專利名稱:圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，特別是涉及一種圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁連接的節(jié)點(diǎn)形式。
背景技術(shù)：
圓CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑素混凝土而形成的以承受壓力為主的建筑結(jié)構(gòu)用構(gòu)件，這種構(gòu)件允許采用薄壁鋼管作為外部筒體，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重；也可以解決CFRP筒內(nèi)填混凝土結(jié)構(gòu)脆性破壞的不足，同時(shí)，其耐腐蝕性、耐久性較好，以上優(yōu)點(diǎn)決定了圓CFRP鋼管混凝土柱具有良好的應(yīng)用前景。而在應(yīng)用過程中，必然涉及到圓CFRP鋼管混凝土柱與目前應(yīng)用較多的RC(鋼筋混凝土)框架梁的連接節(jié)點(diǎn)問題，該節(jié)點(diǎn)與已有的鋼管混凝土柱與RC框架梁的連接節(jié)點(diǎn)的主要區(qū)別是，首先應(yīng)保證CFRP在節(jié)點(diǎn)區(qū)的連續(xù)工作，再就是應(yīng)避免粘貼CFRP后的焊接量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于圓CFRP鋼管混凝土柱與RC框架梁連接的節(jié)點(diǎn)形式。其通過抗剪環(huán)和RC環(huán)梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩，管與管之間采用螺紋連接，便于機(jī)械化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)施工，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，避免了粘結(jié)CFRP后的焊接。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)包括圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱、抗剪環(huán)、鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環(huán)和鋼筋混凝土環(huán)梁在圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環(huán)焊接在圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁澆筑在一起。
如上所述的圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其抗剪環(huán)是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時(shí)，纖維方向與柱軸線夾角可介于0～90°之間，圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管之間采用螺紋連接。
如上所述的圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)的制備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在圓鋼管外機(jī)械粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料，制備成圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管；第四步在施工現(xiàn)場(chǎng)將圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管逐節(jié)擰好，澆筑鋼筋混凝土環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料、補(bǔ)強(qiáng)；第六步澆筑核心混凝土。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是
1.本發(fā)明的管與管之間采用螺紋連接，便于機(jī)械化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)施工，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，避免了粘結(jié)CFRP后的焊接。
2.本發(fā)明保證了節(jié)點(diǎn)區(qū)的CFRP連續(xù)工作。
3.本發(fā)明采用抗剪環(huán)，有利于RC框架梁、樓板的布置。
圖1為在工廠制備完畢的空心圓截面CFRP鋼管剖面圖；圖2為節(jié)點(diǎn)的最終形式剖面圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，在工廠將所需的圓空鋼管1兩端加工內(nèi)、外螺紋2，螺紋高度由實(shí)際工程決定；在鋼管外焊接抗剪環(huán)3，抗剪環(huán)截面尺寸等參數(shù)由實(shí)際工程決定，抗剪環(huán)中心至鋼管頂部距離與抗剪環(huán)中心至環(huán)梁頂部距離之差應(yīng)便于工人粘貼CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)；采用機(jī)械設(shè)備粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料4，制成空心圓截面碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管，碳纖維增強(qiáng)塑料邊緣與螺紋應(yīng)有一定距離。
如圖2所示，將碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管對(duì)中、校平后，在螺紋2處逐節(jié)擰緊，然后在抗剪環(huán)上澆筑RC(鋼筋混凝土)環(huán)梁、框架梁5或樓板等；在螺紋位置人工粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料6，并保證與原有碳纖維增強(qiáng)塑料有一定的搭接長(zhǎng)度，同時(shí)粘貼層數(shù)也可相應(yīng)增加；最后澆筑混凝土7。
本發(fā)明的步驟與工藝條件為第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；
第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在鋼管外(螺紋處除外)機(jī)械粘貼CFRP，制備成CFRP鋼管；第四步在施工現(xiàn)場(chǎng)將CFRP鋼管逐節(jié)擰好，澆筑RC環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼CFRP、補(bǔ)強(qiáng)；第六步澆筑核心混凝土。
本發(fā)明通過抗剪環(huán)和RC環(huán)梁在圓CFRP鋼管混凝土柱和RC框架梁之間傳遞力和彎矩；抗剪環(huán)焊接在圓CFRP鋼管混凝土柱上，通過焊縫傳遞力和彎矩；RC環(huán)梁和RC框架梁澆筑在一起而傳遞力和彎矩。可以機(jī)械制備CFRP鋼管，也可以手工制備；抗剪環(huán)可以是圓鋼(鋼筋)，也可以是扁鋼(帶鋼)，且數(shù)量可以是n個(gè)(n是自然數(shù))；碳纖維織物可以是單向的，也可以是雙向的，粘貼織物時(shí)，纖維方向與柱軸線夾角可以介于0～90°之間；圓CFRP鋼管之間采用螺紋連接；節(jié)點(diǎn)區(qū)的CFRP應(yīng)能連續(xù)工作。
權(quán)利要求
1.圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)包括圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱、抗剪環(huán)、鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁，抗剪環(huán)和鋼筋混凝土環(huán)梁在圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土框架梁之間，抗剪環(huán)焊接在圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱上，鋼筋混凝土環(huán)梁和鋼筋混凝土框架梁澆筑在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，抗剪環(huán)是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時(shí)，纖維方向與柱軸線夾角可介于0～90°之間，圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管之間采用螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，節(jié)點(diǎn)的制備包括下面步驟與工藝條件第一步在空鋼管兩端加工內(nèi)、外螺紋；第二步在鋼管外壁焊接抗剪環(huán)；第三步在圓鋼管外機(jī)械粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料，制備成圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管；第四步在施工現(xiàn)場(chǎng)將圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管逐節(jié)擰好，澆筑鋼筋混凝土環(huán)梁、框架梁和樓板等；第五步在螺紋處人工粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料、補(bǔ)強(qiáng)；第六步澆筑核心混凝土。
專利摘要
圓碳纖維增強(qiáng)塑料鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁的節(jié)點(diǎn)，涉及一種建筑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式。圓CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)鋼管混凝土柱是指在空心圓截面CFRP鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑素混凝土而形成的以承受壓力為主的建筑結(jié)構(gòu)用構(gòu)件。可以機(jī)械或手工制備CFRP鋼管，抗剪環(huán)可以是圓鋼(鋼筋)或扁鋼(帶鋼)，數(shù)量可以是n個(gè)(n是自然數(shù))；碳纖維織物可以是單向的或雙向的，纖維方向與柱軸線夾角可以介于0～90°之間；圓CFRP鋼管之間采用螺紋連接；節(jié)點(diǎn)區(qū)的CFRP應(yīng)能連續(xù)工作。本發(fā)明的管與管之間采用螺紋連接，便于機(jī)械化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)施工，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，避免了粘結(jié)碳纖維織物后的焊接。
文檔編號(hào)E04B1/30GK1995573SQ200610135163
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月28日
發(fā)明者王慶利, 韓林海, 車媛 申請(qǐng)人:沈陽建筑大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan