Pc鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種異形柱節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 截面的幾何形狀為L(zhǎng)形、T形、Z形和十字形，且截面肢高肢厚比< 4的柱稱為異形 柱。異形柱和梁組成的結(jié)構(gòu)稱為異形柱框架結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由于填充墻、腹板和翼緣厚度相 同，可以避免室內(nèi)出現(xiàn)棱角，從而使建筑的有效面積得到提高，建筑效果得以改善，也使得 建筑設(shè)計(jì)和使用功能變得更具有靈活性和便利性。該結(jié)構(gòu)還結(jié)合墻體改革，采用了具有保 溫、隔熱、輕質(zhì)、高效的墻體材料作為框架的填充墻和內(nèi)隔墻，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燒結(jié)普通磚墻，以 貫徹國(guó)家關(guān)于節(jié)約能源、節(jié)約土地、利用廢料、保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策。
[0003] 國(guó)內(nèi)外研宄表明，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)抗震中比較薄弱，梁柱 節(jié)點(diǎn)破壞是引起建筑物倒塌的主要原因之一。而鋼筋混凝土異形柱框架由于柱截面肢高肢 厚比大并且梁柱結(jié)合處鋼筋密集，混凝土不易振搗密實(shí)等原因，使得異形柱節(jié)點(diǎn)比矩形柱 節(jié)點(diǎn)更加薄弱，其震害更加嚴(yán)重，從而限制了異形柱結(jié)構(gòu)的高度。依據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝 土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ149-2006)的規(guī)定，抗震設(shè)防為7度地區(qū)異形柱結(jié)構(gòu)適用的最 大房屋高度是18米，抗震設(shè)防為8度地區(qū)異形柱結(jié)構(gòu)適用的最大房屋高度是12米。這些 梁柱節(jié)點(diǎn)的薄弱問(wèn)題使異形柱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服已有異形柱節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力小、抗震能力差的不足，本實(shí)用新型提供 一種抗剪承載力較大、抗震能力良好的PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)，包括異形柱和框架梁，所述異形柱和框架梁的連 接處為節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，所述異形柱內(nèi)布置柱縱筋，所述節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)布置PC鋼棒，所述PC鋼棒 為封閉式箍筋，所述PC鋼棒綁扎在所述柱縱筋的外側(cè)，在除了節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)外的柱縱筋外側(cè) 綁扎異形柱箍筋。
[0007] 進(jìn)一步，所述PC鋼棒的直徑為5~12mm，上下相鄰的PC鋼棒等間隔布置，間距為 50 ~80mm。
[0008] 本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為：在異形柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)用PC鋼棒取代普通箍筋。根據(jù)現(xiàn) 行《混凝土結(jié)構(gòu)異形柱規(guī)程》（JGJ149-2006)給出的異形柱框架節(jié)點(diǎn)抗剪承載力計(jì)算公式：
[0010] 式中y KE為承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取〇. 85 ; e N為軸壓比影響系數(shù)；e f為翼緣影響 系數(shù)為截面高度影響系數(shù)；bphj為節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的截面有效驗(yàn)算厚度和截面高度；fyv、 A svj、s分別為核芯區(qū)箍筋的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、核芯區(qū)有效驗(yàn)算寬度范圍內(nèi)同一截面驗(yàn)算方 向的箍筋各肢總截面積和箍筋間距；h M為梁截面有效高度；a' s為縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)到 截面近邊的距離，可以看到提高箍筋強(qiáng)度就可以提高節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力。PC鋼棒與普通箍 筋相比，它具有強(qiáng)度高，松弛性低，與混凝土的粘結(jié)好等特點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)區(qū)采用普通強(qiáng)度箍筋，箍 筋屈服后不能對(duì)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)斜壓混凝土提供有效約束；剪壓比是RC異形柱框架節(jié)點(diǎn)受剪 承載力和延性的重要影響因素，剪壓比小的異形柱節(jié)點(diǎn)試件具有良好的位移延性和滯回特 性。因此，提高異形柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的關(guān)鍵是提高最大剪壓比控制值，通過(guò)PC鋼棒約束節(jié) 點(diǎn)核芯區(qū)斜壓混凝土，使節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)斜壓混凝土的抗壓強(qiáng)度得到提高，可使剪壓比降低，從 而可提高最大剪壓比控制值。本實(shí)用新型是在異形柱框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的箍筋用PC鋼棒代 替，來(lái)提高節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力和抗震性能。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：抗剪承載力較大、抗震能力良好。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是PC鋼棒加強(qiáng)鋼筋混凝土異形柱節(jié)點(diǎn)的截面?zhèn)纫晥D。
[0013] 圖2是鋼筋混凝土異形柱節(jié)點(diǎn)水平剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0015] 參照?qǐng)D1和圖2, 一種PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)，包括異形柱1和框架梁3,所述 異形1柱和框架梁3的連接處為節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)2,所述異形柱1內(nèi)布置柱縱筋4,所述節(jié)點(diǎn)核 芯區(qū)布2置PC鋼棒8,所述PC鋼棒8為封閉式箍筋，所述PC鋼棒8綁扎在所述柱縱筋4的 外側(cè)，在除了節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)2外的柱縱筋外側(cè)綁扎異形柱箍筋5。
[0016] 進(jìn)一步，所述PC鋼棒的直徑為5~12mm，上下相鄰的PC鋼棒等間隔布置，間距為 50 ~80mm。
[0017] 所述框架梁3內(nèi)布置縱向受力鋼筋6和梁封閉箍筋7。
[0018] 本實(shí)施例中，在異形柱1和框架梁3處選用的縱筋、箍筋可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選取。異 形柱節(jié)點(diǎn)兩端為箍筋加密區(qū)，加密區(qū)長(zhǎng)度，加密區(qū)和非加密區(qū)的箍筋間距也按照設(shè)計(jì)要求 選取。在核芯區(qū)2處用PC鋼棒代替普通箍筋，PC鋼棒的直徑為5~12mm，間距為50~80mm， 混凝土等級(jí)一般不低于C50。受剪承載力計(jì)算時(shí)，PC鋼棒的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取650MPa ;考 慮地震作用組合在構(gòu)造驗(yàn)算時(shí)，PC鋼棒的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)取800MPa。
[0019] 本實(shí)施例的PC鋼棒加強(qiáng)鋼筋混凝土異形柱節(jié)點(diǎn)的施工步驟如下：
[0020] 1)綁扎框架梁以下柱箍筋；柱中箍筋的彎鉤，要設(shè)置在柱角處，并且要按垂直方 向交錯(cuò)布置。如果沒(méi)有特殊情況，所有箍筋要與主筋垂直。
[0021] 2)安裝柱模；在安裝柱模板前，要在樓面或基礎(chǔ)面上彈出縱橫軸線和四周邊線， 再固定小方盤；然后立模板，模板用臨時(shí)斜撐固定；再由頂部用垂球校正，檢查其標(biāo)高位置 正確后，用斜撐卡牢固定。當(dāng)柱高多4m時(shí)一般需要四面支撐，當(dāng)柱高大于6m時(shí)，需要幾根 柱同時(shí)支撐連成構(gòu)架。
[0022] 3)澆筑異形柱混凝土；澆筑時(shí)，振搗持續(xù)時(shí)間要直到使混凝土表面產(chǎn)生浮漿，沒(méi) 有氣泡，不下沉為止。振搗器插點(diǎn)應(yīng)呈梅花形均勻排列，應(yīng)采用行列式的次序移動(dòng)，且移動(dòng) 位置的距離應(yīng)< 40cm。應(yīng)保證不漏振，不過(guò)振。
[0023] 4)拆除柱模；
[0024] 5)安裝框架梁底模；梁模板要在復(fù)核梁底標(biāo)高、校正軸線位置正確后進(jìn)行安裝。 當(dāng)梁的跨度多4m時(shí)，要讓梁底模中部略微起拱，以免由于灌注混凝土后跨中梁底下垂；支 柱間距要按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，一般要< 2m ;支柱之間要設(shè)置水平拉桿、剪力撐； 上下層模板的支柱，一般要安裝在同一條豎向中心線上，或者采取措施保障上層支柱的荷 載能傳遞到下次的支撐結(jié)構(gòu)，以免壓裂下層構(gòu)件。
[0025] 6)放置框架梁底縱筋；
[0026] 7)綁扎梁箍筋和節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)PC鋼棒箍筋；
[0027] 8)安裝異形柱節(jié)點(diǎn)區(qū)模板；安裝框架梁側(cè)模、樓板底模。先將相應(yīng)的模板在柱身 用鐵釘初步固定，檢查安裝標(biāo)高、垂直度，調(diào)整合適后安裝夾具并緩慢收緊螺栓，復(fù)查無(wú)誤 后用力收緊螺栓。
[0028] 梁柱縱筋的錨固和彎折要按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010)和《混凝 土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ149-2006)的要求進(jìn)行。
[0029] 模板及其支架對(duì)混凝土成型質(zhì)量起重要作用，而異形柱由于柱肢厚度小，肢長(zhǎng)較 大，鋼筋比較密集，對(duì)于鋼筋安裝位置以及保護(hù)層厚度的偏差要求更嚴(yán)。
[0030] 當(dāng)柱梁混凝土強(qiáng)度級(jí)差< 5MPa時(shí)，不管是邊節(jié)點(diǎn)還是中節(jié)點(diǎn)，由于梁對(duì)節(jié)點(diǎn)處的 約束作用以及節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋加密等作用，可以實(shí)現(xiàn)"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件"的原則，為方便施工，可 將節(jié)點(diǎn)與梁板一起澆筑。
[0031] 當(dāng)柱梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差lOMPa及以上時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用與柱的強(qiáng)度等級(jí)相同的 混凝土澆筑，對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋密集的核芯區(qū)要用小型插入振搗器加強(qiáng)振搗，要杜絕漏振死 角，以免形成蜂窩麻面，來(lái)確保節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效提高異形柱框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，同時(shí)無(wú)需特殊工藝 等附加要求，易于設(shè)計(jì)和施工，也不需要對(duì)設(shè)計(jì)和施工人員進(jìn)行特殊培訓(xùn)。
[0033] 在建造過(guò)程中，一種PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)與普通異形柱節(jié)點(diǎn)的施工工藝基 本相同，僅在鋼筋混凝土異形柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)布置PC鋼棒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)，包括異形柱和框架梁，所述異形柱和框架梁的連接 處為節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，所述異形柱內(nèi)布置柱縱筋，其特征在于：所述節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)布置PC鋼棒，所 述PC鋼棒為封閉式箍筋，所述PC鋼棒綁扎在所述柱縱筋的外側(cè)，在除了節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)外的柱 縱筋外側(cè)綁扎異形柱箍筋。2. 如權(quán)利要求1所述的PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述PC鋼棒的直徑 為5~12mm，上下相鄰的PC鋼棒等間隔布置，間距為50~80mm。
【專利摘要】一種PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)，包括異形柱和框架梁，所述異形柱和框架梁的連接處為節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，所述異形柱內(nèi)布置柱縱筋，所述節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)布置PC鋼棒，所述PC鋼棒為封閉式箍筋，所述PC鋼棒綁扎在所述柱縱筋的外側(cè)，在除了節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)外的柱縱筋外側(cè)綁扎異形柱箍筋。本實(shí)用新型提供一種抗剪承載力較大、抗震能力良好的PC鋼棒加強(qiáng)的異形柱節(jié)點(diǎn)。
【IPC分類】E04B1/58, E04G23/02, E04B1/98
【公開(kāi)號(hào)】CN204715535
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520353011
【發(fā)明人】崔欽淑, 蔣金杰, 聶洪達(dá)
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日