一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)制裝配式建筑是工業(yè)化生產(chǎn)的建筑結(jié)構(gòu)，具有自重輕、施工快、施工噪音小、造價低、節(jié)能、環(huán)保、工藝簡單等特點，具有廣闊的發(fā)展前景。對預(yù)制裝配式建筑進(jìn)行研宄，具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。目前已提出了一種預(yù)制裝配式框架組合結(jié)構(gòu)體系，采用一種集預(yù)制結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾、防水、防火等功能一體化的新型輕質(zhì)整體建筑墻板，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)功能一體化。已經(jīng)申請了鋼筋等強(qiáng)機(jī)械連接方式墻體自保溫技術(shù)的專利。并于2011年至2012年期間，在大溪河城市公建項目、江蘇泰源環(huán)?？萍加邢薰拘陆◤S房、宜興汍北花園等進(jìn)行了示范工程建設(shè)。但我國對其技術(shù)體系尚未形成統(tǒng)一、規(guī)范的理論和技術(shù)體系。因此，需要對預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位-節(jié)點進(jìn)行系統(tǒng)化的理論研宄，為推動建筑工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。
[0003]2012年5月建設(shè)部發(fā)布的“十二五”建筑節(jié)能專項規(guī)劃中提出了九大重點任務(wù)的第八條“推動建筑工業(yè)化和住宅產(chǎn)業(yè)化”，要求加快建立預(yù)制構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)、新型結(jié)構(gòu)體系、裝配化施工等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動結(jié)構(gòu)件、部品、部件的標(biāo)準(zhǔn)化，豐富標(biāo)準(zhǔn)件的種類，提高通用性、可置換性。推廣適合工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制裝配式混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等建筑體系。加快發(fā)展建設(shè)工程的預(yù)制、裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平。支持整合設(shè)計、生產(chǎn)、施工全過程的工業(yè)化基地建設(shè)，選擇條件具備的城市進(jìn)行試點，加快市場推廣應(yīng)用。2013年我國裝配式建筑將達(dá)到500萬平米，2015年達(dá)到1000萬平米，要求單體建筑預(yù)制裝配率達(dá)到30%。到2020年單體建筑預(yù)制裝配率達(dá)到60%。國家對于采用預(yù)制裝配式建筑的項目，給予獎勵和稅收方面優(yōu)惠政策，并優(yōu)先返還墻改基金、散裝水泥基金等支持。
[0004]20世紀(jì)70年代，就有學(xué)者開始對梁柱連接的性能做細(xì)致的試驗和理論研宄了。這些研宄的目的就是給出一條能夠廣泛應(yīng)用于設(shè)計的彎矩一轉(zhuǎn)角(M-θ)曲線，并且對曲線本身的非線性性質(zhì)給予了足夠的重視。
[0005]1990年原重慶建工學(xué)院提出的單因素協(xié)調(diào)法在國內(nèi)首先把影響連接性能的各個因素分離出來，分析每個因素對連接整體的貢獻(xiàn)，然后考慮各個因素間的協(xié)調(diào)，得到M-Θ關(guān)系。1991-1992年，上海城建學(xué)院和同濟(jì)大學(xué)提出在鋼框架靜力分析中用線形模型代替節(jié)點非線性M-Θ關(guān)系。并建立了考慮節(jié)點變形的梁單元剛度方程。
[0006]k0= r (Muho/fy) + 0 (1-1)
[0007]式(1-1)為-個試驗擬合公式。其中1?連接的初始剛度；MU為節(jié)點的極限彎矩；fy為鋼材屈服強(qiáng)度，Iitl梁翼緣間距離，r、β由實驗數(shù)據(jù)確定的系數(shù)。
[0008]對于連接的M-Θ關(guān)系，很多國外的學(xué)者進(jìn)行了深入的研宄建立了多種連接模式，主要有:(l)Rathbum、Monforton、Wu以及Lightfoot和LeMessurier提出的單剛度線性模式，它采用初始連接剛度來代表全部加載范圍的連接特性，顯然這種模式在彎矩增加超過連接使用極限后就不再有效。(2)Frye和Morris建立的多項式模式，在該模式中，M-Θ關(guān)系用一個奇次方的多項式來表達(dá)。(3) Chen W F等對多種連接作了大量的試驗，并結(jié)合其他人的試驗結(jié)果，歸納建立了一個連接的試驗數(shù)據(jù)庫，對角鋼類連接給出了一個與試驗結(jié)果很接近的擬合式，即三參數(shù)函數(shù)模式，但該模式中的一些參數(shù)缺乏物理意義，同時其M-Θ曲線沒有后期強(qiáng)化現(xiàn)象，而實際中有些連接類型在后期階段表現(xiàn)出強(qiáng)化現(xiàn)象。(4)Yee Y L等提出了一個四參數(shù)指數(shù)函數(shù)模式，該模式中各個參數(shù)都具有物理意義，并且該模式能反映M- Θ曲線的后期強(qiáng)化現(xiàn)象，他還進(jìn)行了螺栓端板連接的試驗并將試驗結(jié)果和模式進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)二者很吻合，但是由于具有四個參數(shù)，使得該模式顯得較為復(fù)雜。Tarpy和Cardinal采用有限元模型對不同類型的連接形式進(jìn)行了研宄，采用了多線性回歸分析求得了 M-Θ關(guān)系的模式。
[0009]在鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點是連接梁柱的關(guān)鍵部位。目前，國內(nèi)外對鋼-混凝土組合框架節(jié)點進(jìn)行了一系列較為深入的研宄:KANNO等對鋼筋混凝土柱-型鋼梁(RCS)組合節(jié)點的抗震性能進(jìn)行了試驗研宄與理論分析；PARRAMONTES1NS等對RCS組合節(jié)點的剪切性能進(jìn)行了研宄，并對節(jié)點的變形性能進(jìn)行了研宄；趙鴻鐵對型鋼混凝土(SRC)節(jié)點核心區(qū)的抗剪性能進(jìn)行了深入研宄與分析。
[0010]目前，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)主要存在的問題有:
[0011]裝配式混凝士結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計及模數(shù)化制作問題。這是工業(yè)化生產(chǎn)的必然要求，且同時涉及到構(gòu)件之間的連接方式、防漏及保溫隔熱的構(gòu)造、相應(yīng)連接配件的設(shè)置等一系列問題。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的制作技術(shù)應(yīng)盡量提高預(yù)制構(gòu)件品質(zhì)。目時，應(yīng)研發(fā)裝飾，保溫一體化的制作技術(shù)。
[0012]裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的連接技術(shù)。在保證整體結(jié)構(gòu)安全性、整體性的前提下，盡量簡化連接構(gòu)造。降低施工中不確定性對結(jié)構(gòu)性能的影響。同時，應(yīng)密切關(guān)注連接處的防漏、防滲以及保溫問題等。
[0013]裝配式混凝士結(jié)構(gòu)配套的設(shè)計、制作、施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)的編制。應(yīng)在切實掌握裝配式混凝土結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，確定配套的設(shè)計方法、制作工藝要求、施工指南及驗收標(biāo)準(zhǔn)等。以促進(jìn)技術(shù)成熟及推廣。雖然很多建筑企業(yè)都已經(jīng)出臺各自的地方標(biāo)準(zhǔn)。但是由于地方局限性及標(biāo)準(zhǔn)的不夠系統(tǒng)和成熟，阻礙了各技術(shù)在全國范圍的推廣及應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0014]本實用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點。
[0015]本實用新型借鑒國內(nèi)外延性節(jié)點的構(gòu)造，分析節(jié)點的受力特點和耗能機(jī)理，提出一種新型節(jié)點構(gòu)造思路:在梁和梁柱節(jié)點處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場裝配時對預(yù)應(yīng)力筋實施張拉。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單實用，能通過耗能角鋼與預(yù)埋鋼骨兩種加強(qiáng)方式，使梁柱節(jié)點的抗震性能有效提高，同時方便安裝就位、提高抗剪承載力、鋼骨連接處的橢圓孔洞提高轉(zhuǎn)達(dá)能力。
【附圖說明】
[0017]圖1本實用新型的柱節(jié)點大樣圖；
[0018]圖1中，預(yù)制梁與預(yù)制柱連接的桃紅部分為耗能角鋼；預(yù)制梁端部深藍(lán)色構(gòu)件為預(yù)埋鋼骨，通過螺栓連接，梁端中間虛線為預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，節(jié)點處綠色部分為橡膠墊。
【具體實施方式】
[0019]圖1所示，為一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點，
[0020]梁和梁柱節(jié)點處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場裝配時對預(yù)應(yīng)力筋實施張拉。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點，其特征在于，在梁和梁柱節(jié)點處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過螺栓連接；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場裝配時對預(yù)應(yīng)力筋實施張拉。連接施工以“干作業(yè)”為主，節(jié)點周圍進(jìn)行非結(jié)構(gòu)性灌漿，考慮在連接處嵌入橡膠墊塊，可減輕構(gòu)件碰撞時的損傷，也能夠保證耗能元件屈服后節(jié)點的轉(zhuǎn)動變形能力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點，其特征在于，在梁和梁柱節(jié)點處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點，其特征在于，預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過螺栓連接。
【專利摘要】本實用新型公布了一種具有自復(fù)位功能的帶角鋼裝配式混凝土框架組合節(jié)點，在梁和梁柱節(jié)點處預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔洞安裝角鋼作為耗能元件；預(yù)制柱與預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼骨通過螺栓連接，鋼骨和角鋼提供節(jié)點的抗剪承載力，也解決施工階段構(gòu)件的安裝就位問題，鋼骨連接處的橢圓形孔道也為節(jié)點提供一定的轉(zhuǎn)動能力；預(yù)制構(gòu)件中間預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，現(xiàn)場裝配時對預(yù)應(yīng)力筋實施張拉。連接施工以“干作業(yè)”為主，節(jié)點周圍進(jìn)行非結(jié)構(gòu)性灌漿，考慮在連接處嵌入橡膠墊塊，可減輕構(gòu)件碰撞時的損傷，也能夠保證耗能元件屈服后節(jié)點的轉(zhuǎn)動變形能力。本實用新型結(jié)構(gòu)具有自復(fù)位功能，能通過結(jié)合耗能角鋼與預(yù)埋鋼骨兩種加強(qiáng)方式，使梁柱節(jié)點的抗震性能有效提高，同時方便安裝就位。
【IPC分類】E04B1-41, E04B1-58, E04B1-98
【公開號】CN204385908
【申請?zhí)枴緾N201420629565
【發(fā)明人】鄒昀, 馮小平, 林暉
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年10月27日