預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點的製作方法

2023-10-10 16:36:29

預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點的製作方法
【專利摘要】預製預應力鋼筋混凝土梁與圓鋼管混凝土柱節點屬於建築結構【技術領域】。包括圓鋼管混凝土柱、預製鋼筋混凝土梁、預應力筋、環板、槽鋼。圓鋼管混凝土柱（1）與鋼筋混凝土梁（2）均為預製；預製鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應梁截面的位置留設孔道，並在孔道中預埋金屬波紋管（4）；圓鋼管混凝土柱（1）上與鋼筋混凝土梁（2）連接處焊接環板（5）；槽鋼（6）焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管（4）中後穿預應力筋（3），張拉預應力筋（3）；張拉完成後48h之內完成孔道灌漿，從而將梁柱組成整體。本發明施工速度快，能夠有效增加節點的抗剪承載力，增強其連接性能，應用前景廣闊。
【專利說明】 預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點
【技術領域】
[0001]本發明涉及預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，屬於建築結構【技術領域】。【背景技術】
[0002]建築工程中應用鋼管混凝土已有100多年的歷史。圓鋼管混凝土由於具有承載力高、塑性和韌性好、經濟效果好和施工方便等優點而受工程界的重視。圓鋼管混凝土能適應現代工程結構向大跨、高聳、重載發展和承受惡劣條件的需要，符合現代施工技術的工業化要求，因而正被越來越廣泛的應用於單層和多層工業廠房柱、設備構架柱、棧橋柱、樁、空間結構、商業廣場、多層辦公樓及住宅、高層和超高層建築以及橋梁結構中，已取得良好的經濟效果和建築效果。尤其是近幾年來，在我國圓鋼管混凝土結構的發展異常迅速，對圓鋼管混凝土結構的研究也越來越多。
[0003]圓鋼管混凝土柱與梁的連接節點是進行鋼管混凝土工程設計時的關鍵問題之一，其連接節點的有效性直接影響整體結構的剛度、穩定性和承載能力，也影響到現場施工難度和施工進度。現有的鋼管混凝土節點形式繁多，大多構造複雜，施工難度大，傳力不明確，節點計算模型不明確，至今我國還沒有一套較完整的節點計算理論和設計方法。因此，研發一種新型具有現場安裝簡單快捷，對操作人員技術和施工環境要求不高，連接安全可靠的圓鋼管混凝土柱與梁節點形式，顯得十分必要。
[0004]有粘結預應力這種施工方法，通過孔道灌漿，使預應力筋與混凝土相互粘結，減輕了錨具傳遞預應力作用，提高了錨固可靠性與耐久性，廣泛用於主要承重構件或結構。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供了預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，該節點可保證節點在連接有效、傳力明確的前提下，通過改善預製鋼筋混凝土梁與圓鋼管混凝土柱節點連接方式，採用預應力筋進行裝配，降低了施工難度、加快了施工進度。本發明施工速度快，能夠有效增加節點的抗剪承載力，增強其連接性能，應用前景廣闊。
[0006]為實現上述目的，本發明採用的技術方案為預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，如圖1、2所示，包括圓鋼管混凝土柱(I)和預製鋼筋混凝土梁(2)，二者由預應力筋組成整體。其特徵在於:圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預製；預製鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應梁截面的位置留設孔道，並在孔道中預埋金屬波紋管(4);在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環板(5)，環板(5)上有對應的孔；槽鋼
[6]焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管(4)中後穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3);張拉完成後48h之內在孔道灌砂漿(7)，從而將梁柱組成整體。
[0007]所述環板(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，槽鋼的腹板切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]預應力筋(3)的預應力大小的設計原則為:既要保證連接處的摩擦抗剪能力，又要使預應力筋中的應力始終保持在屈服極限以內。
[0010]在邊柱的端部環板可以作為預應力鋼筋(3)張拉時的承壓板。
[0011]採用這種節點現場施工速度快，而且可以保證節點連接的可靠性。這種節點採用環板，可以減輕圓鋼管開洞時對承載力的削弱作用；採用槽鋼可以增大梁柱節點的抗剪承載力；採用預應力鋼筋，通過孔道灌漿，使預應力筋與混凝土相互粘結，減輕了錨具傳遞預應力作用，提高了鋼筋混凝土梁的性能，這給我國的經濟和社會發展帶來巨大的經濟效益，應用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為中節點正立面圖
[0013]圖2為邊節點正立面圖
[0014]圖3為圖1沿A-A的截面圖
[0015]圖4為圖2沿B-B的截面圖
[0016]圖5為圖2沿C-C的截面圖
[0017]圖6為圖1沿D-D的截面圖
[0018]圖中:1、圓鋼管混凝土柱，2、預製鋼筋混凝土梁，3、預應力筋，4、金屬波紋管，5、環板，6、槽鋼，7、砂漿。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0020]如圖1-6所示。
[0021]實施例1
[0022]預應力連接預製混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點構造如圖1所示:
[0023]1、圓鋼管混凝土和鋼筋混凝土梁的製作
[0024]在工廠嚴格按照相關規範和圖紙製作圓鋼管混凝土柱(I)和鋼筋混凝土梁(2)，預製時均預留四個對應孔道，孔道內徑比預應力筋直徑大15mm，孔道中預埋金屬波紋管
(4),在圓鋼管混凝土柱(I)上連接梁處採用圍焊方式焊接環板(5)和槽鋼(6)。
[0025]2、梁柱節點的裝配
[0026]圓鋼管混凝土柱(I)定位後，通過支撐使鋼筋混凝土梁(2)吊裝定位。
[0027]3、張拉預應力筋
[0028]在波紋管(4)中穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3)。張拉採用對稱張拉方式，張拉力的作用線與孔道中心線重合。張拉控制採用應力與伸長值雙控，張拉程序為
O— 10% O _ — 100% O _ — 103% O _ —錨固。
[0029]4、孔道灌漿
[0030]張拉完成後48h之內對孔道灌砂漿(7)，灌漿採用42.5R普通矽酸鹽水泥，灌漿過程中保持連續一致。
[0031]5、切割
[0032]張拉結束後，採用手提式砂輪機切割機將外露預應力筋切除，其外露長度不宜小於預應力筋直徑的1.5倍，且不小於30mm。[0033]實施例2
[0034]當為邊柱節點時見圖2，其它措施同實施例1，只是在邊柱的端部，將預應力筋焊接在環板(5)上，此環板可以作為預應力筋張拉時的承壓板。
【權利要求】
1.預應力連接預製混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，其特徵在於:該節點包括圓鋼管混凝土柱(I)、鋼筋混凝土梁(2)、預應力筋(3)、環板(5)和槽鋼(6);具體而言，圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預製；鋼筋混凝土梁(2)、圓鋼管混凝土柱(I)對應梁截面的位置留設孔道，並在孔道中預埋金屬波紋管(4);在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環板(5)，環板(5)上有對應的孔；槽鋼(6)焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管(4)中後穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3);張拉完成後48h之內對孔道灌砂漿(7)，從而將梁柱組成整體。
2.根據權利要求1所述的預應力連接預製混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，其特徵在於:所述預應力(3)採用的是有粘結預應力。
3.根據權利要求1所述的預應力連接預製混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，其特徵在於:所述環板(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所述的預應力連接預製混凝土梁圓鋼管混凝土柱節點，其特徵在於: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，槽鋼的腹板切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】E04B1/58GK103924685SQ201410151434
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】李振寶, 王文靜, 解詠平, 宋坤, 馬華 申請人:北京工業大學