[發(fā)明專利]可快速裝配的自鎖式FRP型材梁柱節(jié)點(diǎn)

有效

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• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110056083B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李杉;盧亦焱;梁鴻駿;趙曉博;王文煒;趙順波;劉真真;唐文水
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: E04B1/21
• 分類號: E04B1/21
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 艾小倩

本發(fā)明公開一種可快速裝配的自鎖式FRP型材梁柱節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括圓形FRP管混凝土柱、箱槽形FRP型材混凝土組合梁、預(yù)制節(jié)點(diǎn)和配套螺栓、夾片；該節(jié)點(diǎn)與圓形FRP管混凝土柱通過外套方式連接，該節(jié)點(diǎn)與箱槽形FRP型材混凝土組合梁通過承插方式連接，后用螺栓錨固。其主要施工步驟是：制作圓形FRP管混凝土柱；制作箱槽形FRP型材混凝土組合梁；現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)安裝。本裝配式節(jié)點(diǎn)與常見的梁柱節(jié)點(diǎn)相比，具有施工簡便、傳力明確和不對原柱造成損傷等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種可快速裝配的自鎖式FRP型材梁柱節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代建筑面臨著越來越多的高腐蝕性、干濕交替等嚴(yán)苛環(huán)境，這給傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性造成了巨大威脅。為了從根本上避免銹蝕等問題，利用耐腐性良好的高性能復(fù)合材料替代鋼材是極為有效的處理方式。而FRP材料不僅輕質(zhì)高強(qiáng)，還具有良好的耐腐蝕性和很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，是一種良好的替代材料。目前已有許多使用FRP型材來代替鋼材的建筑應(yīng)用案例，其中多數(shù)屬于裝配式結(jié)構(gòu)體系。

而在裝配式結(jié)構(gòu)體系中，雖然梁、柱等構(gòu)件易于實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量相對容易保證，但梁柱節(jié)點(diǎn)大都高度依賴現(xiàn)場濕作業(yè)，質(zhì)量不易保證，從而嚴(yán)重制約了其發(fā)展。目前，已有的裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)連接形式可分為三大類：一類是預(yù)制混凝土柱與預(yù)制混凝土梁的后澆法連接，該方法先以節(jié)點(diǎn)處梁柱縱筋的交叉配合，在構(gòu)件吊裝就位后再澆筑混凝土，從而達(dá)到連接目的；第二類是鋼管混凝土柱與預(yù)制混凝土梁的連接，主要包括以加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點(diǎn)、環(huán)梁節(jié)點(diǎn)、鋼筋環(huán)繞式節(jié)點(diǎn)等為代表的非穿心節(jié)點(diǎn)和以牛腿穿心節(jié)點(diǎn)、鋼筋貫穿式節(jié)點(diǎn)、十字板式節(jié)點(diǎn)等為代表的穿心式節(jié)點(diǎn)；第三類是裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)連接，主要以焊接作業(yè)和螺栓連接為代表。

上述前兩類節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、澆筑困難，且存在柱的局部破壞使得承載力降低的缺點(diǎn)。且由于新型梁中沒有鋼筋(用FRP代替鋼筋承受拉力)，所以不適用于以內(nèi)嵌FRP型材的FRP管混凝土柱、箱槽形FRP型材混凝土組合梁為代表的新型裝配式結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)連接。同樣由于該新型快速裝配式結(jié)構(gòu)體系中沒有鋼材，所以第三類節(jié)點(diǎn)連接方式(焊接和螺栓連接)也不適用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種可快速裝配的自鎖式FRP型材梁柱節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)采用預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場裝配，構(gòu)造簡單且施工方便，最大程度地提高了施工效率且易于質(zhì)量控制。同時(shí)該節(jié)點(diǎn)既不會對柱造成局部損傷，又不會對管內(nèi)混凝土的澆灌產(chǎn)生任何影響，能最大限度保證主體結(jié)構(gòu)的安全，為人們生命安全提供保障。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的可快速裝配的自鎖式FRP型材梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于：包括預(yù)制節(jié)點(diǎn)和圓形FRP管混凝土柱；所述預(yù)制節(jié)點(diǎn)為一體式節(jié)點(diǎn)，所述預(yù)制節(jié)點(diǎn)的內(nèi)壁與圓形FRP管混凝土柱的外壁套接；所述預(yù)制節(jié)點(diǎn)豎向設(shè)置有雙向圓錐孔，所述雙向圓錐孔內(nèi)設(shè)有節(jié)點(diǎn)圓錐面，所述雙向圓錐孔套入圓形FRP管混凝土柱中至合適高度；套接完成后預(yù)制節(jié)點(diǎn)頂面標(biāo)高應(yīng)和該層樓板頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高一致，誤差不大于1cm，方便后續(xù)梁與節(jié)點(diǎn)的連接以及樓板施工；

所述雙向圓錐孔下方設(shè)有夾片組件以固定；所述夾片組件為由相同三個夾片圍成且與節(jié)點(diǎn)圓錐面相匹配的圓錐形，所述夾片組件內(nèi)側(cè)設(shè)置有螺紋以增大咬合力；所述雙向圓錐孔的尺寸與所述夾片組件三個夾片圍成圓錐形的外側(cè)尺寸相對應(yīng)；

所述圓形FRP管混凝土柱由外圍的預(yù)制FRP管、十字FRP拉擠型材和澆灌其間的混凝土組成；

所述預(yù)制節(jié)點(diǎn)外壁上設(shè)有四個凸出的方形環(huán)，所述四個凸出的方形環(huán)在所述預(yù)制節(jié)點(diǎn)的橫截面上呈十字中心對稱布置；所述方形環(huán)上設(shè)有若干第一螺栓孔；

還包括四個箱槽形FRP型材混凝土組合梁和若干配套螺栓；所述箱槽形FRP型材混凝土組合梁由箱槽形FRP型材和纖維混凝土組成，所述纖維混凝土澆灌于箱槽形FRP型材端部槽體的上面；