CN112359709A - 一种钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点 - Google Patents
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Abstract
本发明属于结构工程领域，涉及一种钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点。所述装配式节点为预制钢管混凝土墩柱与钢筋混凝土盖梁之间通过高强螺栓和后张法预应力钢筋装配而成的节点。后张法预应力钢筋处于预制钢管混凝土墩柱之中，墩柱在装配端部带有加劲格板的环板，预制盖梁带有螺栓孔和预应力筋孔，以及在其中预埋高强钢嵌板，嵌板是为了更好地使高强螺栓和预应力钢筋与盖梁之间进行装配锚固，为了便于节点装配安装及受力合理，在嵌板与高强钢盖板之间留有空间；从而使该装配式节点能够在地震作用下张开与闭合，自身刚度减小，自振周期增加，达到减震的目的；同时也促进建筑‑资源‑环境可持续、工业化发展。可应用于桥梁工程、地铁工程等重要结构。
Description
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种钢管混凝土墩柱与盖梁装配式 节点。
背景技术
在建筑制造业转型升级大背景下，国家层面持续出台相关政策推进装配式建 筑。装配式建筑作为建筑工业化的一种类型，指将建筑物部分构件在现代化工厂 进行生产并运送到施工现场组装的工艺技术。相比传统建筑生产方式，装配式建 筑有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑， 并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式混凝土结构 有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水 和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环 境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持 续发展的原则。“钢管混凝土墩柱与盖梁节点”广泛地应用在城市桥梁、地铁工 程等结构之中，如何更好地对其节点进行装配化，来满足其正常使用时静力以及 发生地震时动力荷载等作用，是其装配式建造研究中的关键重要科学技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可应用于新建工程或已有工程修复，特别适于作为 大跨度高架桥梁工程、地铁车站等重要结构的钢管混凝土墩柱与钢筋混凝土或预 应力混凝土盖梁之间装配式节点的组合结构。
本发明采用的技术方案为：所述装配式节点为钢管混凝土墩柱与钢筋混凝土 或预应力混凝土盖梁之间通过高强螺栓和后张法预应力钢筋装配而成的节点，其 特征在于，后张法预应力钢筋处于预制钢管混凝土墩柱之中，墩柱在装配端部焊 有加劲格板的环板，预制盖梁带有螺栓孔和预应力筋孔，在盖梁中预埋高强钢嵌 板，在钢嵌板与高强钢盖板之间预留安装空间；地震发生时，所述装配式节点能 够伴随着其张开闭合，自身刚度减小，自振周期增加，结构所受到的地震作用将 减小，从而达到减震的目的；同时具有建造周期短、快速修复、节约社会资源及 能源、环保等的工业化建造特点。
所述布置在钢管混凝土墩柱内部的预应力钢筋采用中心对称式布置，为了更 好地使高强螺栓和预应力钢筋与盖梁之间进行装配锚固，避免盖梁混凝土由于预 应力钢筋应力集中而破坏，在所述钢管混凝土墩柱中的每根预应力钢筋端部上设 置预应力筋锚固端的高强钢嵌板，同时加强预应力筋锚固端装配力学性能，防止 预应力筋应力松弛，并应对其作防锈处理。
所述预制钢管混凝土墩柱的底部有120～150mm混凝土浇筑孔，作为浇筑自 密实混凝土的泵送顶压孔，并在墩柱的外壁四个面上中心对称设置高度间距为 700～1300mm、直径为10～15mm的排气孔，有利于在核心混凝土浇筑时钢管混凝 土墩柱内部的气体排放，同时也作为预防火灾构造措施的蒸汽排气孔。
所述钢管混凝土墩柱在装配端部带有加劲格板的环板与钢管混凝土墩柱装 配端焊结一起，环板形状为矩形或矩形与半环形组合，且环板上有对称布置的高 强螺栓孔。
所述在钢筋混凝土或预应力混凝土盖梁上所预埋高强钢嵌板均预留有和预 制有高强螺栓和预应力筋穿过孔道。
所述高强钢嵌板与钢盖板为屈服强度在500MPa以上的高强钢；钢管混凝土 墩柱中的核心混凝土为抗压强度C50以上的高强自密实混凝土。
所述预应力钢筋的数量随所述钢管混凝土墩柱截面的增大而增加。
本发明的有益效果为：
该装配式节点不但工艺简单，制作简便，而且在地震发生时，本发明所设计 的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点能够伴随着其张开闭合，自身刚度减小，自 振周期增加，结构所受到的地震作用将减小，从而达到减震的目的。另外，钢管 混凝土墩柱与盖梁装配式节点，具有节约社会资源及能源、环保、建造周期短、 快速修复等的工业化建造特点。因此，本发明可用于新建工程或已有工程修复， 特别适于作为大跨度高架桥梁工程、地铁车站等重要结构的钢管混凝土墩柱与钢 筋混凝土或预应力混凝土盖梁之间装配式节点的组合结构。
附图说明
图1为本发明所述装配式节点的立面示意图；
图2(a)为本发明所述装配式节点A-A截面平剖俯视示意图；
图2(b)为本发明所述装配式节点B-B截面竖剖正视示意图。
图中标号：
1-钢管混凝土墩柱；2-钢筋混凝土盖梁；3-螺栓孔；4-预应力筋孔；5-受力环 板；6-加劲格板；7-预埋高强钢嵌板；8-高强钢盖板；9-预应力筋锚固端；10-高 强螺栓；11-后张法预应力筋；12-混凝土浇筑孔；13-排气孔。
具体实施方式
本发明提供了一种钢管混凝土墩柱-盖梁装配式节点，下面通过附图说明和 具体实施方式对本发明做进一步说明。
该装配式节点为预制钢管混凝土墩柱1与钢筋混凝土盖梁2之间通过高强螺 栓10和后张法预应力钢筋11装配而成的节点，如图1、图2所示。预制钢管混 凝土墩柱带有混凝土浇筑孔12和浇筑与蒸汽排气孔13，如图1所示；后张法预 应力钢筋11处于预制钢管混凝土墩柱1之中，墩柱在装配端部带有加劲格板6 的受力环板5，钢筋混凝土预制盖梁2带有螺栓孔3和预应力筋孔4，以及在其 中预埋高强钢嵌板7，为了便于节点装配安装及受力合理，在嵌板与高强钢盖板 8之间留有空间，预埋高强钢嵌板7是为了更好地使高强螺栓10和预应力钢筋 11与盖梁2之间进行装配锚固，同时通过预应力筋锚固端9装配锚固连接预应力钢筋11与预埋高强钢嵌板7，如图2所示；从而使该装配式节点不但方便安装， 避免湿式连接，而且能够在地震作用下张开闭合，自身刚度减小，自振周期增加， 从而达到减震的目的。
具体的施工步骤和流程为：在施工现场先把预制钢管混凝土墩柱的柱脚与承 台安装并竖立起来，预制钢管混凝土墩柱所带后张法预应力钢筋先行穿过预制钢 筋混凝土盖梁，并将盖梁放置在墩柱端部装配带有加劲格板的环板上，环板与 盖梁的螺栓孔应基本对齐，并初步预紧高强螺栓，随后对预应力钢筋施加预 应力并达到设计值并进行锚固端的锚固，然后再拧紧高强螺栓的螺母，最后 安装钢盖板。
Claims (7)
1.一种钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，所述装配式节点为钢管混凝土墩柱与钢筋混凝土或预应力混凝土盖梁之间通过高强螺栓和后张法预应力钢筋装配而成的节点，其特征在于，后张法预应力钢筋处于预制钢管混凝土墩柱之中，墩柱在装配端部焊有加劲格板的环板，预制盖梁带有螺栓孔和预应力筋孔，在盖梁中预埋高强钢嵌板，在钢嵌板与高强钢盖板之间预留安装空间；地震发生时，所述装配式节点能够伴随着其张开闭合，自身刚度减小，自振周期增加，结构所受到的地震作用将减小，从而达到减震的目的；同时具有建造周期短、快速修复、节约社会资源及能源、环保等的工业化建造特点。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述布置在钢管混凝土墩柱内部的预应力钢筋采用中心对称式布置，为了更好地使高强螺栓和预应力钢筋与盖梁之间进行装配锚固，避免盖梁混凝土由于预应力钢筋应力集中而破坏，在所述钢管混凝土墩柱中的每根预应力钢筋端部上设置预应力筋锚固端的高强钢嵌板，同时加强预应力筋锚固端装配力学性能，防止预应力筋应力松弛，并应对其作防锈处理。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述预制钢管混凝土墩柱的底部有120～150mm混凝土浇筑孔，作为浇筑自密实混凝土的泵送顶压孔，并在墩柱的外壁四个面上中心对称设置高度间距为700～1300mm、直径为10～15mm的排气孔，有利于在核心混凝土浇筑时钢管混凝土墩柱内部的气体排放，同时也作为预防火灾构造措施的蒸汽排气孔。
4.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述钢管混凝土墩柱在装配端部带有加劲格板的环板与钢管混凝土墩柱装配端焊结一起，环板形状为矩形或矩形与半环形组合，且环板上有对称布置的高强螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述在钢筋混凝土或预应力混凝土盖梁上所预埋高强钢嵌板均预留有和预制有高强螺栓和预应力筋穿过孔道。
6.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述高强钢嵌板与钢盖板为屈服强度在500MPa以上的高强钢；钢管混凝土墩柱中的核心混凝土为抗压强度C50以上的高强自密实混凝土。
7.根据权利要求1所述的钢管混凝土墩柱与盖梁装配式节点，其特征在于，所述预应力钢筋的数量随所述钢管混凝土墩柱截面的增大而增加。
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