一種采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造，屬于土木工程預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]框架結(jié)構(gòu)主要由梁、柱以及梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)建而成，屬于建筑工程中應(yīng)用最廣的一種結(jié)構(gòu)形式。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體符合“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”和綠色建筑的要求。該類結(jié)構(gòu)體系具有施工速度快、環(huán)境污染小、質(zhì)量有保證以及耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有便于采用先張預(yù)應(yīng)力技術(shù)、構(gòu)件截面減小、節(jié)點(diǎn)施工較為簡(jiǎn)便、用鋼量較低等突出特點(diǎn)。
[0003]預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)是預(yù)制混凝土梁與預(yù)制混凝土柱的節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造形式，其質(zhì)量直接影響到該類結(jié)構(gòu)的極限承載力和抗震性能等。目前已有的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)將梁端設(shè)有鍵槽或U形凹槽，同時(shí)配有預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋，有時(shí)輔以U型鋼筋，相互搭接、錨固于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)，并在節(jié)點(diǎn)區(qū)的后澆段采用混凝土現(xiàn)澆將預(yù)制混凝土梁、柱形成一個(gè)整體?；蛟诹旱撞捎酶邚?qiáng)鋼筋，并在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)放置附加鋼筋，但存在造價(jià)較大、施工操作空間不足、節(jié)點(diǎn)延性性能有所欠缺等不足。以上預(yù)制框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)多具有適用性不足、施工建造不便等問題，這使得預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)并不明顯。
[0004]如何構(gòu)建受力性能良好、構(gòu)造措施合理、施工便捷的新型梁柱節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造，一直是預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的技術(shù)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題:本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)制作難度低、施工便捷、連接形式簡(jiǎn)單、受力明確的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，包括節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段、設(shè)置在所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段水平兩端的預(yù)制混凝土梁、設(shè)置在節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段上下兩端的預(yù)制混凝土柱，所述預(yù)制混凝土梁和節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段的上方設(shè)置有疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域，所述預(yù)?；炷林鶅?nèi)配有縱向鋼筋，所述疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域中配有普通受力鋼筋，預(yù)制混凝土梁的底部?jī)H配有中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋伸出預(yù)制混凝土梁的端部，并繼續(xù)伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段，超過節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段的中線后向上彎起形成彎鉤，錨固于節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度為700MPa?1300MPa，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的直徑采用6mm?30_。
[0008]進(jìn)一步的，本發(fā)明中，預(yù)制混凝土梁中，中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的等強(qiáng)換算面積As換算為
0.2A7 s?0.8Y s，其中A's為所述預(yù)制混凝土梁的頂部普通受力鋼筋的總截面面積，As癖根據(jù)預(yù)制混凝土梁內(nèi)配有的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的總截面面積As經(jīng)等強(qiáng)換算得到。
[0009]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010](I)常規(guī)預(yù)制混凝土梁內(nèi)配置普通受力鋼筋，梁的跨越能力較差，為了提高跨越能力，預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土梁內(nèi)配有預(yù)應(yīng)力筋及普通受力鋼筋，以滿足混凝土梁的裂縫、拉應(yīng)力等控制要求，造成構(gòu)件代價(jià)較高，在有效的現(xiàn)澆施工空間內(nèi)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的連接和施工作業(yè)難度很大。而本發(fā)明中預(yù)制梁底部?jī)H配有具有較好伸長率的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，不需要額外配置普通受力鋼筋，仍然達(dá)到與現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)同等的承載能力和抗震性能，降低了預(yù)制梁的梁截面或用鋼量，從而構(gòu)件的造價(jià)、施工難度顯著降低，達(dá)到了節(jié)材高效的目的。
[0011](2)預(yù)制梁底部不需要配置普通受力鋼筋，一方面降低了預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域的復(fù)雜性，有利于梁底部受力鋼筋之間的搭接連接，另一方面也顯著降低了預(yù)制混凝土梁構(gòu)件的制作、生產(chǎn)難度，提高了現(xiàn)場(chǎng)施工的便捷性和高效性。
[0012](3)梁底受力鋼筋伸出梁端并過預(yù)制柱中心線后向上彎折，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域內(nèi)可靠錨固，經(jīng)混凝土整澆形成梁柱節(jié)點(diǎn)，在保證梁柱節(jié)點(diǎn)的整體性和抗震性能的前提下，該連接構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，受力明確。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)連接示意圖。
[0014]圖2為圖1中預(yù)制混凝土梁及疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域的剖面圖。
[0015]其中:I為預(yù)制混凝土梁，2為疊合梁的上部現(xiàn)澆區(qū)域，3為預(yù)制混凝土梁底部配有的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，4為預(yù)制混凝土柱，5為預(yù)制梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的后澆段，6為梁頂部的普通受力鋼筋，7為預(yù)制柱內(nèi)縱向鋼筋，8為箍筋。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0017]圖1為本發(fā)明的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)連接示意，而圖2對(duì)應(yīng)著圖1中預(yù)制混凝土梁及疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域的剖面圖。如圖1、圖2所示，采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，包括預(yù)制混凝土梁1、疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域2、中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3、預(yù)制混凝土柱4、節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段5、梁頂部普通受力鋼筋6和柱內(nèi)縱向鋼筋7。圖1中，預(yù)制混凝土梁I的底部?jī)H配有中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3，所述預(yù)應(yīng)力筋3伸出梁端，并繼續(xù)通過預(yù)制混凝土柱4的中心線后向上彎起形成彎鉤，可靠錨固于梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段5內(nèi)。所述的預(yù)制混凝土梁1、中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3和預(yù)制混凝土柱4通過后澆注的混凝土實(shí)現(xiàn)預(yù)制混凝土梁和預(yù)制混凝土柱的可靠連接，并形成預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)。
[0018]如圖1所示，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的抗拉強(qiáng)度為7OOMPa?13OOMPa，例如取值750Mpa，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的直徑采用6mm?30_。傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度較高，但其最大力下的總伸長率較低(約為3.5 % )，遠(yuǎn)低于普通受力鋼筋，當(dāng)僅配置高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，抗震性能較差，因此通常需輔以普通受力鋼筋，改善預(yù)制混凝土梁端塑性鉸區(qū)的延性。而本發(fā)明充分利用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的優(yōu)點(diǎn)，避免配置普通受力鋼筋的同時(shí)，仍然達(dá)到與現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)同等的承載能力和抗震性能，降低了預(yù)制梁的梁截面或用鋼量，從而構(gòu)件的造價(jià)、施工難度顯著降低，達(dá)到了節(jié)材高效的目的。
[0019]如圖2所示，每根預(yù)制混凝土梁I的底部不需要配置普通受力鋼筋，所配有的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的根數(shù)、強(qiáng)度等級(jí)均相同，且所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的的等強(qiáng)換算面積
?0.8A's，其中Y s為所述預(yù)制混凝土梁I的頂部普通受力鋼筋6的總截面面積，As癖根據(jù)預(yù)制混凝土梁I內(nèi)配有的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的總截面面積As經(jīng)等強(qiáng)換算得到。其中等強(qiáng)換算是指不同鋼號(hào)鋼筋代換時(shí)，按強(qiáng)度相等的原則進(jìn)行代換，需考慮不同鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)預(yù)制混凝土梁I應(yīng)用于高烈度區(qū)時(shí)，尚應(yīng)增加設(shè)置普通受力鋼筋；當(dāng)梁高度較高時(shí)，梁的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置腰筋，箍筋8采用封閉式箍筋。梁底中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋3的分布宜分散、對(duì)稱;其在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域內(nèi)的錨固長度及混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)滿足國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家規(guī)范的相關(guān)規(guī)定要求。
[0020]現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，將預(yù)制混凝土梁I和預(yù)制混凝土柱4吊裝就位后，將預(yù)制混凝土梁I的兩端擱置于預(yù)制混凝土柱4的頂部?jī)蓚?cè)，輔以臨時(shí)支撐、模板等，將梁底部的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋
3、頂部普通受力鋼筋6、柱內(nèi)縱向鋼筋7和箍筋8安裝完成，并采用混凝土澆筑，形成預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)。
[0021]以上示意性地對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖1一一圖2中所示只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一。當(dāng)本發(fā)明所公開連接方式應(yīng)用于更一般的框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際梁柱連接方式(如頂層邊柱、頂層中柱、一般層邊柱等)，對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)域的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)及分布形式作適當(dāng)調(diào)整。因此，如果其他技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，采用與該技術(shù)方案相似的構(gòu)件連接方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，該節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)、設(shè)置在所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)水平兩端的預(yù)制混凝土梁(1)、設(shè)置在節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)上下兩端的預(yù)制混凝土柱(4)，所述預(yù)制混凝土梁(I)和節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)的上方設(shè)置有疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域(2)，所述預(yù)?；炷林?4)內(nèi)配有縱向鋼筋(7)，所述疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域(2)中配有普通受力鋼筋(6)，預(yù)制混凝土梁(I)的底部?jī)H配有中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)伸出預(yù)制混凝土梁(I)的端部，并繼續(xù)伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)，超過節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)的中線后向上彎起形成彎鉤，錨固于節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段(5)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)的抗拉強(qiáng)度為700MPa?1300MPa，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)的直徑采用6mm?30_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述預(yù)制混凝土梁(I)中，中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋⑶的等強(qiáng)換算面積As癖為0.2A's?0.8A's，其中Y s為所述預(yù)制混凝土梁(I)的頂部普通受力鋼筋(6)的總截面面積，AS癖根據(jù)預(yù)制混凝土梁(I)內(nèi)配有的中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋(3)的總截面面積As經(jīng)等強(qiáng)換算得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，包括預(yù)制混凝土梁、預(yù)制混凝土柱、中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋、節(jié)點(diǎn)區(qū)域后澆段、梁頂部普通受力鋼筋和柱內(nèi)縱向鋼筋。梁底部?jī)H配有中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，所述預(yù)應(yīng)力筋伸出梁端，過預(yù)制柱中線后向上彎起形成彎鉤，可靠錨固于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域內(nèi)，與預(yù)制混凝土梁、柱一起通過后澆注的混凝土形成預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明降低了生產(chǎn)和施工難度，減輕了預(yù)制混凝土梁的截面高度或用鋼量，保證了梁柱節(jié)點(diǎn)的整體性和抗震性能。
【IPC分類】E04B1/22, E04B1/21
【公開號(hào)】CN105625571
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610112672
【發(fā)明人】馮健, 陳耀, 蔡建國, 張晉
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日