[發(fā)明專利]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接預(yù)制混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱節(jié)點

有效

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• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103938733B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振寶;王文靜;宋坤;解詠平;馬華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接預(yù)制混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱節(jié)點，屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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、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。其中，圓鋼管混凝土柱在我國作了較多研究，已編制了相應(yīng)的規(guī)程，在實際工程中也得到了較多的應(yīng)用。方矩形鋼管混凝土是整個鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分，它同圓鋼管混凝土處于并列地位。方矩形鋼管混凝土外形規(guī)則，有利于配合建筑設(shè)計，有利于梁柱連接，有著較好的應(yīng)用前景。

方矩形鋼管混凝土柱與梁的連接節(jié)點是進(jìn)行鋼管混凝土工程設(shè)計時的關(guān)鍵問題之一，其連接節(jié)點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)場施工難度和施工進(jìn)度。現(xiàn)有的鋼管混凝土節(jié)點形式繁多，節(jié)點的施工和設(shè)計難點往往成為制約新型優(yōu)良結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用的瓶頸因素。因此，研發(fā)一種新型具有現(xiàn)場安裝簡單快捷，對操作人員技術(shù)和施工環(huán)境要求不高，連接安全可靠的方矩形鋼管混凝土柱與梁節(jié)點形式，顯得十分必要。

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是帶防腐隔離層和外護(hù)套的專用預(yù)應(yīng)力筋，其具有施工簡便、對設(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。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

本發(fā)明的目的在于提供了一種無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接預(yù)制混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱節(jié)點，在保證節(jié)點連接有效、傳力明確的前提下，通過改善預(yù)制鋼筋混凝土梁與方矩形鋼管混凝土柱節(jié)點連接方式，采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(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，不需要現(xiàn)場焊接工藝，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性，具有很好的抗震性能，此節(jié)點連接方式既可以用于結(jié)構(gòu)中的邊柱節(jié)點，也可以用于中柱節(jié)點，應(yīng)用前景廣闊。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接預(yù)制混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱節(jié)點，如圖1、2所示，該節(jié)點包括方矩形鋼管混凝土柱（1）和預(yù)制鋼筋混凝土梁（2），二者由無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（3）組成整體。方矩形鋼管混凝土柱（1）與鋼筋混凝土梁（2）均為預(yù)制；鋼筋混凝土梁、方矩形鋼管混凝土柱對應(yīng)梁截面的截面上留設(shè)孔道，并在孔道中預(yù)埋金屬波紋管（4）；在方矩形鋼管混凝土柱（1）上與鋼筋混凝土梁（2）連接截面上焊接鋼板（5），鋼板（5）上有對應(yīng)的孔；槽鋼（6）焊接在方矩形鋼管上；在金屬波紋管（4）中后穿無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（3），張拉無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（3），從而將梁柱組成整體。

所述鋼板（5）為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。

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。

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（3）的預(yù)應(yīng)力大小的設(shè)計原則為：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)。

在邊柱的端部鋼板可以作為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋（3）張拉時的承壓板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益特征。

采用這種節(jié)點現(xiàn)場施工速度快，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性。這種節(jié)點采用鋼板，可以減輕方矩形鋼管開洞時對承載力的削弱作用；采用槽鋼可以增大梁柱節(jié)點的抗剪承載力；采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力損失小，抗疲勞性能好，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，這給我國的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

圖1為中節(jié)點正立面圖

圖2為邊節(jié)點正立面圖

圖3為圖1沿A-A的截面圖

圖4為圖2沿B-B的截面圖

圖5為圖2沿C-C的截面圖

圖6為圖1沿D-D的截面圖

圖中，1、方矩形鋼管混凝土柱，2、鋼筋混凝土梁，3、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，4、金屬波紋管，5、鋼板，6槽鋼。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-6所示。

實施例1