用壽命長。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的預(yù)制鋼筋10包括豎直段鋼筋10-1、傾斜段鋼筋10-2和水平段鋼筋10-3，豎直段鋼筋10-1、傾斜段鋼筋10-2和水平段鋼筋10-3依次固接并制成一體，預(yù)制鋼筋10通過鋼筋彎折機(jī)成型。如此設(shè)置，便于與待預(yù)制的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)相匹配。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第一箍筋11為“門”字形箍筋。如此設(shè)置，便于為預(yù)制鋼筋10的綁扎提供固定位置。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二或三相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第二箍筋12為“L”字形箍筋。如此設(shè)置，針對(duì)支撐節(jié)點(diǎn)板3與節(jié)點(diǎn)板加勁肋4處依然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)預(yù)制鋼筋10的綁扎。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三或四相同。

具體實(shí)施方式六：結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的支撐節(jié)點(diǎn)板3包括第一正四邊形鋼板3-1和第二正四邊形鋼板3-2，第一正四邊形鋼板3-1的兩個(gè)邊分別固定安裝在第一鋼板1和第二鋼板2上，第一正四邊形鋼板3-1上非連接的頂角處安裝有45°向左傾斜設(shè)置的第二正四邊形鋼板3-2，第二正四邊形鋼板3-2上沿第一鋼板1和第二鋼板2的45°極軸對(duì)稱開設(shè)兩排第三預(yù)留孔9，整個(gè)支撐節(jié)點(diǎn)板3通過火焰切割或機(jī)械加工成型。如此設(shè)置，便于與待施工所需的結(jié)構(gòu)和形狀相匹配。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五或六相同。

具體實(shí)施方式七：結(jié)合圖1至圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式還提供了一種參照?qǐng)D1和圖8的裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)支撐加固節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的預(yù)制方法：

步驟一：首先按照避開梁柱箍筋加密區(qū)的原則設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件與梁柱節(jié)點(diǎn)的錨固位置，并在構(gòu)成第一鋼板1和第二鋼板2的兩塊鋼板上開設(shè)第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8，之后將兩塊鋼板通過對(duì)接焊縫焊接成L型，焊接過程中必須確保兩塊鋼板的垂直關(guān)系，焊接后將第一鋼板1和第二鋼板2放置成立著的L型；

步驟二：將支撐節(jié)點(diǎn)板3的鋼板打孔后通過角焊縫垂直焊接在第一鋼板1和第二鋼板2上，再之后打孔并焊接節(jié)點(diǎn)板加勁肋4，之后焊接鋼管6，保證鋼管6的內(nèi)徑與第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8孔位對(duì)齊；

步驟三：加工并將第一箍筋11和第二箍筋12焊接在第一鋼板1和第二鋼板2上，之后綁扎預(yù)制鋼筋10，使用含底面和除了第一鋼板1和第二鋼板2上所在的兩個(gè)面的其他五個(gè)面的鋼模板，將第一鋼板1和第二鋼板2與鋼模板緊密連接后，將第一鋼板1和第二鋼板2與鋼模板放倒，澆筑混凝土，經(jīng)過養(yǎng)護(hù)和拆模即可制成預(yù)制節(jié)點(diǎn)構(gòu)件。

步驟四：在使用支撐對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，先按照預(yù)制構(gòu)件的第一預(yù)留孔7和第二預(yù)留孔8孔位，在框架梁柱的相應(yīng)位置打穿透孔，將節(jié)點(diǎn)構(gòu)件放置在梁柱節(jié)點(diǎn)位置，孔位對(duì)其，使用錨栓固定，即可安裝支撐。

雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，以及應(yīng)用到本發(fā)明未提及的領(lǐng)域中，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。