[發明專利]預應力與普通鋼筋連接混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱組合節點

有效

• 申請號: 201410149381.X
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103938734B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 馬華;王文靜;宋坤;解詠平;李振寶
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及預應力與普通鋼筋連接混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱組合節點，屬于建筑結構技術領域。

背景技術

建筑工程中應用鋼管混凝土已有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、經濟效果好和施工方便等優點而受工程界的重視。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于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、高層和超高層建筑以及橋梁結構中，已取得良好的經濟效果和建筑效果。尤其是近幾年來，在我國鋼管混凝土結構的發展異常迅速，對鋼管混凝土結構的研究也越來越多。

方矩形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，節點的施工和設計難點往往成為制約新型優良結構推廣應用的瓶頸因素。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，連接安全可靠的方矩形鋼管混凝土柱與梁節點形式，顯得十分必要。

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，廣泛用于主要承重構件或結構。

發明內容

本發明的目的在保證節點連接有效、傳力明確的前提下，通過改善鋼筋混凝土梁與方矩形鋼管混凝土柱節點連接方式，采用預應力筋、普通鋼筋進行裝配，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。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為預應力與普通鋼筋連接混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱組合節點，如圖1、2所示，該節點包括方矩形鋼管混凝土柱(1)和鋼筋混凝土梁(2)，二者由預應力筋、普通鋼筋組成整體；方矩形鋼管混凝土柱(1)與鋼筋混凝土梁(2)均為現澆；方矩形鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁(2)采用預應力筋(3)、普通鋼筋(4)連接；方矩形鋼管混凝土柱(1)與鋼筋混凝土梁(2)連接的截面上留有孔道，在孔道中預埋金屬波紋管(7)；方矩形鋼管混凝土柱與梁連接截面處焊接有鋼板(5)，鋼板(5)上有對應的孔；槽鋼(6)焊接在方矩形鋼管混凝土柱上。

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。

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。

在邊柱的端部環板可以作為預應力筋(3)張拉時的承壓板。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果。

采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。這種節點采用環板，可以減輕圓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點的抗剪承載力；采用預應力鋼筋，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。

附圖說明

圖1為中節點正立面圖

圖2為邊節點立面圖

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

其中，1是方矩形鋼管混凝土柱，2是現澆鋼筋混凝土梁，3是預應力筋，4是普通鋼筋，5是鋼板，6是槽鋼，7是金屬波紋管，8是灌漿。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1-6所示。

實施例1

預應力與普通鋼筋連接混凝土梁方矩形鋼管混凝土柱組合節點構造如圖1所示：

1、方矩形鋼管混凝土定位

方矩形鋼管混凝土柱(1)的鋼管在鋼結構加工廠中嚴格按照圖紙進行開孔處理；在方矩形鋼管混凝土柱(1)連接梁截面處采用圍焊方式焊接鋼板(5)和槽鋼(6)；方矩形鋼管混凝土柱(1)吊裝定位。

2、綁扎梁鋼筋骨架及預應力鋼筋定

支設梁底模板，嚴格按照設計圖紙綁扎梁鋼筋骨架；支設一邊側模，在側模上按圖紙給出的預應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)。