[實(shí)用新型]薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁的雙層窄環(huán)板?FRP節(jié)點(diǎn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620928598.5
• 申請(qǐng)日: 2016-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN206205158U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙新宇;吳波;李衛(wèi)峰;簡思敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/58
• 分類號(hào): E04B1/58
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及廢舊混凝土循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁的雙層窄環(huán)板-FRP節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

目前，我國舊有建筑拆除所產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物絕大部分都是直接運(yùn)往郊外堆放，而新建建筑需要的混凝土又完全采用新水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此不僅耗費(fèi)了大量的資源，同時(shí)造成了嚴(yán)重的環(huán)境危害。為此，如何科學(xué)利用舊有建筑拆除產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物，以盡量減少新建建筑對(duì)新水泥、石子、河砂等材料的消耗，已成為整個(gè)建筑行業(yè)踐行“環(huán)保、節(jié)能、減排”國家戰(zhàn)略所亟待解決的問題。

再生骨料混凝土作為混凝土廢棄物的一種再利用途徑在國內(nèi)外均已得到一定程度的研究，所謂再生骨料混凝土，就是將舊有建筑拆除所得的混凝土廢棄物，經(jīng)過破碎、篩分、凈化等過程，獲取大量骨料尺度的顆粒，然后利用其配制而得的新混凝土。但是上述處理不僅過程繁瑣，而且消耗大量能源，加之在再生骨料混凝土的配制過程中仍然需要耗費(fèi)大量水、水泥、砂石和能源，因此有必要尋求一種更為合理的混凝土廢棄物回收利用策略。

鋼管混凝土自問世以來以其優(yōu)越的力學(xué)性能愈來愈廣泛地應(yīng)用在工程建設(shè)中，如高層及超高層建筑、重型工業(yè)廠房、大跨度橋梁等等。在鋼管中填筑廢棄混凝土及新混凝土，使廢棄混凝土與新混凝土受到外圍鋼管的保護(hù)和約束，從而形成了鋼管再生混合結(jié)構(gòu)。鋼管再生混合結(jié)構(gòu)在獲得與鋼管混凝土結(jié)構(gòu)相似的良好力學(xué)性能的同時(shí)，又達(dá)到了實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土的可再生利用的目的。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)的剛度、受力性能、建筑的安全性及施工的便利性有著至關(guān)重要的作用，因此研制傳力合理、經(jīng)濟(jì)可靠、構(gòu)造簡單、施工方便的鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)十分必要。常用的鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)形式包括：加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點(diǎn)、承重銷式節(jié)點(diǎn)、錨定式節(jié)點(diǎn)、鋼筋混凝土環(huán)梁節(jié)點(diǎn)、鋼筋穿心式節(jié)點(diǎn)等等，對(duì)于薄壁鋼管再生混合柱來說，采用穿心式部件將不利于廢棄混凝土的投放，又因鋼管壁厚較小，采用普通的環(huán)式加強(qiáng)部件又使得薄壁鋼管在受力時(shí)過早屈曲。因此迫切需要既能方便廢棄混凝土的投放，同時(shí)具有良好的受力性能的適用于薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁連接的梁柱節(jié)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁的雙層窄環(huán)板－FRP連接節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)具有傳力合理、經(jīng)濟(jì)可靠，一方面薄壁鋼管再生混合柱使用的薄壁鋼管和再生混凝土節(jié)能環(huán)保，另一方面雙層窄環(huán)板和FRP套箍使薄壁鋼管在受力時(shí)過早屈曲的現(xiàn)象得到抑制。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案有：

一種薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁的雙層窄環(huán)板-FRP節(jié)點(diǎn)，包括由薄壁鋼管再生混合柱與鋼梁的交匯處形成的節(jié)點(diǎn)域，對(duì)稱設(shè)置在所述節(jié)點(diǎn)域上、下側(cè)的兩套雙層窄環(huán)板、FRP套箍和組合肋板、對(duì)稱設(shè)置在節(jié)點(diǎn)域左、右兩側(cè)的鋼牛腿，所述鋼梁通過鋼牛腿與節(jié)點(diǎn)域及雙層窄環(huán)板相連，所述雙層窄環(huán)板包括平行設(shè)置的大環(huán)板和小環(huán)板，兩套雙層窄環(huán)板分別位于節(jié)點(diǎn)域上、下兩側(cè)的薄壁鋼管外側(cè)，所述FRP套箍環(huán)繞粘貼于大環(huán)板和小環(huán)板之間的薄壁鋼管外側(cè)，所述組合肋板通過螺栓對(duì)稱連接在雙層窄環(huán)板的大環(huán)板和小環(huán)板之間并緊壓住所述FRP套箍。

進(jìn)一步地，所述大環(huán)板和小環(huán)板均垂直于薄壁鋼管再生混合柱的軸線，大環(huán)板與鋼牛腿的翼緣共平面，大環(huán)板和小環(huán)板之間的距離不大于鋼梁高的二分之一，大環(huán)板的外徑與內(nèi)徑之差不小于鋼梁高的五分之一且不大于鋼梁高的二分之一，小環(huán)板外徑與內(nèi)徑之差為大環(huán)板外徑與內(nèi)徑之差的三分之一，大環(huán)板和小環(huán)板緊套節(jié)點(diǎn)域上、下兩側(cè)的薄壁鋼管再生混合柱并與薄壁鋼管焊接。

進(jìn)一步地，所述FRP套箍由單層或多層FRP組成，所述FRP套箍位于大環(huán)板和小環(huán)板之間并通過環(huán)氧類膠黏劑環(huán)繞粘貼于薄壁鋼管外側(cè)，F(xiàn)RP套箍沿薄壁鋼管再生混合柱的軸向的高度等于大環(huán)板和小環(huán)板之間的距離。

進(jìn)一步地，所述組合肋板由兩塊翅板及兩塊連接板焊接而成，兩塊翅板為垂直于鋼牛腿翼緣的直角梯形鋼板，翅板的短邊和長邊分別與兩塊連接板焊接，直角邊緊壓住所述FRP套箍，兩塊連接板均與翅板垂直。

進(jìn)一步地，與翅板短邊焊接的連接板的形狀為小環(huán)板的截段且與小環(huán)板由螺栓連接，與翅板長邊焊接的連接板形狀為大環(huán)板的截段且與大環(huán)板由螺栓連接，兩塊連接板的截段長度等于鋼牛腿翼緣寬度。

進(jìn)一步地，所述薄壁鋼管再生混合柱由薄壁鋼管、廢棄混凝土塊和新混凝土構(gòu)成，廢棄混凝土塊位于薄壁鋼管再生混合柱的鋼管內(nèi)部。

進(jìn)一步地，所述廢棄混凝土塊與薄壁鋼管之間以及不同廢棄混凝土塊之間的空隙填滿新混凝土，廢混凝土塊與新混凝土的質(zhì)量比為1：4～1：1。