預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點的制作方法
【專利摘要】預制預應力鋼筋混凝土梁與圓鋼管混凝土柱節(jié)點屬于建筑結構【技術領域】。包括圓鋼管混凝土柱、預制鋼筋混凝土梁、預應力筋、環(huán)板、槽鋼。圓鋼管混凝土柱（1）與鋼筋混凝土梁（2）均為預制；預制鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應梁截面的位置留設孔道，并在孔道中預埋金屬波紋管（4）；圓鋼管混凝土柱（1）上與鋼筋混凝土梁（2）連接處焊接環(huán)板（5）；槽鋼（6）焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管（4）中后穿預應力筋（3），張拉預應力筋（3）；張拉完成后48h之內(nèi)完成孔道灌漿，從而將梁柱組成整體。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點的抗剪承載力，增強其連接性能，應用前景廣闊。
【專利說明】 預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，屬于建筑結構【技術領域】?！颈尘凹夹g】
[0002]建筑工程中應用鋼管混凝土已有100多年的歷史。圓鋼管混凝土由于具有承載力高、塑性和韌性好、經(jīng)濟效果好和施工方便等優(yōu)點而受工程界的重視。圓鋼管混凝土能適應現(xiàn)代工程結構向大跨、高聳、重載發(fā)展和承受惡劣條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術的工業(yè)化要求，因而正被越來越廣泛的應用于單層和多層工業(yè)廠房柱、設備構架柱、棧橋柱、樁、空間結構、商業(yè)廣場、多層辦公樓及住宅、高層和超高層建筑以及橋梁結構中，已取得良好的經(jīng)濟效果和建筑效果。尤其是近幾年來，在我國圓鋼管混凝土結構的發(fā)展異常迅速，對圓鋼管混凝土結構的研究也越來越多。
[0003]圓鋼管混凝土柱與梁的連接節(jié)點是進行鋼管混凝土工程設計時的關鍵問題之一，其連接節(jié)點的有效性直接影響整體結構的剛度、穩(wěn)定性和承載能力，也影響到現(xiàn)場施工難度和施工進度。現(xiàn)有的鋼管混凝土節(jié)點形式繁多，大多構造復雜，施工難度大，傳力不明確，節(jié)點計算模型不明確，至今我國還沒有一套較完整的節(jié)點計算理論和設計方法。因此，研發(fā)一種新型具有現(xiàn)場安裝簡單快捷，對操作人員技術和施工環(huán)境要求不高，連接安全可靠的圓鋼管混凝土柱與梁節(jié)點形式，顯得十分必要。
[0004]有粘結預應力這種施工方法，通過孔道灌漿，使預應力筋與混凝土相互粘結，減輕了錨具傳遞預應力作用，提高了錨固可靠性與耐久性，廣泛用于主要承重構件或結構。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供了預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，該節(jié)點可保證節(jié)點在連接有效、傳力明確的前提下，通過改善預制鋼筋混凝土梁與圓鋼管混凝土柱節(jié)點連接方式，采用預應力筋進行裝配，降低了施工難度、加快了施工進度。本發(fā)明施工速度快，能夠有效增加節(jié)點的抗剪承載力，增強其連接性能，應用前景廣闊。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為預應力連接混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，如圖1、2所示，包括圓鋼管混凝土柱(I)和預制鋼筋混凝土梁(2)，二者由預應力筋組成整體。其特征在于:圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預制；預制鋼筋混凝土梁、圓鋼管混凝土柱對應梁截面的位置留設孔道，并在孔道中預埋金屬波紋管(4);在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環(huán)板(5)，環(huán)板(5)上有對應的孔；槽鋼
[6]焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管(4)中后穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3);張拉完成后48h之內(nèi)在孔道灌砂漿(7)，從而將梁柱組成整體。
[0007]所述環(huán)板(5)為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。
[0008]所述槽鋼(6)腹板高度為梁截面寬度，翼緣寬度為梁截面高度，槽鋼長度為梁截面高度，槽鋼的腹板切割成與圓鋼管相同的弧度，以便焊接時與圓鋼管完全接觸。
[0009]預應力筋(3)的預應力大小的設計原則為:既要保證連接處的摩擦抗剪能力，又要使預應力筋中的應力始終保持在屈服極限以內(nèi)。
[0010]在邊柱的端部環(huán)板可以作為預應力鋼筋(3)張拉時的承壓板。
[0011]采用這種節(jié)點現(xiàn)場施工速度快，而且可以保證節(jié)點連接的可靠性。這種節(jié)點采用環(huán)板，可以減輕圓鋼管開洞時對承載力的削弱作用；采用槽鋼可以增大梁柱節(jié)點的抗剪承載力；采用預應力鋼筋，通過孔道灌漿，使預應力筋與混凝土相互粘結，減輕了錨具傳遞預應力作用，提高了鋼筋混凝土梁的性能，這給我國的經(jīng)濟和社會發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟效益，應用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為中節(jié)點正立面圖
[0013]圖2為邊節(jié)點正立面圖
[0014]圖3為圖1沿A-A的截面圖
[0015]圖4為圖2沿B-B的截面圖
[0016]圖5為圖2沿C-C的截面圖
[0017]圖6為圖1沿D-D的截面圖
[0018]圖中:1、圓鋼管混凝土柱，2、預制鋼筋混凝土梁，3、預應力筋，4、金屬波紋管，5、環(huán)板，6、槽鋼，7、砂漿。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020]如圖1-6所示。
[0021]實施例1
[0022]預應力連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點構造如圖1所示:
[0023]1、圓鋼管混凝土和鋼筋混凝土梁的制作
[0024]在工廠嚴格按照相關規(guī)范和圖紙制作圓鋼管混凝土柱(I)和鋼筋混凝土梁(2)，預制時均預留四個對應孔道，孔道內(nèi)徑比預應力筋直徑大15mm，孔道中預埋金屬波紋管
(4),在圓鋼管混凝土柱(I)上連接梁處采用圍焊方式焊接環(huán)板(5)和槽鋼(6)。
[0025]2、梁柱節(jié)點的裝配
[0026]圓鋼管混凝土柱(I)定位后，通過支撐使鋼筋混凝土梁(2)吊裝定位。
[0027]3、張拉預應力筋
[0028]在波紋管(4)中穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3)。張拉采用對稱張拉方式，張拉力的作用線與孔道中心線重合。張拉控制采用應力與伸長值雙控，張拉程序為
O— 10% O _ — 100% O _ — 103% O _ —錨固。
[0029]4、孔道灌漿
[0030]張拉完成后48h之內(nèi)對孔道灌砂漿(7)，灌漿采用42.5R普通硅酸鹽水泥，灌漿過程中保持連續(xù)一致。
[0031]5、切割
[0032]張拉結束后，采用手提式砂輪機切割機將外露預應力筋切除，其外露長度不宜小于預應力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。[0033]實施例2
[0034]當為邊柱節(jié)點時見圖2，其它措施同實施例1，只是在邊柱的端部，將預應力筋焊接在環(huán)板(5)上，此環(huán)板可以作為預應力筋張拉時的承壓板。
【權利要求】
1.預應力連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，其特征在于:該節(jié)點包括圓鋼管混凝土柱(I)、鋼筋混凝土梁(2)、預應力筋(3)、環(huán)板(5)和槽鋼(6);具體而言，圓鋼管混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2)均為預制；鋼筋混凝土梁(2)、圓鋼管混凝土柱(I)對應梁截面的位置留設孔道，并在孔道中預埋金屬波紋管(4);在圓鋼管混凝土柱(I)上與鋼筋混凝土梁(2)連接處焊接環(huán)板(5)，環(huán)板(5)上有對應的孔；槽鋼(6)焊接在圓鋼管上；在金屬波紋管(4)中后穿預應力筋(3)，張拉預應力筋(3);張拉完成后48h之內(nèi)對孔道灌砂漿(7)，從而將梁柱組成整體。
2.根據(jù)權利要求1所述的預應力連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，其特征在于:所述預應力(3)采用的是有粘結預應力。
3.根據(jù)權利要求1所述的預應力連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，其特征在于:所述環(huán)板(5)為普通鋼板，寬度為梁截面高度，厚度為鋼管壁厚。
4.根據(jù)權利要求1所述的預應力連接預制混凝土梁圓鋼管混凝土柱節(jié)點，其特征在于:所述槽鋼(6)腹板高度為梁截面寬度，翼緣寬度為梁截面高度，槽鋼長度為梁截面高度，槽鋼的腹板切割成與圓鋼管相同的弧度，以便焊接時與圓鋼管完全接觸。
【文檔編號】E04B1/58GK103924685SQ201410151434
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李振寶, 王文靜, 解詠平, 宋坤, 馬華 申請人:北京工業(yè)大學