CN108589914A - 一种自复位框架结构及施工方法 - Google Patents

一种自复位框架结构及施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108589914A
CN108589914A CN201810668838.6A CN201810668838A CN108589914A CN 108589914 A CN108589914 A CN 108589914A CN 201810668838 A CN201810668838 A CN 201810668838A CN 108589914 A CN108589914 A CN 108589914A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate connector
column
steel plate
steel
self
Prior art date
Application number
CN201810668838.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108589914B (zh
Inventor
杨勇
刘轩
于云龙
薛亦聪
冯世强
孙东德
张逸群
Original Assignee
西安建筑科技大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 西安建筑科技大学 filed Critical 西安建筑科技大学
Priority to CN201810668838.6A priority Critical patent/CN108589914B/zh
Publication of CN108589914A publication Critical patent/CN108589914A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108589914B publication Critical patent/CN108589914B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903Connecting nodes specially adapted therefor

Abstract

一种自复位预制装配式框架结构,即有一定整体自复位能力的框架结构,在加载结束之后残余变形小,能实现自复位,同时具有一定的耗能能力。预留有用于张拉预应力钢绞线的后浇混凝土的凹槽的预制混凝土梁;设置于梁两端和柱上连接区域的钢板连接件;设置于钢板连接件上的高强螺栓;设置于钢板连接件之间且长度方向与预制混凝土梁平行的型钢;设置与柱上钢板连接件与型钢都垂直的加劲肋;设置于柱上钢板连接件上的高强螺栓;贯穿于钢板连接件且长度方向与预制混凝土梁平行的预应力钢绞线;设置于预制混凝土梁预留凹槽中的预应力钢绞线端部的夹片式锚具;以及,设置于柱上钢板连接件上且在预应力钢绞线端部的低回缩夹片式锚具。

Description

一种自复位框架结构及施工方法
技术领域
[0001]本发明属于建筑技术领域,特别涉及一种自复位框架结构及施工方法。
背景技术
[0002]近年来,国家要求发展节能环保产业,促使消耗能量巨大的建筑业进行结构转型。 预制装配式结构是一种满足工业化生产方式的结构形式,符合国家节能环保的要求,是建 筑工业化的必由之路。预应力装配式混凝土结构作为预制结构的一种重要结构形式,具有 施工速度快,改善现场环境,连接可靠,减少混凝土裂缝,施工质量容易控制等优点,得到充 分的发展研宄。其中,预应力装配式混凝土框架节点采用“干性连接”在抗震性能上表现出 可以有效减小震后结构的残余变形,是建筑具有自恢复性。也正是对于这种镇后表现出高 性能的结构的深入研究,人们开始思考自复位(self-centering)结构,接着各种自复位结 构形式涌现出来。
[0003]另一方面,地震在全球范围内频发,对人类的生命财产安全造成了严重威胁。因 此,人们对建筑物的安全性、经济性、舒适性提出了更高的要求,工程师需要不断学习研宄 和发展建筑抗震理论。现代抗震设计多为延性设计,允许结构进入塑性状态,而进入塑性状 态的抗侧力系统区域可能损坏,进而导致建筑结构的残余变形产生。换句话说,延性是损伤 的一种可接受破坏形式。长期以来我国一直使用“三水准”的多级抗震设防思想,g卩“小震不 坏,中震可修,大震不倒”,它实质上是以保证生命财产安全为原则的设计理论,按这样的理 念进行结构设计,尽管在地震发生时可以有效避免建筑物倒塌,但其破坏程度和破坏过程 没有得到有效控制,也会造成巨大的财产损失。现代及未来的建筑不仅要防止倒塌,更应该 考虑控制经济损失的大小,保证结构使用功能的延续等问题。自复位结构能有效减小地震 作用后建筑物的残余变形,使得建筑物在地震后不需要修理或者简单修理后,即可快速投 入使用。因此,自复位结构作为一种在地震作用下表现出高性能的新型结构形式,正成为国 内外专家学者的研究热点,研究成果以PRESS体系为代表。但其也存在一些缺点,如需要现 场浇筑,预应力筋贯穿整个梁造成施工复杂等等。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种自复位框架结构,其 构件可预制,因而施工方便。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0006] 一种自复位框架结构,其特征在于,包括:
[0007] 两个普通混凝土柱12;
[0008] 设置于两个普通混凝土柱12之间的两端预留有凹槽10的预制混凝土梁1;
[0009] 设置于预制混凝土梁1两端的梁端钢板连接件,梁端钢板连接件由近端钢板连接 件21和远端钢板连接件23组成;
[0010] 设置于普通混凝土柱12上连接区域的柱上钢板连接件,柱上钢板连接件由柱外侧 钢板连接件22和柱内侧钢板连接件24组成; 1
[0011] 用于连接近端钢板连接件21和远端钢板连接件23的高强螺栓一 3;
[0012] 用于连接柱外侧钢板连接件22和柱内侧钢板连接件24的高强螺栓二5;
[0013] 设置于同一端的远端钢板连接件23和柱内侧钢板连接件24之间且长度方向与预 制混凝土梁1平行的型钢11;
[0014] 长度方向与预制混凝土梁1平行的预应力钢绞线6,其中预应力钢绞线6的一端穿 过远端钢板连接件23和近端钢板连接件21伸入到凹槽10中,另一端穿过柱内侧钢板连接件 24、普通混凝土柱12和柱外侧钢板连接件22伸出至柱外;
[0015] 设置于凹槽10中的作用于预应力钢绞线6—个端部的夹片式锚具一 7;
[0016] 以及,
[0017] 设置于柱外侧钢板连接件22上且作用于预应力钢绞线6另一个端部的夹片式锚具 二9。
[0018] 本发明还可包括:
[0019] 直角三角形加劲肋4,直角三角形加劲肋4的一个直角边连接在柱内侧钢板连接件 24上,另一直角边连接在型钢11上。
[0020] 优选地,所述直角三角形加劲肋4为等腰直角三角形结构。
[0021] 所述高强螺栓一 3贯穿连接近端钢板连接件21和远端钢板连接件23,且在长度方 向上与预制混凝土梁1平行。
[0022] 所述高强螺栓二5贯穿连接柱外侧钢板连接件22、普通混凝土柱12和柱内侧钢板 连接件24,且在长度方向上与预制混凝土梁1平行,在高强螺栓5端部设有螺母8。
[0023]所述夹片式锚具一 7和夹片式锚具二9均为低回缩夹片式锚具。
[0024] 所述凹槽10是预留在预制混凝土梁1两端侧面的通槽,其贯通方向与预制混凝土 梁1的长度方向以及普通混凝土柱12的高度方向均垂直。
[0025] 所述夹片式锚具一 7与预制混凝土梁1之间设置一个锚固垫板13。
[0026] 所述凹槽10在安装完成后用普通混凝土浇筑填满。
[0027]本发明还提供了所述自复位框架结构的施工方法,步骤如下:
[0028] 1)、在工厂预制好普通混凝土柱12和预制混凝土梁1,其中普通混凝土柱12和地梁 直接饶筑在一起;
[0029] 2)、张拉预应力钢绞线6;
[0030] 3)、把型钢11装到普通混凝土柱12上;
[0031] 4)、把预制混凝土梁1与型钢11组装起来。
[0032]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0033] ⑴施工方便
[0034] 混凝土梁、钢梁和混凝土柱及地梁,均是在工厂预制生产完成,在施工现场仅需在 张拉预应力筋后用螺栓将钢梁和混凝土梁组装到柱上,再把预留的凹槽浇筑好混凝土即完 成该自复位框架结构的安装工作。与传统的自复位框架结构PRESS体系相比,该结构的预应 力钢绞线不需要贯穿整个梁,施工过程大为简便。与传统的框架结构相比,现场不用绑扎钢 筋、支模、拆模和架设梁下临时支撑。经过合理设计,可以使施工性能大为提高。
[0035] ⑵便于维修
[0036]该自复位框架结构的预应力肋不贯穿整个梁,使得地震破坏过后仅需要对梁端部 分进行维修或者更换。此外,柱和钢梁、钢梁和混凝土梁用高强螺栓相连,便于维修更换。 [0037] ⑶性能可靠
[0038]自复位节点修复后,梁很少有裂缝出现,本身无明显损坏,其预应力筋在修复过后 仍能保持弹性状态,并且只要进行简单的修复,整个体系的抗震性能基本可以达到原有水 平。
附图说明
[0039]图1是本发明结构示意图。
[0040]图2是本发明立面图。
[0041] 图3是本发明俯视图。
[0042] 图4是图2中A-A截面视图。
[0043] 图5是图2中B-B截面视图。
[0044] 图6是图2中C-C截面视图。
[0045] 图7是图2中D-D截面视图。
[0046] 图8是图2中E-E截面视图。
具体实施方式
[0047] 下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0048] 本发明一种自复位预制装配框架,即加载结束后梁和柱的残余变形小,基本能实 现自复位,同时结构具有一定的耗能能力的框架结构。
[0049] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示,其包括:
[0050] 两个普通混凝土柱12;
[0051] 预制混凝土梁1,设置于两个普通混凝土柱12之间,两端侧面预留有贯通的凹槽 10,且两端面保留,凹槽10贯通方向与预制混凝土梁1的长度方向以及普通混凝土柱12的高 度方向均垂直,在安装完成后用普通混凝土浇筑填满凹槽10;
[0052] 梁端钢板连接件,设置于预制混凝土梁1两端,梁端钢板连接件由矩形结构的近端 钢板连接件21和远端钢板连接件23组成,即,一共包括两块近端钢板连接件21和两块远端 钢板连接件23;
[0053] 柱上钢板连接件,设置于普通混凝土柱12上连接区域,柱上钢板连接件由矩形结 构的柱外侧钢板连接件22和柱内侧钢板连接件24组成;即,一共包括两块柱外侧钢板连接 件22和两块柱内侧钢板连接件24; ^
[0054] 高强螺栓一 3,贯穿连接近端钢板连接件21和远端钢板连接件23,高强螺栓一 3在 长度方向上与预制混凝土梁1平行;
[0055] 高强螺栓二5,贯穿连接柱外侧钢板连接件22、普通混凝土柱12和柱内侧钢板连接 件24,高强螺栓二5在长度方向上与预制混凝土梁1平行,在高强螺栓5端部设有螺母8;
[0056] 型钢11,设置于同一端的远端钢板连接件23和柱内侧钢板连接件24之间,且长度 方向与预制混凝土梁1平行;
[0057] 直角三角形加劲肋4,为等腰直角三角形结构,其一个直角边连接在柱内侧钢板连 接件24上,另一直角边连接在型钢11上;
[0058]预应力钢绞线6,长度方向与预制混凝土梁1平行,其一端穿过远端钢板连接件23 和近端钢板连接件21伸入到凹槽10中,另一端穿过柱内侧钢板连接件24、普通混凝土柱12 和柱外侧钢板连接件22伸出至柱外;
[0059]夹片式锚具一 7,设置于凹槽10中,作用于预应力钢绞线6—个端部,夹片式锚具一 7与预制混凝土梁1之间设置一个锚固垫板13;
[0060]以及,
[0061]夹片式锚具二9,设置于柱外侧钢板连接件22上,作用于预应力钢绞线6另一个端 部。
[0062]其中,夹片式锚具一 7和夹片式锚具二9均为低回缩夹片式锚具。
[0063] 该自复位框架结构的施工方法如下:
[0064] 1、在工厂预制好混凝土梁和柱,
[0065] 2、从柱上开始张拉预应力钢绞线,并用高强螺栓安装柱外侧上的钢板连接件、安 装低回缩夹片式锚具,
[0066] 3、安装柱内侧的钢板连接件,把钢梁装到柱子上,并安装三角形加劲肋,把钢梁和 柱子连接到一起,
[0067] 4、把混凝土梁与钢梁组通过钢板连接件用高强螺栓装起来,并在预留的凹槽内安 装上夹片式锚具,整个结构安装完毕后把梁柱上的预留凹槽用普通混凝土填实。
[0068] 该结构的自复位原理:
[0069]地震等作用来临时,通过预应力钢绞线来变型耗能,之后通过钢梁及钢梁与梁柱 的连接件及连接件上的高强螺栓的约束来实现自复位能力。

Claims (10)

1. 一种自复位框架结构,其特征在于,包括: 两个普通混凝土柱(12); 设置于两个普通混凝土柱(12)之间的两端预留有凹槽(10)的预制'混凝土梁(1); 设置于预制混凝土梁(1)两端的梁端钢板连接件,梁端钢板连接件由近端钢板连接件 (21)和远端钢板连接件(23)组成; 设置于普通混凝土柱(12)上连接区域的柱上钢板连接件,柱上钢板连接件由柱外侧钢 板连接件(22)和柱内侧钢板连接件(24)组成; 用于连接近端钢板连接件(21)和远端钢板连接件(23)的高强螺栓一 (3); 用于连接柱外侧钢板连接件(22)和柱内侧钢板连接件(24)的高强螺栓二(5); 设置于同一端的远端钢板连接件(23)和柱内侧钢板连接件(24)之间且长度方向与预 制混凝土梁⑴平行的型钢(11); 长度方向与预制混凝土梁(1)平行的预应力钢绞线(6),其中预应力钢绞线(6)的一端 穿过远端钢板连接件(23)和近端钢板连接件(21)伸入到凹槽(1〇)中,另一端穿过柱内侧钢 板连接件(24)、普通混凝土柱(1¾和柱外侧钢板连接件(22)伸出至柱外; 设置于凹槽(1〇)中的作用于预应力钢绞线⑹一个端部的夹片式锚具一 (7); 以及, 设置于柱外侧钢板连接件(22)上且作用于预应力钢绞线(6)另一个端部的夹片式锚具 二⑼。
2. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,还包括: 直角三角形加劲肋⑷,直角三角形加劲肋(4)的一个直角边连接在柱内侧钢板连接件 (24)上,另一直角边连接在型钢(11)上。
3. 根据权利要求2所述自复位框架结构,其特征在于,所述直角三角形加劲肋(4)为等 腰直角三角形结构。
4. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述高强螺栓一 (3)贯穿连接近 端钢板连接件(21)和远端钢板连接件(23),且在长度方向上与预制混凝土梁(1)平行。
5. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述高强螺栓二(5)贯穿连接柱 外侧钢板连接件(22)、普通混凝土柱(12)和柱内侧钢板连接件(24),且在长度方向上与预 制混凝土梁(1)平行,在高强螺栓⑸端部设有螺母(8)。
6. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述夹片式锚具一(7)和夹片式 锚具二(9)均为低回缩夹片式锚具。
7. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述凹槽(10)是预留在预制混凝 土梁(1)两端侧面的通槽,其贯通方向与预制混凝土梁(1)的长度方向以及普通混凝土柱 (12)的高度方向均垂直。
8. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述夹片式锚具一(7)与预制混 凝土梁⑴之间设置一个锚固垫板(13)。 ~ ^
9. 根据权利要求1所述自复位框架结构,其特征在于,所述凹槽(10)在安装完成后用普 通混凝土浇筑填满。
10. 权利要求1所述自复位框架结构的施工方法,步骤如下: t 、 1)、在工厂预制好普通混凝土柱(12)和预制混凝土梁(1),其中普通混凝土柱(12)和地 梁直接浇筑在一起; 2) 、张拉预应力钢绞线(6); 3) 、把型钢(11)装到普通混凝土柱(12)上; 4) 、把预制混凝土梁⑴与型钢(11)组装起来。
CN201810668838.6A 2018-06-26 2018-06-26 一种自复位框架结构及施工方法 Active CN108589914B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810668838.6A CN108589914B (zh) 2018-06-26 2018-06-26 一种自复位框架结构及施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810668838.6A CN108589914B (zh) 2018-06-26 2018-06-26 一种自复位框架结构及施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108589914A true CN108589914A (zh) 2018-09-28
CN108589914B CN108589914B (zh) 2020-07-28

Family

ID=63634329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810668838.6A Active CN108589914B (zh) 2018-06-26 2018-06-26 一种自复位框架结构及施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108589914B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318478A (zh) * 2019-05-21 2019-10-11 宁波工程学院 一种自复位装配式混凝土梁结构
CN110318464A (zh) * 2019-05-21 2019-10-11 宁波工程学院 一种自复位框架结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05331912A (ja) * 1992-06-03 1993-12-14 Mitsui Constr Co Ltd コンクリート柱とスチール梁の混合構造
CN203891214U (zh) * 2014-05-14 2014-10-22 天津城建大学 预制混凝土框架狗骨式型钢连接节点
CN105839775A (zh) * 2016-05-24 2016-08-10 东南大学 一种梁端交叉弧形后张预应力筋“干式”装配梁柱节点
CN106121084A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 陶忠 一种装配式墙体的框架结构
CN106894523A (zh) * 2017-05-03 2017-06-27 河南科技大学 一种矩形钢管混凝土柱与型钢混凝土梁的连接节点
CN107143034A (zh) * 2017-07-11 2017-09-08 上海应用技术大学 一种装配式混凝土框架结构梁柱刚性连接节点
CN206607710U (zh) * 2017-03-10 2017-11-03 西安建筑科技大学 一种装配式自复位方钢管混凝土框架内置钢板墙结构
CN207363021U (zh) * 2017-08-25 2018-05-15 南京清骐筑宇建筑科技有限公司 一种新型装配式钢筋混凝土柱与钢梁连接节点
CN208472942U (zh) * 2018-06-26 2019-02-05 西安建筑科技大学 一种自复位框架结构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05331912A (ja) * 1992-06-03 1993-12-14 Mitsui Constr Co Ltd コンクリート柱とスチール梁の混合構造
CN203891214U (zh) * 2014-05-14 2014-10-22 天津城建大学 预制混凝土框架狗骨式型钢连接节点
CN105839775A (zh) * 2016-05-24 2016-08-10 东南大学 一种梁端交叉弧形后张预应力筋“干式”装配梁柱节点
CN106121084A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 陶忠 一种装配式墙体的框架结构
CN206607710U (zh) * 2017-03-10 2017-11-03 西安建筑科技大学 一种装配式自复位方钢管混凝土框架内置钢板墙结构
CN106894523A (zh) * 2017-05-03 2017-06-27 河南科技大学 一种矩形钢管混凝土柱与型钢混凝土梁的连接节点
CN107143034A (zh) * 2017-07-11 2017-09-08 上海应用技术大学 一种装配式混凝土框架结构梁柱刚性连接节点
CN207363021U (zh) * 2017-08-25 2018-05-15 南京清骐筑宇建筑科技有限公司 一种新型装配式钢筋混凝土柱与钢梁连接节点
CN208472942U (zh) * 2018-06-26 2019-02-05 西安建筑科技大学 一种自复位框架结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318478A (zh) * 2019-05-21 2019-10-11 宁波工程学院 一种自复位装配式混凝土梁结构
CN110318464A (zh) * 2019-05-21 2019-10-11 宁波工程学院 一种自复位框架结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN108589914B (zh) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102409606B (zh) 内置耗能组件的自复位墩柱结构体系及实现方法
US20200102751A1 (en) Precast column base joint and construction method therefor
CN104878948B (zh) 一种钢筋混凝土框架梁负弯矩区的加固方法
CN104032840B (zh) 附加角钢的预应力装配式框架节点连接结构
CN102733606B (zh) 高空大悬挑结构的施工方法
CN102561553A (zh) 预制钢管混凝土边框剪力墙及其施工方法
CN103388408B (zh) 一种建筑结构体外预应力筋加固转向块
CN106088337B (zh) 带拉杆的大悬挑钢框架结构及其施工方法
CN206769052U (zh) 一种新型梁柱节点
CN105239720A (zh) 一种采用高强螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁
CN203977572U (zh) 一种采用现浇空心楼盖的高层楼房
KR20010036486A (ko) 다단계 긴장식 프리스트레스트 거더의 설계 방법 및 거더의 제조방법
CN102839675A (zh) 一种基坑支护用大跨度预应力鱼腹梁及其安装方法
CN205242848U (zh) 一种采用高强螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁
CN103195172B (zh) 一种预制装配混凝土框架梁柱连接节点构造
CN206815197U (zh) 一种悬挑大体积混凝土施工用的预应力锚固牛腿支架构造
CN2784490Y (zh) 装配式混凝土框架结构梁柱的预应力连接节点
CN103437458A (zh) 内置斜向支撑的预制混凝土双板剪力墙及其施工方法
CN106677339A (zh) 节点干湿混合连接装配整体式混凝土框架结构及施工方法
CN106522382A (zh) 一种装配式钢管混凝土柱‑h型钢梁自复位耗能连接节点
CN103850363B (zh) 预制通孔装配式钢筋混凝土剪力墙的施工方法
CN209924120U (zh) 一种拼装轻钢框架结构建筑体系
CN203440948U (zh) 内置斜向支撑的预制混凝土双板剪力墙
CN103195170A (zh) 一种装配式钢筋混凝土框架结构体系
CN209025221U (zh) 一种腹板带耗能件的自复位圆钢管混凝土框架梁柱节点

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant