[發(fā)明專利]一種半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架的構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810575758.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN108797793A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃剛;陳怡宏;張意;馮慶敏;何敏;張宇;陳松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶建工住宅建設(shè)有限公司;重慶市建設(shè)工程造價(jià)管理總站;重慶建工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/19
• 分類號(hào): E04B1/19;E04B1/58
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50213
• 代理人: 蒲艷紫

本發(fā)明公開了一種半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架構(gòu)建方法，本發(fā)明的方法通過在出現(xiàn)剪切變形后，先增設(shè)直角筋、再調(diào)整柱的尺寸和配筋的方式，不僅能夠消除梁柱連接處出現(xiàn)的剪切變形，且最終能夠獲得較為經(jīng)濟(jì)的尺寸和配筋方式；另外，本發(fā)明的方法直角筋調(diào)整至最經(jīng)濟(jì)的配筋數(shù)量和直徑，對(duì)經(jīng)濟(jì)成本更好進(jìn)行控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及房屋建筑領(lǐng)域，具體涉及一種半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架在構(gòu)建時(shí)，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行構(gòu)建尺寸的初選，然后分析內(nèi)力，再校核初選尺寸的截面是否能夠滿足承載能力極限狀態(tài)及正常使用狀態(tài)的要求，如果滿足，則選定該尺寸，如果不滿足，則調(diào)整尺寸，重新進(jìn)行內(nèi)力分析和校核，直到構(gòu)件尺寸滿足要求為止，在傳統(tǒng)的半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架構(gòu)建時(shí)，采用的方式是根據(jù)前期計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)假定的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行剛接或鉸接的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，這種構(gòu)建方法在尺寸初選時(shí)，整體是依據(jù)“柱強(qiáng)梁弱”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，雖然能夠達(dá)到使用和地震等極限狀態(tài)下的承載要求，但完全沒有考慮節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不同對(duì)內(nèi)力的影響，也沒有考慮不同構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)對(duì)成本產(chǎn)生的影響。

在2018年1月發(fā)表的期刊《重慶建筑》中，第47至51頁(yè)介紹了一種半剛性節(jié)點(diǎn)混凝土框架的設(shè)計(jì)方法，該方法對(duì)傳統(tǒng)的框架構(gòu)建方法進(jìn)行了改進(jìn)，該方法的主要步驟如下：

(1)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)期剛度值；

(2)根據(jù)載荷和不同預(yù)期剛度值計(jì)算出節(jié)點(diǎn)和梁柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值；

(3)根據(jù)彎矩圖剪力圖等設(shè)計(jì)相應(yīng)的梁柱尺寸及配筋；

(4)選擇經(jīng)濟(jì)的梁柱尺寸及配筋；

(5)通過調(diào)整連接處高強(qiáng)螺栓數(shù)量及位置，使有限元軟件計(jì)算的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度接近設(shè)計(jì)的預(yù)期剛度；

(6)整體框架建模，并判斷地震載荷下塑形鉸出位置是否合理以及層間位移角是否滿足要求。

這種半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架構(gòu)的設(shè)計(jì)方法雖然考慮到了半剛性節(jié)點(diǎn)對(duì)內(nèi)力的影響，能得到較為經(jīng)濟(jì)的梁柱尺寸和配筋方式，但采用這種方法設(shè)計(jì)構(gòu)建的裝配式框架，若發(fā)生大地震，梁柱的連接處可能會(huì)在高強(qiáng)螺栓屈服前就發(fā)生剪切變形，甚至是高強(qiáng)螺栓尚未發(fā)生屈服前就發(fā)生剪切變形，這是由于采用這種方式構(gòu)建的裝配式框架很可能會(huì)不符合“柱強(qiáng)梁弱”的特點(diǎn)，而這樣的剪切變形雖然不會(huì)導(dǎo)致房屋損毀，但是可能會(huì)加大房屋在地震作用下的頂點(diǎn)位移。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的主要目的在于優(yōu)化現(xiàn)有半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架的構(gòu)建方法，以降低梁柱連接處發(fā)生剪切變形的可能性。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種半剛性節(jié)點(diǎn)裝配式框架的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)期剛度值；

步驟二：根據(jù)載荷和不同預(yù)期剛度值計(jì)算出節(jié)點(diǎn)和梁柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值；

步驟三：根據(jù)彎矩圖剪力圖等設(shè)計(jì)相應(yīng)的梁柱尺寸及配筋；

步驟四：初選經(jīng)濟(jì)的梁柱尺寸及配筋；

步驟五：通過調(diào)整連接處螺栓數(shù)量及位置，使用有限元軟件計(jì)算的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度接近設(shè)計(jì)的預(yù)期剛度；

步驟六：如果步驟五中有限元分析結(jié)果顯示梁柱連接處無剪切變形發(fā)生，則進(jìn)入下一步，如果步驟五中有限元分析結(jié)果顯示梁柱連接處先于或同步于螺栓發(fā)生剪切變形，則通過如下方法，消除該剪切變形：

①在梁柱連接處增加直角配筋，重新進(jìn)行有限元分析計(jì)算，并調(diào)整直角筋數(shù)量和直徑，直至有限元分析結(jié)果顯示梁柱連接處不再發(fā)生剪切變形；

②若步驟①中通過調(diào)整直角筋的數(shù)量和直徑仍然無法消除梁柱連接處的剪切變形，則調(diào)整柱的尺寸和配筋，直至有限元分析結(jié)果顯示梁柱連接處無剪切變形；