專利名稱:圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)點構(gòu)造形式，特別是涉及一種圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁連接的節(jié)點形式。
背景技術(shù)：
圓CFRP(碳纖維增強塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑素混凝土而形成的以承受壓力為主的建筑結(jié)構(gòu)用構(gòu)件，這種構(gòu)件允許采用薄壁鋼管作為外部筒體，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重；也可以解決CFRP筒內(nèi)填混凝土結(jié)構(gòu)脆性破壞的不足，同時，其耐腐蝕性、耐久性較好，以上優(yōu)點決定了圓CFRP鋼管混凝土柱具有良好的應(yīng)用前景。而在應(yīng)用過程中，必然涉及到圓CFRP鋼管混凝土柱與目前應(yīng)用較多的RC(鋼筋混凝土)框架梁的連接節(jié)點問題，該節(jié)點與已有的鋼管混凝土柱與RC框架梁的連接節(jié)點的主要區(qū)別是，首先應(yīng)保證CFRP在節(jié)點區(qū)的連續(xù)工作，再就是應(yīng)避免粘貼CFRP后的焊接量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于圓CFRP鋼管混凝土柱與RC框架梁連接的節(jié)點形式。其通過抗剪環(huán)和RC環(huán)梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩，管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產(chǎn)和現(xiàn)場施工，減少了施工現(xiàn)場作業(yè)量，避免了粘結(jié)CFRP后的焊接。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其特征在于，所述節(jié)點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱、抗剪環(huán)、鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環(huán)和鋼筋混凝土環(huán)梁在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環(huán)焊接在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁澆筑在一起。
如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其抗剪環(huán)是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可介于0～90°之間，圓碳纖維增強塑料鋼管之間采用螺紋連接。
如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其節(jié)點的制備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在圓鋼管外機械粘貼碳纖維增強塑料，制備成圓碳纖維增強塑料鋼管；第四步在施工現(xiàn)場將圓碳纖維增強塑料鋼管逐節(jié)擰好，澆筑鋼筋混凝土環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強塑料、補強；第六步澆筑核心混凝土。
本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
1.本發(fā)明的管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產(chǎn)和現(xiàn)場施工，減少了施工現(xiàn)場作業(yè)量，避免了粘結(jié)CFRP后的焊接。
2.本發(fā)明保證了節(jié)點區(qū)的CFRP連續(xù)工作。
3.本發(fā)明采用抗剪環(huán)，有利于RC框架梁、樓板的布置。
圖1為在工廠制備完畢的空心圓截面CFRP鋼管剖面圖；圖2為節(jié)點的最終形式剖面圖。
具體實施方式如圖1所示，在工廠將所需的圓空鋼管1兩端加工內(nèi)、外螺紋2，螺紋高度由實際工程決定；在鋼管外焊接抗剪環(huán)3，抗剪環(huán)截面尺寸等參數(shù)由實際工程決定，抗剪環(huán)中心至鋼管頂部距離與抗剪環(huán)中心至環(huán)梁頂部距離之差應(yīng)便于工人粘貼CFRP(碳纖維增強塑料)；采用機械設(shè)備粘貼碳纖維增強塑料4，制成空心圓截面碳纖維增強塑料鋼管，碳纖維增強塑料邊緣與螺紋應(yīng)有一定距離。
如圖2所示，將碳纖維增強塑料鋼管對中、校平后，在螺紋2處逐節(jié)擰緊，然后在抗剪環(huán)上澆筑RC(鋼筋混凝土)環(huán)梁、框架梁5或樓板等；在螺紋位置人工粘貼碳纖維增強塑料6，并保證與原有碳纖維增強塑料有一定的搭接長度，同時粘貼層數(shù)也可相應(yīng)增加；最后澆筑混凝土7。
本發(fā)明的步驟與工藝條件為第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；
第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在鋼管外(螺紋處除外)機械粘貼CFRP，制備成CFRP鋼管；第四步在施工現(xiàn)場將CFRP鋼管逐節(jié)擰好，澆筑RC環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼CFRP、補強；第六步澆筑核心混凝土。
本發(fā)明通過抗剪環(huán)和RC環(huán)梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩；抗剪環(huán)焊接在圓CFRP鋼管混凝土柱上，通過焊縫傳遞力和彎矩；RC環(huán)梁和RC框架梁澆筑在一起而傳遞力和彎矩。可以機械制備CFRP鋼管，也可以手工制備；抗剪環(huán)可以是圓鋼(鋼筋)，也可以是扁鋼(帶鋼)，且數(shù)量可以是n個(n是自然數(shù))；碳纖維織物可以是單向的，也可以是雙向的，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可以介于0～90°之間；圓CFRP鋼管之間采用螺紋連接；節(jié)點區(qū)的CFRP應(yīng)能連續(xù)工作。
權(quán)利要求
1.圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其特征在于，所述節(jié)點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱、抗剪環(huán)、鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環(huán)和鋼筋混凝土環(huán)梁在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環(huán)焊接在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁澆筑在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其特征在于，抗剪環(huán)是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可介于0～90°之間，圓碳纖維增強塑料鋼管之間采用螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，其特征在于，節(jié)點的制備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在圓鋼管外機械粘貼碳纖維增強塑料，制備成圓碳纖維增強塑料鋼管；第四步在施工現(xiàn)場將圓碳纖維增強塑料鋼管逐節(jié)擰好，澆筑鋼筋混凝土環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強塑料、補強；第六步澆筑核心混凝土。
專利摘要
圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點，涉及一種建筑節(jié)點構(gòu)造形式。圓CFRP(碳纖維增強塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑素混凝土而形成的以承受壓力為主的建筑結(jié)構(gòu)用構(gòu)件。可以機械或手工制備CFRP鋼管，抗剪環(huán)可以是圓鋼(鋼筋)或扁鋼(帶鋼)，數(shù)量可以是n個(n是自然數(shù))；碳纖維織物可以是單向的或雙向的，纖維方向與柱軸線夾角可以介于0～90°之間；圓CFRP鋼管之間采用螺紋連接；節(jié)點區(qū)的CFRP應(yīng)能連續(xù)工作。本發(fā)明的管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產(chǎn)和現(xiàn)場施工，減少了施工現(xiàn)場作業(yè)量，避免了粘結(jié)碳纖維織物后的焊接。
文檔編號E04B1/30GK1995573SQ200610135163
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月28日
發(fā)明者王慶利, 韓林海, 車媛 申請人:沈陽建筑大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan