[發(fā)明專利]預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610300728.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN105780935B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊金平;邱豪;張錚;蔡雪峰;楊尊煌;張三鵬;談夏維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號(hào): E04B1/58
• 分類號(hào): E04B1/58;E04B1/98
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

1.一種預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)包括一核心區(qū)預(yù)埋鋼組件、四塊與所述核心區(qū)預(yù)埋鋼組件相匹配的開孔外鋼板以及若干塊梁端邊腹板；所述核心區(qū)預(yù)埋鋼組件包括一預(yù)埋外伸上翼緣、一預(yù)埋外伸下翼緣、一上套筒箍筋、一下套筒箍筋、至少兩塊預(yù)埋外伸腹板以及若干根預(yù)埋鋼套筒；

所述預(yù)埋外伸上翼緣和預(yù)埋外伸下翼緣在中間相同的位置均預(yù)留有一大圓孔；若干所述預(yù)埋鋼套筒的下端豎向圍設(shè)在所述下套筒箍筋的內(nèi)側(cè)形成一矩形核心區(qū)；所述預(yù)埋外伸下翼緣套設(shè)在所述預(yù)埋鋼套筒的下部，且使該預(yù)埋外伸下翼緣位于所述下套筒箍筋的上端；

每所述預(yù)埋外伸腹板的一端均預(yù)埋在所述矩形核心區(qū)內(nèi)部，另一端均沿梁端方向延伸出矩形核心區(qū)的外側(cè)；所述預(yù)埋外伸上翼緣套設(shè)在所述預(yù)埋鋼套筒的上部，且使所述預(yù)埋外伸上翼緣抵接于所述預(yù)埋外伸腹板的上端；所述上套筒箍筋套設(shè)在所述預(yù)埋鋼套筒上并位于所述預(yù)埋外伸上翼緣的上端；

四塊所述開孔外鋼板圍設(shè)在所述矩形核心區(qū)的外側(cè)形成一外鋼管，在所述外鋼管內(nèi)澆筑鋼纖維自密實(shí)混凝土形成鋼纖維自密實(shí)混凝土核心區(qū)，該鋼纖維自密實(shí)混凝土核心區(qū)的中部預(yù)留有一注漿孔；所述梁端邊腹板設(shè)置在所述預(yù)埋外伸上翼緣和預(yù)埋外伸下翼緣的上下翼緣之間；每所述上下翼緣與預(yù)制梁均通過(guò)一現(xiàn)澆鋼纖維自密實(shí)混凝土連接段相連接；

在所述鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)為角節(jié)點(diǎn)或邊節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述預(yù)埋外伸上翼緣在角節(jié)點(diǎn)或邊節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的邊上向下設(shè)有一上翼緣錨固板，所述預(yù)埋外伸下翼緣在角節(jié)點(diǎn)或邊節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的邊上向上設(shè)有一下翼緣錨固板，且所述上翼緣錨固板和下翼緣錨固板均預(yù)埋在所述矩形核心區(qū)內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述預(yù)埋鋼套筒的高度等于所述開孔外鋼板的高度，且當(dāng)所述上下翼緣需要穿過(guò)鋼筋時(shí)，所述上下翼緣上均開設(shè)有用于插設(shè)預(yù)埋鋼套筒的套筒插孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：每所述開孔外鋼板的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有錨固肋。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：每所述上下翼緣之間均設(shè)置有一塊所述梁端邊腹板或者兩塊所述梁端邊腹板，且所述梁端邊腹板的長(zhǎng)度大于上下翼緣的長(zhǎng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述梁端邊腹板上開設(shè)有若干個(gè)圓孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述上下翼緣與梁端邊腹板上均設(shè)置有若干個(gè)剪力鍵。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述上翼緣上開設(shè)有若干個(gè)混凝土澆筑排氣孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述預(yù)埋外伸腹板包括一外伸板以及一錨固板；所述錨固板預(yù)埋在所述矩形核心區(qū)內(nèi)部；所述外伸板插在相鄰所述預(yù)埋鋼套筒之間的間隙中，且該外伸板的一端與所述錨固板固定連接，另一端沿梁端方向向外延伸出所述矩形核心區(qū)的外側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的預(yù)制裝配式鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的施工方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟1、制作鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)預(yù)埋鋼組件：

首先，將預(yù)埋鋼套筒立于下套筒箍筋的內(nèi)側(cè)，并將下套筒箍筋內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鋼套筒下端接觸的部位焊接在一起；同時(shí)，將預(yù)埋外伸下翼緣套入預(yù)埋鋼套筒的下部，并使預(yù)埋外伸下翼緣位于下套筒箍筋的上端；

然后，將預(yù)埋外伸腹板插入相鄰預(yù)埋鋼套筒之間的空隙中；將預(yù)埋外伸上翼緣套入預(yù)埋鋼套筒，并使預(yù)埋外伸上翼緣抵接在預(yù)埋外伸腹板的上端；同時(shí)，將上套筒箍筋套到預(yù)埋鋼套筒上并位于預(yù)埋外伸上翼緣的上端形成一矩形核心區(qū)；

最后，將上套筒箍筋與預(yù)埋鋼套筒接觸的部位焊接在一起；將預(yù)埋外伸腹板與預(yù)埋外伸下翼緣和預(yù)埋外伸上翼緣在矩形核心區(qū)內(nèi)的接觸部位焊接在一起，在矩形核心區(qū)外的接觸部位暫不焊接；

如果鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)為角節(jié)點(diǎn)或邊節(jié)點(diǎn)，則將角節(jié)點(diǎn)或邊節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的邊的上翼緣錨固板和下翼緣錨固板預(yù)埋在矩形核心區(qū)內(nèi)部；

步驟2、將四塊開孔外鋼板圍設(shè)在矩形核心區(qū)的外側(cè)，并將相鄰開孔外鋼板的接觸端焊接在一起形成一外鋼管；同時(shí)，將延伸出外鋼管外側(cè)的預(yù)埋外伸腹板與上下翼緣相接觸的部位焊接在一起；

步驟3、先在上下翼緣之間焊接上梁端邊腹板，且如果在預(yù)制梁上不設(shè)腰筋，則在上下翼緣之間焊接一塊梁端邊腹板即可，如果在預(yù)制梁上設(shè)有腰筋，則在上下翼緣之間焊接兩塊梁端邊腹板；

然后在矩形核心區(qū)中預(yù)埋一根PVC管，并在矩形核心區(qū)內(nèi)澆筑鋼纖維自密實(shí)混凝土，待鋼纖維自密實(shí)混凝土終凝后抽出PVC管，從而形成鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)；

步驟4、將預(yù)制下柱的下柱鋼筋從鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的預(yù)埋鋼套筒穿過(guò)，并在鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的底部與預(yù)制下柱的頂部之間預(yù)留一定的高度作為注漿連接層；用鋼模板將注漿連接層的四周封住，并通過(guò)注漿孔往內(nèi)部注漿，使下柱鋼筋與鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的矩形核心區(qū)形成整體；

步驟5、若預(yù)制梁上設(shè)有腰筋，則將預(yù)制梁的外伸鋼筋與鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的上下翼緣和梁端邊腹板分別進(jìn)行焊接；若預(yù)制梁不設(shè)腰筋，則不執(zhí)行該步驟5；

步驟6、在鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)與預(yù)制梁的連接部位澆筑自密實(shí)鋼纖維混凝土連接段，澆筑完自密實(shí)鋼纖維混凝土連接段后，澆筑疊合梁板；在完成疊合梁板的澆筑后，將預(yù)制上柱的鋼筋灌漿套筒套入穿過(guò)鋼管約束耗能連接節(jié)點(diǎn)的下柱鋼筋中，并往預(yù)制上柱內(nèi)注漿。