預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)，屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁均為現(xiàn)澆，圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁采用預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋連接；圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接處留有孔道，在孔道中預(yù)埋金屬波紋管，插入預(yù)應(yīng)力筋后灌漿；圓鋼管混凝土與梁連接處焊接有環(huán)板，環(huán)板上有對(duì)應(yīng)的孔；槽鋼焊接在圓鋼管上。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力，增強(qiáng)其連接性能，應(yīng)用前景廣闊。
【專(zhuān)利說(shuō)明】預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)，屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑工程中應(yīng)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(jīng)濟(jì)效果好和施工方便等優(yōu)點(diǎn)而受工程界的重視。鋼管混凝土能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)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(shù)的工業(yè)化要求，因而正被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于單層和多層工業(yè)廠房柱、設(shè)備構(gòu)架柱、棧橋柱、樁、空間結(jié)構(gòu)、商業(yè)廣場(chǎng)、多層辦公樓及住宅、高層和超高層建筑以及橋梁結(jié)構(gòu)中，已取得良好的經(jīng)濟(jì)效果和建筑效果。尤其是近幾年來(lái)，在我國(guó)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展異常迅速，對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究也越來(lái)越多。
[0003]鋼管混凝土柱與梁的連接節(jié)點(diǎn)是進(jìn)行鋼管混凝土工程設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題之一，其連接節(jié)點(diǎn)的有效性直接影響整體結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和承載能力，也影響到現(xiàn)場(chǎng)施工難度和施工進(jìn)度?，F(xiàn)有的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)形式繁多，大多構(gòu)造復(fù)雜，施工難度大，傳力不明確，節(jié)點(diǎn)計(jì)算模型不明確，至今我國(guó)還沒(méi)有一套較完整的節(jié)點(diǎn)計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法。因此，研發(fā)一種新型具有現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單快捷，對(duì)操作人員技術(shù)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(diǎn)形式，顯得十分必要。
[0004]預(yù)應(yīng)力筋是帶防腐隔離層和外護(hù)套的專(zhuān)用預(yù)應(yīng)力筋，其具有施工簡(jiǎn)便、對(duì)設(shè)備要求低、預(yù)應(yīng)力損失小、抗腐蝕能力強(qiáng)、抗疲勞與抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。在使用階段，預(yù)應(yīng)力筋處于彈性工作狀態(tài)，使得結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的自恢復(fù)能力，殘余變形小，具有很好的抗震性能。因此被廣泛的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在保證節(jié)點(diǎn)連接有效、傳力明確的前提下，通過(guò)改善現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)連接方式，采用預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋進(jìn)行裝配，降低了施工難度，加快了施工進(jìn)度。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力，增強(qiáng)其連接性能，應(yīng)用前景廣闊。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)，如圖1、2所示，該節(jié)點(diǎn)包括圓鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)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)均為現(xiàn)澆，二者通過(guò)預(yù)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)梁截面的位置留設(shè)孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預(yù)埋金屬波紋管(7)，在金屬波紋管(7)中穿預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉完成后48h之內(nèi)在孔道灌砂漿(8)，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(zhǎng)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(shí)與圓鋼管完全接觸。
[0009]預(yù)應(yīng)力筋(3)的預(yù)應(yīng)力大小的設(shè)計(jì)原則為:既要保證連接處的摩擦抗剪能力，又要使預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力始終保持在屈服極限以內(nèi)。
[0010]在邊柱的端部的環(huán)板(5)，可以作為預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的承壓板，同時(shí)也可以把后穿普通鋼筋(4 )焊接在此環(huán)板上，來(lái)滿足后穿鋼筋的錨固要求。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0012]采用這種節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工速度快，而且可以保證節(jié)點(diǎn)連接的可靠性。這種節(jié)點(diǎn)采用環(huán)板，可以減輕圓鋼管開(kāi)洞時(shí)對(duì)承載力的削弱作用；采用槽鋼可以增大梁柱節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力；采用預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過(guò)孔道灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土相互粘結(jié)，減輕了錨具傳遞預(yù)應(yīng)力作用，提高了鋼筋混凝土梁的性能，這給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為中節(jié)點(diǎn)正立面圖
[0014]圖2為邊節(jié)點(diǎn)立面圖
[0015]圖3為圖1沿A-A的截面圖
[0016]圖4為圖2沿B-B的截面圖
[0017]圖5為圖2沿C-C的截面圖
[0018]圖6為圖1沿D-D的截面圖
[0019]其中，I是圓鋼管混凝土柱，2是現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，3是預(yù)應(yīng)力筋，4是普通鋼筋，5是環(huán)板，6是槽鋼，7是金屬波紋管，8是灌漿。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]如圖1-6所示。
[0022]實(shí)施例1
[0023]預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖1所示:
[0024]1、圓鋼管混凝土定位
[0025]鋼管混凝土柱(I)的鋼管在鋼結(jié)構(gòu)加工廠中嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行開(kāi)孔處理；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);鋼管混凝土柱(I)吊裝定位。
[0026]2、綁扎梁鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力鋼筋定
[0027]支設(shè)梁底模板，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙綁扎梁鋼筋骨架；支設(shè)一邊側(cè)模，在側(cè)模上按圖紙給出的預(yù)應(yīng)力筋位置劃出金屬波紋管定位線，依次在梁箍筋上焊接好波紋管固定支架，安放金屬波紋管(7)。
[0028]3、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋穿束
[0029]波紋管固定好后，在錨固端安裝好錨墊板，將預(yù)應(yīng)力筋從錨固端平順的穿入波紋管內(nèi)。張拉端漏出0.Sm，管口用水泥袋紙塞緊，防止水泥漿和養(yǎng)護(hù)水流入，外漏部分預(yù)應(yīng)力鋼筋用膠紙包裹好防止水分腐蝕預(yù)應(yīng)力筋。
[0030]4、混凝土澆筑
[0031]澆筑圓鋼管混凝土柱及鋼筋混凝土梁。混凝土澆筑方法見(jiàn)“混凝土工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)”。
[0032]5、預(yù)應(yīng)力筋張拉
[0033]混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，張拉采用對(duì)稱(chēng)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(yīng)力與伸長(zhǎng)值雙控，張拉程序?yàn)镺 — 10% O _ — 100% O _ — 103% O _ —錨固。
[0034]6、孔道灌漿
[0035]張拉完成后48h之內(nèi)對(duì)孔道灌砂漿(7)，灌漿采用42.5R普通硅酸鹽水泥，灌漿過(guò)程中保持連續(xù)一致。
[0036]7、切割
[0037]張拉結(jié)束后，采用手提式砂輪機(jī)切割機(jī)將外露預(yù)應(yīng)力筋切除，其外露長(zhǎng)度不宜小于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。
[0038]實(shí)施例2
[0039]當(dāng)為邊柱節(jié)點(diǎn)時(shí)見(jiàn)圖2，其它措施同實(shí)施例1，只是在邊柱的端部，將預(yù)應(yīng)力筋焊接在環(huán)板(5)上，此環(huán)板可以作為預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的承壓板。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)應(yīng)力與普通鋼筋連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱組合節(jié)點(diǎn)，其特征在于:該節(jié)點(diǎn)包括圓鋼管混凝土柱(I)、鋼筋混凝土梁(2)、預(yù)應(yīng)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)均為現(xiàn)澆，二者通過(guò)預(yù)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)梁截面的位置留設(shè)孔道，并在靠近梁上下表面的孔道中預(yù)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)中穿預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉預(yù)應(yīng)力筋(3)，張拉完成后48h之內(nèi)在孔道灌砂漿(8)，從而將梁柱組成整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1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(zhǎng)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(shí)與圓鋼管完全接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1預(yù)應(yīng)力筋(3)的預(yù)應(yīng)力大小的設(shè)計(jì)原則為:既要保證連接處的摩擦抗剪能力，又要使預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力始終保持在屈服極限以內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1在邊柱的端部的環(huán)板(5)，可以作為預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的承壓板，同時(shí)也可以把后穿普通鋼筋(4)焊接在此環(huán)板上，來(lái)滿足后穿鋼筋的錨固要求。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK103924679SQ201410149466
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】馬華, 王倩倩, 解詠平, 宋坤, 李振寶 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)