圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點的製作方法
2023-05-03 20:29:01
專利名稱:圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築節點構造形式，特別是涉及一種圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁連接的節點形式。
背景技術：
圓CFRP(碳纖維增強塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼複合管內澆築素混凝土而形成的以承受壓力為主的建築結構用構件，這種構件允許採用薄壁鋼管作為外部筒體，進一步減輕結構自重；也可以解決CFRP筒內填混凝土結構脆性破壞的不足，同時，其耐腐蝕性、耐久性較好，以上優點決定了圓CFRP鋼管混凝土柱具有良好的應用前景。而在應用過程中，必然涉及到圓CFRP鋼管混凝土柱與目前應用較多的RC(鋼筋混凝土)框架梁的連接節點問題，該節點與已有的鋼管混凝土柱與RC框架梁的連接節點的主要區別是，首先應保證CFRP在節點區的連續工作，再就是應避免粘貼CFRP後的焊接量。
發明內容本發明的目的在於提供一種用於圓CFRP鋼管混凝土柱與RC框架梁連接的節點形式。其通過抗剪環和RC環梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩，管與管之間採用螺紋連接，便於機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結CFRP後的焊接。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其特徵在於，所述節點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱、抗剪環、鋼筋混凝土環梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環和鋼筋混凝土環梁在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環焊接在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環梁和鋼筋混凝土框架梁澆築在一起。
如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其抗剪環是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可介於0～90°之間，圓碳纖維增強塑料鋼管之間採用螺紋連接。
如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其節點的製備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環；第三步在圓鋼管外機械粘貼碳纖維增強塑料，製備成圓碳纖維增強塑料鋼管；第四步在施工現場將圓碳纖維增強塑料鋼管逐節擰好，澆築鋼筋混凝土環梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強塑料、補強；第六步澆築核心混凝土。
本發明的優點與效果是
1.本發明的管與管之間採用螺紋連接，便於機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結CFRP後的焊接。
2.本發明保證了節點區的CFRP連續工作。
3.本發明採用抗剪環，有利於RC框架梁、樓板的布置。
圖1為在工廠製備完畢的空心圓截面CFRP鋼管剖面圖；圖2為節點的最終形式剖面圖。
具體實施方式如圖1所示，在工廠將所需的圓空鋼管1兩端加工內、外螺紋2，螺紋高度由實際工程決定；在鋼管外焊接抗剪環3，抗剪環截面尺寸等參數由實際工程決定，抗剪環中心至鋼管頂部距離與抗剪環中心至環梁頂部距離之差應便於工人粘貼CFRP(碳纖維增強塑料)；採用機械設備粘貼碳纖維增強塑料4，製成空心圓截面碳纖維增強塑料鋼管，碳纖維增強塑料邊緣與螺紋應有一定距離。
如圖2所示，將碳纖維增強塑料鋼管對中、校平後，在螺紋2處逐節擰緊，然後在抗剪環上澆築RC(鋼筋混凝土)環梁、框架梁5或樓板等；在螺紋位置人工粘貼碳纖維增強塑料6，並保證與原有碳纖維增強塑料有一定的搭接長度，同時粘貼層數也可相應增加；最後澆築混凝土7。
本發明的步驟與工藝條件為第一步在空鋼管兩端加工內、外螺紋；
第二步在鋼管外壁焊接抗剪環；第三步在鋼管外(螺紋處除外)機械粘貼CFRP，製備成CFRP鋼管；第四步在施工現場將CFRP鋼管逐節擰好，澆築RC環梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼CFRP、補強；第六步澆築核心混凝土。
本發明通過抗剪環和RC環梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩；抗剪環焊接在圓CFRP鋼管混凝土柱上，通過焊縫傳遞力和彎矩；RC環梁和RC框架梁澆築在一起而傳遞力和彎矩。可以機械製備CFRP鋼管，也可以手工製備；抗剪環可以是圓鋼(鋼筋)，也可以是扁鋼(帶鋼)，且數量可以是n個(n是自然數)；碳纖維織物可以是單向的，也可以是雙向的，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可以介於0～90°之間；圓CFRP鋼管之間採用螺紋連接；節點區的CFRP應能連續工作。
權利要求
1.圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其特徵在於，所述節點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱、抗剪環、鋼筋混凝土環梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環和鋼筋混凝土環梁在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環焊接在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環梁和鋼筋混凝土框架梁澆築在一起。
2.根據權利要求
1所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其特徵在於，抗剪環是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可介於0～90°之間，圓碳纖維增強塑料鋼管之間採用螺紋連接。
3.根據權利要求
1所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，其特徵在於，節點的製備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環；第三步在圓鋼管外機械粘貼碳纖維增強塑料，製備成圓碳纖維增強塑料鋼管；第四步在施工現場將圓碳纖維增強塑料鋼管逐節擰好，澆築鋼筋混凝土環梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強塑料、補強；第六步澆築核心混凝土。
專利摘要
圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節點，涉及一種建築節點構造形式。圓CFRP(碳纖維增強塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼複合管內澆築素混凝土而形成的以承受壓力為主的建築結構用構件。可以機械或手工製備CFRP鋼管，抗剪環可以是圓鋼(鋼筋)或扁鋼(帶鋼)，數量可以是n個(n是自然數)；碳纖維織物可以是單向的或雙向的，纖維方向與柱軸線夾角可以介於0～90°之間；圓CFRP鋼管之間採用螺紋連接；節點區的CFRP應能連續工作。本發明的管與管之間採用螺紋連接，便於機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結碳纖維織物後的焊接。
文檔編號E04B1/30GK1995573SQ200610135163
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月28日
發明者王慶利, 韓林海, 車媛 申請人:瀋陽建築大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan