差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(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)體系符合“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，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、連接形式簡單、受力明確的差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)，包括梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段、設(shè)置在所述梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段水平兩端的預(yù)制混凝土梁、設(shè)置在梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段上下兩端的預(yù)制混凝土柱，所述預(yù)制混凝土梁和梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段上方設(shè)置有疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域，所述梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段中配有U形鋼筋和位于U形鋼筋下側(cè)的連接鋼筋，所述預(yù)制混凝土柱內(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)制混凝土梁的底部配有普通受力鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋，所述預(yù)應(yīng)力筋伸出梁端并伸入梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段，沿柱方向向上彎起形成彎鉤，錨固于梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段內(nèi)，所述普通受力鋼筋通過連接套筒與連接鋼筋連接，梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段中澆注有極限壓應(yīng)變大于或等于普通混凝土極限壓應(yīng)變I.2倍的高性能混凝土材料。
[0007]進(jìn)一步的，本發(fā)明梁柱節(jié)點(diǎn)中，梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段中，1]形鋼筋的等強(qiáng)換算面積As^為0.2Α\?Α\，其中為普通受力鋼筋的總截面面積，As癖根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段內(nèi)配有的U形鋼筋的總截面面積1經(jīng)等強(qiáng)換算得到；
[0008]所述連接鋼筋的截面面積Ase為0.2Α7s?0.SA7So
[0009]進(jìn)一步的，本發(fā)明梁柱節(jié)點(diǎn)中，所述梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段的預(yù)留長度，即預(yù)制混凝土柱邊緣與預(yù)制混凝土梁端部的水平間距為0.5h?2h，其中h為疊合混凝土梁的高度，即預(yù)制混凝土梁和疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域的高度之和。
[0010]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):
[0011](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)制梁兩端留有后澆段，僅需額外配置U形鋼筋，并將兩側(cè)的普通受力鋼筋有效連接，達(dá)到了與現(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。
[0012](2)傳統(tǒng)預(yù)制混凝土梁中受力鋼筋相互連接時(shí)，采用焊接或綁扎連接，均存在一些缺點(diǎn)。綁扎連接易造成連接失效，狹窄空間操作難度大，而焊接連接的設(shè)備體積較大，移動(dòng)不便、接頭合格率低，對操作工人的技術(shù)要求較高，操作中焊接質(zhì)量受工人技術(shù)水平影響較大。本發(fā)明中采用可連接不同直徑連接鋼筋的套筒。因此，本技術(shù)一方面降低了預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域內(nèi)受力鋼筋連接的復(fù)雜性，有利于梁底部受力鋼筋之間的可靠連接，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)場施工的便捷性和高效性。
[0013](3)通常預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處的連接較弱，節(jié)點(diǎn)抗震性能較差，而本發(fā)明在預(yù)制梁的兩端及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域位置配置有U形鋼筋，與已相互連接的底部普通受力鋼筋一同在后澆段內(nèi)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)造較為簡單，受力明確。
[0014](4)預(yù)制混凝土框架節(jié)點(diǎn)區(qū)域容易出現(xiàn)塑性鉸，澆注普通混凝土?xí)r，節(jié)點(diǎn)的耗能能力較為不足。本發(fā)明在預(yù)制混凝土梁的兩端分別預(yù)留了一定的后澆區(qū)域，并在其中澆注具有較高極限應(yīng)變的高性能混凝土，相比普通混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)，其梁端塑性鉸區(qū)的延性得到較好的提高。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接示意圖。
[0016]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。
[0017]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)制梁底部普通受力鋼筋，4為預(yù)制混凝土柱，5為連接套筒，6為預(yù)制混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段，7為預(yù)制梁底部預(yù)應(yīng)力筋，8為U形鋼筋，9為預(yù)制柱內(nèi)縱向鋼筋，10為預(yù)制梁頂部的普通受力鋼筋，11為滿足抗震要求的連接鋼筋，12為箍筋。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0019]圖1為本發(fā)明的一種差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)示意，而圖2對應(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，一種差別性使用高性能材料的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)，主要由預(yù)制混凝土梁1、疊合梁上部現(xiàn)澆區(qū)域2、預(yù)制梁底部普通受力鋼筋3、預(yù)制混凝土柱4、連接套筒5、預(yù)制梁兩端的梁柱節(jié)點(diǎn)后澆段6、預(yù)制梁底部預(yù)應(yīng)力筋7、U形鋼筋8、預(yù)制柱內(nèi)縱向鋼筋9、預(yù)制梁頂部普通受力鋼筋10、滿足抗震要求的連接鋼筋11。所述的預(yù)制混凝土梁I的兩端預(yù)留后澆段6，預(yù)制梁I底部配有普通鋼筋3和預(yù)應(yīng)力筋7，其中