CN103132602A - 一种自复位框架梁柱节点 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑领域,涉及一种自复位框架梁柱节点,包括混凝土梁(1)和混凝土柱(2),所述的混凝土梁(1)与混凝土柱(2)通过无粘结低松弛预应力钢绞线(3)和角钢(9)连接,所述的混凝土梁(1)端部设有第三钢板(8),所述的混凝土柱(2)靠近梁侧设有第一钢板(5),背对梁侧设有第二钢板(7),所述的无粘结低松弛预应力钢绞线(3)穿过梁端的第三钢板(8)和柱侧的第一钢板(5),用锚具(10)锚固在柱侧的第二钢板(7)外侧。所述的角钢(9)通过螺杆(4)和螺母(6)分别与混凝土梁(1)和混凝土柱(2)连接。所述的第一钢板(5)与第三钢板(8)之间接触。本发明能够实现小震下结构稳定、大震下结构出现大变形但不破坏、震后结构自复位的效果。

Description

一种自复位框架梁柱节点技术领域[0001] 本发明属于建筑工程领域,涉及建筑结构消能减震技术,尤其是自复位结构。技术背景[0002] 可恢复功能结构是一种新型的减震控制结构,它不仅能在地震时保护人们的生命财产安全,也能帮助人们在大地震之后,尽快恢复正常生活,是结构抗震设计的一个理想的新方向。可恢复结构体系主要包括可更换结构构件,摇摆结构,以及自复位结构等。近年来,研究表明,结构的摇摆可以降低地震作用和结构本身的延性设计需求,减小地震破坏,节约结构造价。放松结构与基础间约束或构件间约束,使结构与基础或构件接触面处仅有受压能力而无受拉能力,则结构在地震作用下发生摇摆,通过预应力使结构复位,形成自复位结构。这种新型结构体系既能有效控制结构“最大变形”,又能减少结构“残留变形”。[0003]目前,自复位结构在结构抗震方面属于一个创新的研究领域,具有自复位能力的框架梁柱节点有待研究、开发。发明内容[0004] 本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种具有自复位能力的框架梁柱节点,该节点既能保证小震下结构稳定,又能实现大震下结构出现大变形,震后结构自复位的理想效果。[0005] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:[0006] 一种自复位框架梁柱节点,包括混凝土梁和混凝土柱,所述的混凝土梁与混凝土柱通过无粘结低松弛预应力钢绞线和角钢连接,所述的混凝土梁端部设有第三钢板,所述的混凝土柱靠近梁侧设有第一钢板,背对梁侧设有第二钢板,所述的无粘结低松弛预应力钢绞线穿过梁端的第三钢板和柱侧的第一钢板,用锚具锚固在柱侧的第二钢板外侧;所述的角钢通过螺杆和螺母分别与混凝土梁和混凝土柱连接;所述的第一钢板与第三钢板仅接触而不粘连。[0007] 所述的梁端的第三钢板上设有钢绞线孔,引导钢绞线穿过。[0008] 所述的柱侧的第一钢板和第二钢板上设有钢绞线孔和螺杆孔,分别引导钢绞线和螺杆穿过。[0009] 所述的梁端的第三钢板应与柱钢筋笼纵筋固定连接,例如焊接。[0010] 所述的混凝土梁和混凝土柱若为预制,应预留孔道引导钢绞线穿过。[0011] 所述的混凝土梁和混凝土柱若为现浇,应将钢绞线与梁柱钢筋笼一同绑扎。[0012] 所述的钢绞线应位于混凝土梁的上下两侧,用量和预应力均匀配置。梁端处所述的钢绞线周围应设置网状钢筋或螺旋箍。[0013] 所述的角钢上应设置孔洞,供螺杆穿过。[0014] 对于混凝土梁,所述的螺杆通过螺母固定在角钢外侧。对于混凝土柱,所述的螺杆通过螺母固定在角钢外侧和柱侧钢板外侧。[0015] 所述的锚具选用夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。[0016] 由于采用了上述方案,本发明的有益效果是:[0017] 采用本发明提供的新型自复位框架梁柱节点,小震下,梁柱节点与固接节点相同,中震或大震下,梁端一侧压应力消失,梁端发生张开,角钢传递剪力并提供转动刚度,结构出现大变形但不破坏,预应力筋始终处于弹性状态,地震作用过后,混凝土梁和混凝土柱没有破坏和残余变形,在预应力筋的作用下,梁端回到初始状态,达到小震下结构稳定,大震下结构出现大变形但不破坏,震后结构自复位的效果。[0018] 本发明方案简单,施工方便,可以很好的实现自复位减震控制效果,保证结构在地震作用下的安全,可广泛应用于建筑结构消能减震技术领域。附图说明[0019] 图1为本发明实施例自复位框架梁柱节点的主视示意图。[0020] 图2为本发明实施例自复位框架梁柱节点的左视示意图。[0021] 图3为本发明实施例自复位框架梁柱节点的俯视示意图。[0022] 图4为图2所示实施例中的1-1局部剖视图。[0023] 图5为图1所示实施例中钢板5和钢板7主视示意图。[0024] 图6为图1所示实施例中钢板8主视示意图。[0025] 图7为图1所示实施例中角钢9主视示意图。[0026] 图8为图1所示实施例中角钢9左视示意图。[0027] 图9为图1所示实施例中角钢9俯视示意图。[0028] 图1Oa为自复位框架梁柱节点的原始状态工作原理示意图。[0029] 图1Ob为自复位框架梁柱节点梁端一 侧打开的工作原理示意图。[0030] 图1Oc为自复位框架梁柱节点恢复原始状态的工作原理示意图。[0031] 图1Od为自复位框架梁柱节点梁端另一侧打开的工作原理示意图。[0032] 附图标注:[0033] I混凝土梁, 2混凝土柱,[0034] 3无粘结低松弛预应力钢绞线,4螺杆,[0035] 5混凝土柱靠近梁端一侧的第一钢板,51混凝土柱两侧钢板上的钢绞线孔洞,[0036] 52混凝土柱两侧钢板上的螺杆孔洞,6螺母,[0037] 7混凝土柱上背对梁端一侧的第二钢板,8混凝土梁端的第三钢板,[0038] 81混凝土梁端钢板上的钢绞线孔洞,9角钢,[0039] 91角钢上的螺杆孔洞, 10锚具,[0040] 11梁钢筋笼纵筋, 12螺旋箍。具体实施方式[0041] 下面结合附图所示实施例对本发明做进一步说明。[0042] 该自复位框架梁柱节点采用现浇的施工方式。一种自复位框架梁柱节点,包括混凝土梁I和混凝土柱2,混凝土梁I与混凝土柱2通过无粘结低松弛预应力钢绞线3和角钢9连接,混凝土梁I端部设有第三钢板8,混凝土柱靠近梁侧和背侧设有第一钢板5和第二钢板7,无粘结低松弛预应力钢绞线3穿过梁端的第三钢板8和柱侧的第一钢板5,用锚具10锚固在柱侧的第二钢板7外侧。角钢9通过螺杆4和螺母6分别与混凝土梁I和混凝土柱2连接。第三钢板8与第一钢板5之间仅接触而不粘连。
[0043] 梁端的第三钢板8上设有钢绞线孔81,引导钢绞线3穿过。
[0044] 柱侧的第一钢板5和第二钢板7上设有钢绞线孔51和螺杆孔52,分别引导钢绞线3和螺杆4穿过。
[0045] 梁端的第三钢板8应与柱钢筋笼纵筋11焊接。
[0046] 混凝土梁I和混凝土柱2为现浇,钢绞线3与梁柱钢筋笼一同绑扎。
[0047] 钢绞线3应位于混凝土梁I的上下两侧,用量和预应力均匀配置。梁端处所述的钢绞线周围应设置网状钢筋或螺旋箍12。
[0048] 角钢9上设置孔洞91,供螺杆4穿过。
[0049] 对于混凝土梁1,螺杆4通过螺母6固定在角钢9外侧。对于混凝土柱2,螺杆4通过螺母6固定在角钢8外侧和柱侧的第二钢板7外侧。
[0050] 钢绞线3为柔性杆件,分别穿过混凝土梁1、第三钢板8、第一钢板5、混凝土柱2、第二钢板7,最后用锚具10夹持固定。
[0051] 锚具10可以选用夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
[0052] 具体施工时,钢绞线3、螺杆4、第一钢板5、螺母6、第二钢板7、第三钢板8、角钢9、锚具10均可在工厂预制,按上述实施方法安装组合为本发明。使用时将本发明一种自复位框架梁柱节点用于梁柱之间,即完成施工。
[0053] 经过振动台试验证明,本发明能够满足小震下,梁柱节点与固接节点相同,中震或大震下,梁端一侧压应力消失,梁端发生张开,角钢传递剪力并提供转动刚度,结构出现大变形但不破坏,预应力筋始终处于弹性状态,地震作用过后,混凝土梁和混凝土柱没有破坏和残余变形,在预应力筋的作用下,梁端回到初始状态,达到小震下结构稳定,大震下结构出现大变形但不破坏,震后结构自复位的理想效果。
[0054] 本发明可广泛应用于消能减震结构体系中,在地震作用下既可保障良好的消能减震效果,实现减小结构地震损害的目的,又能在中震或大震下,使结构出现大变形但不破坏,震后没有破坏和残余变形,实现结构自复位的效果。
[0055] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自复位框架梁柱节点,其特征在于:包括混凝土梁(I)和混凝土柱(2),所述的混凝土梁(I)与混凝土柱(2)通过无粘结低松弛预应力钢绞线(3)和角钢(9)连接,所述的混凝土梁(I)端部设有第三钢板(8 ),所述的混凝土柱(2 )靠近梁侧设有第一钢板(5 ),背对梁侧设有第二钢板(7),所述的无粘结低松弛预应力钢绞线(3)穿过梁端的第三钢板(8)和柱侧的第一钢板(5),用锚具(10)锚固在柱侧的第二钢板(7)外侧;所述的角钢(9)通过螺杆(4)和螺母(6)分别与混凝土梁(I)和混凝土柱(2)连接;所述的第一钢板(5)与第三钢板(8)接触。
2.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的梁端的第三钢板(8)上设有钢绞线孔(81),引导钢绞线(3)穿过。
3.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的柱侧的第一钢板(5)和第二钢板(7)上设有钢绞线孔(51)和螺杆孔(52),分别引导钢绞线(3)和螺杆(4)穿过。
4.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的梁端的第三钢板(8)与柱钢筋笼纵筋(11)固定连接。
5.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的混凝土梁(I)和混凝土柱(2)为预制,预留孔道引导钢绞线(3)穿过。
6.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的混凝土梁(I)和混凝土柱(2)为现浇,钢绞线(3)与梁柱钢筋笼绑扎在一起。
7.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的钢绞线(3)位于混凝土梁(I)的上下两侧,用量和预应力均匀配置;梁端处所述的钢绞线(3)周围设置网状钢筋或螺旋箍(12)。
8.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的角钢(9)上设置有孔洞(91)供螺杆(4)穿过。
9.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:对于混凝土梁(1),所述的螺杆(4)通过螺母(6)固定在角钢(9)外侧;对于混凝土柱(2),所述的螺杆(4)通过螺母(6)固定在角钢(9)外侧和柱侧的第二钢板(7)外侧。
10.根据权利要求1所述的自复位框架梁柱节点,其特征在于:所述的锚具(10)为夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
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