一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)制裝配式建筑是工業(yè)化生產(chǎn)的建筑結(jié)構(gòu)，具有自重輕、施工快、施工噪音小、造價(jià)低、節(jié)能、環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。對(duì)預(yù)制裝配式建筑進(jìn)行研宄，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。目前已提出了一種預(yù)制裝配式框架組合結(jié)構(gòu)體系，采用一種集預(yù)制結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾、防水、防火等功能一體化的新型輕質(zhì)整體建筑墻板，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)功能一體化。已經(jīng)申請(qǐng)了鋼筋等強(qiáng)機(jī)械連接方式墻體自保溫技術(shù)的專利。并于2011年至2012年期間，在大溪河城市公建項(xiàng)目、江蘇泰源環(huán)?？萍加邢薰拘陆◤S房、宜興汍北花園等進(jìn)行了示范工程建設(shè)。但我國(guó)對(duì)其技術(shù)體系尚未形成統(tǒng)一、規(guī)范的理論和技術(shù)體系。因此，需要對(duì)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位-節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化的理論研宄，為推動(dòng)建筑工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。
[0003]2012年5月建設(shè)部發(fā)布的“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃中提出了九大重點(diǎn)任務(wù)的第八條“推動(dòng)建筑工業(yè)化和住宅產(chǎn)業(yè)化”，要求加快建立預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、新型結(jié)構(gòu)體系、裝配化施工等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)結(jié)構(gòu)件、部品、部件的標(biāo)準(zhǔn)化，豐富標(biāo)準(zhǔn)件的種類，提高通用性、可置換性。推廣適合工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制裝配式混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等建筑體系。加快發(fā)展建設(shè)工程的預(yù)制、裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平。支持整合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工全過(guò)程的工業(yè)化基地建設(shè)，選擇條件具備的城市進(jìn)行試點(diǎn)，加快市場(chǎng)推廣應(yīng)用。2013年我國(guó)裝配式建筑將達(dá)到500萬(wàn)平米，2015年達(dá)到1000萬(wàn)平米，要求單體建筑預(yù)制裝配率達(dá)到30%。到2020年單體建筑預(yù)制裝配率達(dá)到60%。國(guó)家對(duì)于采用預(yù)制裝配式建筑的項(xiàng)目，給予獎(jiǎng)勵(lì)和稅收方面優(yōu)惠政策，并優(yōu)先返還墻改基金、散裝水泥基金等支持。
[0004]20世紀(jì)70年代，就有學(xué)者開(kāi)始對(duì)梁柱連接的性能做細(xì)致的試驗(yàn)和理論研宄了。這些研宄的目的就是給出一條能夠廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)的彎矩一轉(zhuǎn)角(M-θ)曲線，并且對(duì)曲線本身的非線性性質(zhì)給予了足夠的重視。
[0005]1990年原重慶建工學(xué)院提出的單因素協(xié)調(diào)法在國(guó)內(nèi)首先把影響連接性能的各個(gè)因素分離出來(lái)，分析每個(gè)因素對(duì)連接整體的貢獻(xiàn)，然后考慮各個(gè)因素間的協(xié)調(diào)，得到M-Θ關(guān)系。1991-1992年，上海城建學(xué)院和同濟(jì)大學(xué)提出在鋼框架靜力分析中用線形模型代替節(jié)點(diǎn)非線性M-Θ關(guān)系。并建立了考慮節(jié)點(diǎn)變形的梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠确匠獭?br>[0006]k0= r (Muho/fy) + 0 (1-1)
[0007]式(1-1)為-個(gè)試驗(yàn)擬合公式。其中1?連接的初始剛度；MU為節(jié)點(diǎn)的極限彎矩；fy為鋼材屈服強(qiáng)度，Iitl梁翼緣間距離，r、β由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的系數(shù)。
[0008]對(duì)于連接的M-Θ關(guān)系，很多國(guó)外的學(xué)者進(jìn)行了深入的研宄建立了多種連接模式，主要有:(l)Rathbum、Monforton、Wu以及Lightfoot和LeMessurier提出的單剛度線性模式，它采用初始連接剛度來(lái)代表全部加載范圍的連接特性，顯然這種模式在彎矩增加超過(guò)連接使用極限后就不再有效。(2)Frye和Morris建立的多項(xiàng)式模式，在該模式中，M-Θ關(guān)系用一個(gè)奇次方的多項(xiàng)式來(lái)表達(dá)。(3) Chen W F等對(duì)多種連接作了大量的試驗(yàn)，并結(jié)合其他人的試驗(yàn)結(jié)果，歸納建立了一個(gè)連接的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)角鋼類連接給出了一個(gè)與試驗(yàn)結(jié)果很接近的擬合式，即三參數(shù)函數(shù)模式，但該模式中的一些參數(shù)缺乏物理意義，同時(shí)其M-Θ曲線沒(méi)有后期強(qiáng)化現(xiàn)象，而實(shí)際中有些連接類型在后期階段表現(xiàn)出強(qiáng)化現(xiàn)象。(4)Yee Y L等提出了一個(gè)四參數(shù)指數(shù)函數(shù)模式，該模式中各個(gè)參數(shù)都具有物理意義，并且該模式能反映M- Θ曲線的后期強(qiáng)化現(xiàn)象，他還進(jìn)行了螺栓端板連接的試驗(yàn)并將試驗(yàn)結(jié)果和模式進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)二者很吻合，但是由于具有四個(gè)參數(shù)，使得該模式顯得較為復(fù)雜。Tarpy和Cardinal采用有限元模型對(duì)不同類型的連接形式進(jìn)行了研宄，采用了多線性回歸分析求得了 M-Θ關(guān)系的模式。
[0009]在鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)是連接梁柱的關(guān)鍵部位。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼-混凝土組合框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了一系列較為深入的研宄:KANNO等對(duì)鋼筋混凝土柱-型鋼梁(RCS)組合節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研宄與理論分析；PARRAMONTES1NS等對(duì)RCS組合節(jié)點(diǎn)的剪切性能進(jìn)行了研宄，并對(duì)節(jié)點(diǎn)的變形性能進(jìn)行了研宄；趙鴻鐵對(duì)型鋼混凝土(SRC)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪性能進(jìn)行了深入研宄與分析。
[0010]目前，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)主要存在的問(wèn)題有:
[0011]裝配式混凝士結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及模數(shù)化制作問(wèn)題。這是工業(yè)化生產(chǎn)的必然要求，且同時(shí)涉及到構(gòu)件之間的連接方式、防漏及保溫隔熱的構(gòu)造、相應(yīng)連接配件的設(shè)置等一系列問(wèn)題。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的制作技術(shù)應(yīng)盡量提高預(yù)制構(gòu)件品質(zhì)。目時(shí)，應(yīng)研發(fā)裝飾，保溫一體化的制作技術(shù)。
[0012]裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的連接技術(shù)。在保證整體結(jié)構(gòu)安全性、整體性的前提下，盡量簡(jiǎn)化連接構(gòu)造。降低施工中不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。同時(shí)，應(yīng)密切關(guān)注連接處的防漏、防滲以及保溫問(wèn)題等。
[0013]裝配式混凝士結(jié)構(gòu)配套的設(shè)計(jì)、制作、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的編制。應(yīng)在切實(shí)掌握裝配式混凝土結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，確定配套的設(shè)計(jì)方法、制作工藝要求、施工指南及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。以促進(jìn)技術(shù)成熟及推廣。雖然很多建筑企業(yè)都已經(jīng)出臺(tái)各自的地方標(biāo)準(zhǔn)。但是由于地方局限性及標(biāo)準(zhǔn)的不夠系統(tǒng)和成熟，阻礙了各技術(shù)在全國(guó)范圍的推廣及應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)。
[0015]本實(shí)用新型借鑒國(guó)內(nèi)外延性節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，分析節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)和耗能機(jī)理，提出一種新型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造思路:在梁和梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過(guò)螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，能通過(guò)耗能角鋼與預(yù)埋鋼骨兩種加強(qiáng)方式，使梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能有效提高，同時(shí)方便安裝就位、提高抗剪承載力、鋼骨連接處的橢圓孔洞提高轉(zhuǎn)達(dá)能力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1本實(shí)用新型的柱節(jié)點(diǎn)大樣圖；
[0018]圖1中，預(yù)制梁與預(yù)制柱連接的桃紅部分為耗能角鋼；預(yù)制梁端部深藍(lán)色構(gòu)件為預(yù)埋鋼骨，通過(guò)螺栓連接，梁端中間虛線為預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，節(jié)點(diǎn)處綠色部分為橡膠墊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1所示，為一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)，
[0020]梁和梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過(guò)螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)，其特征在于，在梁和梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過(guò)螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉。連接施工以“干作業(yè)”為主，節(jié)點(diǎn)周圍進(jìn)行非結(jié)構(gòu)性灌漿，考慮在連接處嵌入橡膠墊塊，可減輕構(gòu)件碰撞時(shí)的損傷，也能夠保證耗能元件屈服后節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)變形能力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)，其特征在于，在梁和梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)，其特征在于，預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過(guò)螺栓連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點(diǎn)，在梁和梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過(guò)螺栓連接，鋼骨和角鋼提供節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力，也解決施工階段構(gòu)件的安裝就位問(wèn)題，鋼骨連接處的橢圓形孔道也為節(jié)點(diǎn)提供一定的轉(zhuǎn)動(dòng)能力；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉。連接施工以“干作業(yè)”為主，節(jié)點(diǎn)周圍進(jìn)行非結(jié)構(gòu)性灌漿，考慮在連接處嵌入橡膠墊塊，可減輕構(gòu)件碰撞時(shí)的損傷，也能夠保證耗能元件屈服后節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)變形能力。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)具有自復(fù)位功能，能通過(guò)結(jié)合耗能角鋼與預(yù)埋鋼骨兩種加強(qiáng)方式，使梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能有效提高，同時(shí)方便安裝就位。
【IPC分類】E04B1-41, E04B1-58, E04B1-98
【公開(kāi)號(hào)】CN204385908
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420629565
【發(fā)明人】鄒昀, 馮小平, 林暉
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月27日