CN103243820A - 可恢复功能预制梁柱节点 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑结构技术领域,具体为预制钢筋混凝土梁柱结构体系中一种可恢复功能预制梁柱节点。其包括预制钢筋混凝土梁、柱构件、预应力筋、预应力筋锚具。预制梁端有弧形凹槽,预制柱端有弧形凸头或预制梁端有弧形凸头,预制柱端有弧形凹槽。梁端凹槽与柱的凸头正好契合或梁端凸头与柱的凹槽正好契合。通过张拉贯穿柱水平孔道、梁水平孔道无的预应力筋使预制梁、预制柱成为整体。张拉工作完成后,可根据需要在预制混凝土梁柱上下接缝位置安装金属阻尼器。本发明通过在大震中梁柱接口缝隙打开,减弱地震作用。附加的金属阻尼器在梁柱接口缝隙打开时发生塑性变形消耗地震能量。震后构件损伤小,残余变形小,同时金属阻尼器拆卸更换方便。

Description

可恢复功能预制梁柱节点
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域,具体涉及预制钢筋混凝土梁柱结构体系中,一种可恢复功能预制梁柱节点。
背景技术
预制混凝土技术是工业化的建筑生产方式, 预制混凝土结构是现代建筑最重要的结构形式之一。近些年, 随着我国住宅产业化的发展, 住宅建筑的工业化改革势在必行。住宅建筑工业化首先要提高工业化的生产和施工技术, 从而提高劳动生产率、降低成本、保证工程质量。当前, 我国西部大开发为建筑产业的工业化发展提供了舞台, 发展预制混凝土结构前景广阔。预制混凝土结构具有如下的特点:(1)工业化生产,工业化劳动生产效率高、生产环境稳定,构件的定型和标准化有利于机械化生产, 而且按标准严格检验出厂产品, 因而质量保证率高。(2)施工方便,模板和现浇混凝土作业很少, 预制楼板无需支撑, 叠合楼板模板很少。 (3)建造速度快, 对周围生活工作影响小。(4)预制结构工期短, 投资回收快。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可恢复功能预制梁柱节点,该预制拼装式节点能够有效提高建设进度,减少环境污染,降低成本,同时具有优良的抗震性能,满足建筑结构使用要求。
本发明所提供的可恢复功能预制梁柱节点,包括预制钢筋混凝土柱,预制钢筋混凝土梁,预应力筋,预应力锚具;其中:
所述的预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁,其横截面为矩形,预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁垂直连接;预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁的钢筋根据受力需求及构造要求配置;所述预制钢筋混凝土柱的柱边有弧形凸头,所述预制钢筋混凝土梁端有弧形凹槽(或者所述预制钢筋混凝土柱的柱边有弧形凹槽,所述预制钢筋混凝土梁端有弧形凸头);所述弧形凸头与弧形凹槽互相匹配。
所述的预制钢筋混凝土梁,在弧形凹槽上下方有预留的预应力筋孔道,所述的预制钢筋混凝土柱,在弧形凸头上下方有预留的预应力筋孔道(或者所述的预制钢筋混凝土梁,在弧形凸头上下方有预留的预应力筋孔道,所述的预制钢筋混凝土柱,在弧形凹槽上下方有预留的预应力筋孔道);所述的预制钢筋混凝土梁中的孔道与预制混凝土柱中的孔道直通;
所述的预制钢筋混凝土柱在张拉端面有预埋的钢垫板,该钢垫板开有圆孔,且钢垫板下布置螺旋箍筋,在与预制钢筋混凝土梁平面接触的面有预埋的钢垫板,该钢垫板开有圆孔;所述的预制钢筋混凝土梁在与预制钢筋混凝土柱平面接触的面有预埋的钢垫板,该钢垫板开有圆孔;所开圆孔供预应力筋直线穿过; 所述的预应力筋穿过预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土柱的预应力筋孔道,在预制钢筋混凝土柱外侧进行张拉,由锚具锚固在柱外侧钢垫板上,使预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土柱成为整体; 
所述的预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱上、下接缝处可设置金属阻尼器;所述金属阻尼器根据实际情况决定设置与否。在大震及特大地震作用下,梁柱间缝隙打开,金属阻尼器发生塑性变形,消耗地震能量。
本发明的优点在于,采用无粘结预应力技术,把梁柱构件组合成一体,使得这种预制结构具有良好的自复位抗震性能。在小震作用下,梁柱接口缝隙不打开,预应力筋预应力不发生明显变化。在中震作用下,梁柱接口缝隙介于打开的临界状态之间。在大震乃至特大地震作用下,梁柱接口缝隙打开,减弱地震作用。震后构件残余变形小,预应力筋的初始拉力使得梁仍能回到初始位置。在梁柱接口缝隙处可安装金属阻尼器,小震中阻尼器未进入屈服状态,中震作用下阻尼器处于屈服临界状态,大震及特大地震中阻尼器发生塑性变形,消耗地震能量。失效的阻尼器拆卸更换方便。整个地震过程中预制混凝土构件几乎处于弹性状态,震后结构得以继续工作。
附图说明
图1为本发明带有凸头的预制柱与带有凹槽的预制梁组合成的边节点示意图。
图2为本发明带有凹槽的预制柱与带有凸头的预制梁组合成的边节点示意图。
图3为本发明带有凸头的预制柱与带有凹槽的预制梁组合成的中节点示意图。
图4为本发明带有凹槽的预制柱与带有凸头的预制梁组合成的边节点示意图。
图5为本发明带有凹槽的预制柱与带有凸头的预制梁单跨单向边节点拼装示意图(带有凸头的预制柱与带有凹槽的预制梁拼装同理,在此不再列出)。
图6为本发明带有凹槽的预制柱与带有凸头的预制梁多跨单向边节点拼装示意图(带有凸头的预制柱与带有凹槽的预制梁拼装同理,在此不再列出)。
图7、8、9为本发明带有凹槽的预制柱与带有凸头的预制梁多向边节点拼装示意图(带有凸头的预制柱与带有凹槽的预制梁拼装同理,在此不再列出)。
附图标号:1为预制混凝土柱侧面锚具处预埋钢垫板,2为预应力筋锚具,3为螺旋箍,4为与梁平面接触的柱侧面预埋的钢垫板,5为预制混凝土柱,6为金属阻尼器,7为柱平面接触的梁端预埋的钢垫板,8为预制混凝土梁,9为预应力筋。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
以图1为例,本发明可恢复功能预制梁柱节点位于框架结构边上,其包括带有弧形凸头的预制钢筋混凝土柱5,带有弧形凹槽的预制钢筋混凝土梁8,预应力筋9,预应力筋锚具2,金属阻尼器6。
预制钢筋混凝土柱5和预制钢筋混凝土梁8在预制工厂生产完成。预制钢筋混凝土柱5的钢筋根据受力、构造确定。同样的,预制钢筋混凝土梁8的钢筋根据受力、构造确定。弧形凸头以及匹配的弧形凹槽的圆弧半径根据实际情况确定。
预制钢筋混凝土柱5在张拉端的柱侧面有预埋的钢垫板1,该钢垫板1在柱预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。与梁平面接触的柱侧面有预埋的钢垫板4,该钢垫板4在柱预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。
预制钢筋混凝土梁8在与柱平面接触的梁端有预埋的钢垫板7,该钢垫板7在梁预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。
上述预制混凝土梁柱构件工厂制作完成后,运输到工地上装配。预制钢筋混凝土柱5在需要位置竖向就位,预制钢筋混凝土梁8接头与预制柱5接头契合在一起。预应力筋9穿过预制梁柱构件的孔道,在柱外侧进行张拉,张拉完成后,用预应力筋锚具2锚固在柱外侧钢垫板1上。
预应力筋张拉工作完成后,在梁柱上下接缝处安装金属阻尼器6。
至此该梁柱组合试件装配完成。
以图3为例,本发明可恢复功能预制梁柱节点位于框架结构中部,其包括带有弧形凸头的预制钢筋混凝土柱5,带有弧形凹槽的预制钢筋混凝土梁8,无粘结低松弛预应力筋9,预应力锚具2,金属阻尼器6。
预制钢筋混凝土柱5和预制钢筋混凝土梁8在预制工厂生产完成。预制钢筋混凝土柱5的钢筋根据受力、构造确定。同样的,预制钢筋混凝土梁8的钢筋根据受力、构造确定。弧形凸头以及匹配的弧形凹槽的圆弧半径根据实际情况确定。
预制钢筋混凝土柱5在张拉端的柱侧面有预埋的钢垫板1,该钢垫板1在柱预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。与梁平面接触的柱侧面有预埋的钢垫板4,该钢垫板4在柱预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。
预制钢筋混凝土梁8在与柱平面接触的梁端有预埋的钢垫板7,该钢垫板7在梁预应力孔道处有圆孔,供预应力筋穿过。
上述预制混凝土梁柱构件工厂制作完成后,运输到工地上装配。预制钢筋混凝土柱5在需要位置竖向就位,预制钢筋混凝土梁8接头与预制柱5接头契合在一起。预应力筋9穿过预制梁柱构件的孔道,在边柱外侧进行张拉,张拉完成后,用预应力筋锚具2锚固在柱外侧钢垫板1上。
预应力筋张拉工作完成后,在柱两侧梁柱上下接缝处安装金属阻尼器6。
至此该梁柱组合试件装配完成。
本发明可广泛用于预制钢筋混凝土框架、框架建立剪力墙、框筒结构等结构中。本发明制作简单,施工快捷方便,环保绿色,对建筑业的可持续发展有推动作用,并且在地震中良好的自复位性能,并能消耗地震能量,残余变形小,构件损伤程度低,非结构构件更换简单易行,有利于实行大规模的推广应用。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 (2)

1.一种可恢复功能预制梁柱节点,其特征在于:包括预制钢筋混凝土柱(5),预制钢筋混凝土梁(8),预应力筋(9),预应力锚具(2);
所述的预制钢筋混凝土柱(5)和预制钢筋混凝土梁(8),其横截面为矩形,预制钢筋混凝土柱(5)和预制钢筋混凝土梁(8)垂直连接;预制钢筋混凝土柱(5)和预制钢筋混凝土梁(8)的钢筋根据受力需求及构造要求配置;所述预制钢筋混凝土柱(5)的柱边有弧形凸头,所述预制钢筋混凝土梁(8)端有弧形凹槽,或者,所述预制钢筋混凝土柱(5)的柱边有弧形凹槽,所述预制钢筋混凝土梁(8)端有弧形凸头;所述弧形凸头与弧形凹槽互相匹配;
所述的预制钢筋混凝土梁(8),在弧形凹槽上下方有预留的预应力筋孔道,所述的预制钢筋混凝土柱(5),在弧形凸头上下方有预留的预应力筋孔道;或者,所述的预制钢筋混凝土梁(8),在弧形凸头上下方有预留的预应力筋孔道,所述的预制钢筋混凝土柱(5),在弧形凹槽上下方有预留的预应力筋孔道;所述的预制钢筋混凝土梁(8)中的孔道与预制混凝土柱(5)中的孔道直通;
所述的预制钢筋混凝土柱(5)在张拉端面有预埋的钢垫板(1),该钢垫板(1)开有圆孔,且钢垫板(1)下布置螺旋箍筋(3),在与预制钢筋混凝土梁平面的接触面有预埋的钢垫板(4),该钢垫板(4)开有圆孔;所述的预制钢筋混凝土梁(8)在与预制钢筋混凝土柱平面的接触面有预埋的钢垫板(7),该钢垫板(7)开有圆孔;所开圆孔供预应力筋直线穿过;所述的预应力筋(9)穿过预制钢筋混凝土梁(8)、预制钢筋混凝土柱(5)的预应力筋孔道,在预制钢筋混凝土柱(5)外侧进行张拉,由预应力筋锚具(2)锚固在柱外侧钢垫板(1)上,使预制钢筋混凝土梁(8)、预制钢筋混凝土柱(5)成为整体。
2.如权利要求1所述的可恢复功能预制梁柱节点,其特征在于:预制钢筋混凝土梁(8)和预制钢筋混凝土柱(5)上、下接缝处设置有金属阻尼器(6)。
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