采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點及施工方法，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域；該改進的空間夾心節(jié)點由梁柱板核心區(qū)的混凝土、鋼筋以及處于核心區(qū)的套管組成。施工過程，首先完成鋼筋綁扎，核心區(qū)梁縱筋置套管，支模澆筑時梁、板及核心區(qū)采取同種低型號混凝土，柱采取高型號混凝土。澆筑順序為下部柱、梁板核心區(qū)、上部柱。發(fā)明通過在節(jié)點核心區(qū)處的梁縱筋上施加PVC套管減少了梁縱筋傳入核心區(qū)的荷載，降低核心區(qū)受剪與變形，改善夾心節(jié)點受力性能。由于套管弱化了梁的作用，故在施工中可以適當提高梁板的混凝土強度，使得梁柱之間強度等級差滿足規(guī)范要求，改善其抗震性能，并彌補傳統(tǒng)施工中存在的不足，可推廣用于高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑。
【專利說明】
采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及采取套管改善節(jié)點抗震性能的方法及施工工藝，有PVC套管型、鋼管套管型兩種，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，主要應用于建筑工程。
【背景技術(shù)】
[0002]在多層及高層結(jié)構(gòu)中，柱受軸壓比和截面限制，梁受裂縫限制，同時出于造價及規(guī)范強柱弱梁的要求，柱混凝土強度等級高于梁、板的現(xiàn)象普遍存在，而且兩者的設(shè)計強度差會隨著建筑物高度的增加而增大，高層建筑的下部尤為突出。目前，應用較為普遍的常規(guī)施工方法是核心區(qū)采用同柱等強的高強度混凝土澆筑的傳統(tǒng)節(jié)點，但該施工方法并不理想，不僅施工難度大，施工質(zhì)量難控制，而且難做到柱混凝土初凝以前澆注樓蓋，產(chǎn)生大量施工縫，造成安全隱患。另外一種施工方式是應采用同梁等強的低強度混凝土澆筑的夾心節(jié)點，該方法施工簡便，彌補了傳統(tǒng)節(jié)點的不足，大大縮短了工期。但夾心節(jié)點在梁柱等級相差兩個以上時，不允許采用較低強度的梁板混凝土澆筑核心區(qū)。為此，筆者設(shè)計出采取套管改善節(jié)點抗震性能的方法及施工工藝，以適用高層建筑建筑需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了采取套管改善節(jié)點抗震性能的方法及施工工藝，其目的在于通過在節(jié)點核心區(qū)處的梁縱筋上施加不同套管以減少梁縱筋傳入的荷載，進一步減小核心區(qū)的受剪與變形，改善夾心節(jié)點的其受力性能。由于套管弱化了梁的作用，故在施工中可以適當提高梁板的混凝土強度，使得該類夾心節(jié)點梁柱之間強度等級差達到規(guī)范要求。彌補了傳統(tǒng)節(jié)點與一般夾心節(jié)點施工中存在的不足。此結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造簡單且安全可靠，建造方法簡易且易于施工，并且成本較低，具有廣泛的應用前景，可推廣用于高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:該空間夾心節(jié)點由混凝土梁(1)、混凝土柱(2)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)、梁縱筋(5)、梁箍筋(6)、柱縱筋(7)、柱箍筋(8)、節(jié)點箍筋(9)、上板筋(10)、下板筋
(11)和套管(12)組成。
[0005]其中，上述構(gòu)件的連接布置可參照附圖，混凝土柱(2)縱向布置，各混凝土梁(I)相互正交水平置于混凝土柱(2)中部，混凝土核心區(qū)(3)為混凝土梁(I)、混凝土柱(2)之間的交匯結(jié)構(gòu)，混凝土板(4)處于各混凝土梁(I)間且上部與梁上部處以同一平面。梁縱筋(5)設(shè)置兩層并貫穿混凝土梁(I)，柱縱筋(7)縱向均勻布置，梁箍筋(6)、柱箍筋(8)分別在相應的梁縱筋(5)、柱縱筋(7)綁扎均勻布置，節(jié)點箍筋(9)均勻綁扎于混凝土核心區(qū)(3)處的柱縱筋(7)，上板筋(10)、下板筋(11)在混凝土板(4)中上下布置且鋼筋相互垂直。
[0006]所述的混凝土梁(1)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)采取低型號的混凝土。
[0007]所述的混凝土柱(2)采取高型號的混凝土。
[0008]所述的梁縱筋(5)、柱縱筋(7)、節(jié)點箍筋(9)采用HRB400鋼筋，所述的梁箍筋(6)、柱箍筋(8)、上板筋(1)和下板筋(11)采用HPB300鋼筋。
[0009]套管(12)的內(nèi)徑大于梁縱筋且長度等于柱寬，套管的內(nèi)徑不大于梁縱筋的直徑6mm，防止套管內(nèi)徑過大造成套管與梁縱筋縫隙過寬而導致混凝土流入從而影響套管的隔絕作用。
[0010]施工過程，首先完成鋼筋綁扎，核心區(qū)梁縱筋置套管，支模澆筑時梁、板及核心區(qū)采取同種低型號混凝土，柱采取高型號混凝土。澆筑順序依次為下部柱、梁板核心區(qū)、上部柱。
[0011 ]采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點的施工方法，包括如下步驟:
[0012]步驟一:根據(jù)施工圖紙，下料鋼筋，準備所要澆筑用的不同型號混凝土；
[0013]步驟二:依照附圖對縱筋箍筋進行前期加工，將套管置于規(guī)定梁縱筋中部；
[0014]步驟三:綁扎鋼筋，用鋼絲完成對柱縱筋箍筋的綁扎，箍筋綁扎時由下及上依次進行。將梁縱筋從核心區(qū)處插入，上下均為兩層布置，用鋼絲完成對梁箍筋與梁縱筋的綁扎，注意套有套管的梁縱筋處于內(nèi)層中部；
[0015]步驟四:完成鋼筋綁扎，進行支模澆筑。澆筑時首先用備好的高型號混凝土澆筑柱下部，充分振搗后用低型號混凝土澆筑梁板以及核心區(qū)處，繼續(xù)振搗，抹平混凝土板，上部柱繼續(xù)用高型號混凝土澆筑，同樣振搗均勻；
[0016]步驟五:養(yǎng)護試件，28天期滿后即可拆模成型
[0017]本發(fā)明是基于傳統(tǒng)的空間傳統(tǒng)節(jié)點及夾心節(jié)點設(shè)計以及施工制作的改進提升，與其相比本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0018]1、采取套管改進措施的空間夾心節(jié)點相比傳統(tǒng)節(jié)點，降低了施工難度，縮短了施工周期、保證了施工質(zhì)量。
[0019]2、相比一般夾心節(jié)點，采取套管改進措施阻斷了核心區(qū)鋼筋部分與混凝土的粘結(jié)，減少梁縱筋傳入的荷載，進一步減小核心區(qū)的受剪與變形，改善夾心節(jié)點的其受力性會K。
[0020]3、由于套管弱化了梁的作用，故在施工中可以適當提高梁板的混凝土強度，使得該類夾心節(jié)點梁柱之間強度等級差滿足規(guī)范要求。彌補了傳統(tǒng)節(jié)點與一般夾心節(jié)點施工中存在的不足。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是采取套管改進措施的空間夾心節(jié)點示意圖。
[0022]圖2是采取套管改進措施的空間夾心節(jié)點混凝土示意圖。
[0023]圖3是采取套管改進措施的空間夾心節(jié)點鋼筋示意圖。
[0024]圖4是連接節(jié)點示意圖。
[0025]圖5是夾心節(jié)點梁柱配筋平面圖。
[0026]圖6是柱截面剖面圖。
[0027]圖7是梁截面剖面圖。
[0028]圖8核心區(qū)梁截面剖面圖。
[0029]圖9是夾心節(jié)點下板筋配筋平面。
[0030]圖10是夾心節(jié)點上板筋配筋平面。
[0031]圖11是夾心節(jié)點示意圖。
[0032]圖12是夾心節(jié)點核心區(qū)梁筋套管效果圖。
[0033]圖13是套管詳圖。
[0034]圖14是套管-鋼筋縱剖圖詳圖。
[0035]圖15是套管-鋼筋橫截面詳圖。
[0036]圖16是柱箍筋示意圖。
[0037]圖17是梁箍筋示意圖。
[0038]圖中:1-混凝土梁、2-混凝土柱、3-混凝土核心區(qū)、4-混凝土板、5-梁縱筋、6-梁箍筋、7-柱縱筋、8-柱箍筋、9-節(jié)點箍筋、I O-上板筋、11 -下板筋、12套管。
【具體實施方式】
[0039 ]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的最佳實施方式:
[0040]采取套管改善節(jié)點抗震性能的方法及施工工藝，其施工生產(chǎn)制作如下，具體實施時，首先根據(jù)實際需要的套管改進措施的空間夾心節(jié)點的構(gòu)件尺寸備好梁縱筋(5)、梁箍筋
(6)、柱縱筋(7)、柱箍筋(8)、節(jié)點箍筋(9)、上板筋(10)、下板筋(11)等鋼筋以及混凝土梁(I)、混凝土柱(2)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)等混凝土。
[0041]根據(jù)梁箍筋(6)、柱箍筋(8)、節(jié)點箍筋(9)的附圖樣式16、17進行前期加工成型相應的箍筋。根據(jù)附圖樣式13、剖面圖14、截面圖15加工套管鋼筋。
[0042]綁扎鋼筋。依照附圖2、5、6制作試件澆筑模板，依照附圖3、5、6用鋼絲將柱縱筋
(7)、柱箍筋(8)、節(jié)點箍筋(9)等梁端下部鋼筋進行綁扎，其中柱箍筋(8)間距為80mm，節(jié)點箍筋(9)間距為87.5mm。接著綁扎套有套管(12)的梁縱筋(5)、梁箍筋(6)，其中梁縱筋(5)雙層布置、梁箍筋(6)間距80mm。依照附圖9、10對上板筋(10)、下板筋(11)進行布置綁扎，其中各板筋均與梁端方向相互正交。
[0043]將備好的c60高型號混凝土澆筑混凝土柱(2)的下端部分，用震蕩器具進行充分振搗。緊接著將備好的c30低型號混凝土澆筑混凝土梁(1)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)，同樣進行充分振搗，用工具抹平板面，待梁板等下部混凝土初凝以后，對上端柱縱筋(7)、柱箍筋(8)進行綁扎支模，后繼續(xù)用高型號混凝土澆筑上端未完成的混凝土柱(2)。
[0044]待到試件混凝土養(yǎng)護期期滿之后進行模板拆除即可得到所采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點。
[0045]采取PVC套管、鋼管套管的做法僅套管材質(zhì)不同，其余施工工藝如上所述即可。
【主權(quán)項】
1.采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:該空間夾心節(jié)點由混凝土梁(1)、混凝土柱(2)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)、梁縱筋(5)、梁箍筋(6)、柱縱筋(7)、柱箍筋(8)、節(jié)點箍筋(9)、上板筋(10)、下板筋(11)和套管(12)組成； 混凝土柱(2)縱向布置，各混凝土梁(I)相互正交水平置于混凝土柱(2)中部，混凝土核心區(qū)(3)為混凝土梁(I)、混凝土柱(2)之間的交匯結(jié)構(gòu)，混凝土板(4)處于各混凝土梁(I)間且上部與梁上部處以同一平面;梁縱筋(5)設(shè)置兩層并貫穿混凝土梁(I)，柱縱筋(7)縱向均勻布置，梁箍筋(6)、柱箍筋(8)分別在相應的梁縱筋(5)、柱縱筋(7)綁扎均勻布置，節(jié)點箍筋(9)均勻綁扎于混凝土核心區(qū)(3)處的柱縱筋(7)，上板筋(10)、下板筋(11)在混凝土板(4)中上下布置且鋼筋相互垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:所述的混凝土梁(1)、混凝土核心區(qū)(3)、混凝土板(4)采取低型號的混凝土。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:所述的混凝土柱(2)采取高型號的混凝土。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:所述的梁縱筋(5)、柱縱筋(7)、節(jié)點箍筋(9)采用HRB400鋼筋，所述的梁箍筋(6)、柱箍筋(8)、上板筋(1)和下板筋(11)采用HPB300鋼筋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:套管(12)的內(nèi)徑大于梁縱筋且長度等于柱寬，套管的內(nèi)徑不大于梁縱筋的直徑6mm，防止套管內(nèi)徑過大造成套管與梁縱筋縫隙過寬而導致混凝土流入從而影響套管的隔絕作用。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點，其特征在于:施工過程，首先完成鋼筋綁扎，核心區(qū)梁縱筋置套管，支模澆筑時梁、板及核心區(qū)采取同種低型號混凝土，柱采取高型號混凝土;澆筑順序依次為下部柱、梁板核心區(qū)、上部柱。7.利用權(quán)利要求1所述空間夾心節(jié)點進行的采取套管改善抗震性能的空間夾心節(jié)點的施工方法，其特征在于:該方法包括如下步驟，步驟一:根據(jù)施工圖紙，下料鋼筋，準備所要澆筑用的不同型號混凝土； 步驟二:依照附圖對縱筋箍筋進行前期加工，將套管置于規(guī)定梁縱筋中部； 步驟三:綁扎鋼筋，用鋼絲完成對柱縱筋箍筋的綁扎，箍筋綁扎時由下及上依次進行；將梁縱筋從核心區(qū)處插入，上下均為兩層布置，用鋼絲完成對梁箍筋與梁縱筋的綁扎，注意套有套管的梁縱筋處于內(nèi)層中部； 步驟四:完成鋼筋綁扎，進行支模澆筑；澆筑時首先用備好的高型號混凝土澆筑柱下部，充分振搗后用低型號混凝土澆筑梁板以及核心區(qū)處，繼續(xù)振搗，抹平混凝土板，上部柱繼續(xù)用高型號混凝土澆筑，同樣振搗均勻； 步驟五:養(yǎng)護試件，28天期滿后即可拆模成型。
【文檔編號】E04G21/00GK106049687SQ201610500544
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】閆維明, 孫耀龍, 侯立群, 張加賓
【申請人】北京工業(yè)大學