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一种高延性装配整体式框架边节点连接结构及施工方法技术

技术编号:13749555 阅读:91 留言:0更新日期:2016-09-24 10:23
本发明专利技术公开了一种高延性装配整体式框架边节点连接结构及施工方法,采用的构件包括预制柱和预制梁。装配式混凝土框架结构的柱‑柱连接的节点在每层反弯点或者每两层反弯点处,采用灌浆套筒注浆连接方法进行连接;梁柱边节点连接采用节点预留孔道灌浆锚固和螺栓锚固,上部受拉钢筋和下部L型筋穿过预留孔道并灌浆锚固,在另一侧对锚固钢筋端部进行套丝加工并进行锚固,在叠合梁端和垫板外部采用工程用纤维水泥基复合材料现浇实现梁柱的连接密封。本发明专利技术应用于装配整体式框架结构中,实现了“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件”的抗震设计理念,提升了装配式混凝土框架结构的抗震性能;竖向构件采用灌浆套筒连接,方便快捷,加了快施工速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构工程领域,涉及一种高延性装配整体式框架边节点连接结构及施工方法,主要用于装配整体式框架结构中。
技术介绍
中国的建筑行业是一个历史悠久的传统产业,建筑业不仅对国民经济的贡献日益突显,而且在促进就业,产业联动等其他方面也发挥了巨大的作用。然而,随着社会的发展,建筑行业越来越多的矛盾已经突显:建筑行业能耗过高,建筑工地脏乱差的现象十分普遍,建筑质量也难以保证,劳动力成本上涨等等。种种的这些现象,说明了以传统人多,低效率粗放型施工的建筑行业已经难以为继。近年来,国家和地方都开始大力推进建筑工业化和住宅产业化,努力推进住宅产业结构升级和调整。所谓住宅产业化,就是在工厂生产预制混凝土构件,再通过汽车,起重机等机械设备运至施工现场完成拼装。通过工业化的生产方式建造住宅,是机械化程度不高和粗放式生产的生产方式升级换代的必然要求。相比于传统建筑,预制装配式建筑有着显著的优点:预制构件工业化生产;现场施工方便,建造速度快;环保节能减排,有利于可持续发展;经济效益显著。推广预制装配式混凝土结构有利于实现“四节一环保”的绿色发展要求,实现低能耗、低排放的建造过程,能够促进我国建筑行业的健康发展,实现预定的节能减排目标,是我国未来建筑的发展方向。框架结构是使用最为广泛的结构体系,且其与剪力墙结构,筒体结构等还能组合成框架剪力墙体系,框架筒体体系。因此,要推广预制装配结构体系,研究预制框架梁柱连接方式非常必要。众所周知,框架结构能够整体工作,框架柱和框架梁之间的可靠连接非常关键。传统混凝土结构由于混凝土现浇,节点区域受力钢筋连续布置,只要配置合理的钢筋,一般不会出现构件之间连接破坏。但是在预制混凝土结构的实际施工过程中,预制构件连接处的施工定位不易,因此降低了施工速度和效率;对于预制混凝土结构而言,构件的连接质量是否能得到保证是整个结构能否发挥设计功能的关键所在,而通常预制结构连接处的抗剪承载力和延性较差,容易成为结构体系中的薄弱部位,从而对整个结构的安全性造成威胁;已有的一些研究成果也表明,预制
装配整体式结构的抗震性能与现浇混凝土结构相比较差,所以如何进一步提高预制装配整体式结构的抗震性能仍然值得进行深入的研究。框架结构的梁柱节点及附近区域在地震作用下要承受很大的内力,现有的装配式框架结构连接技术方案中,节点区大多选择在施工现场现浇。由于新老混凝土界面粘结强度不足,必然会导致梁端刚度不足,削弱节点的延性和承载力,以及节点区混凝土现场施工带来的不便,导致新老混凝土界面过早剥离或节点过早破坏,并不能实现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件”的抗震设计概念和要求。ECC(Engineered Cementitious Composites)材料是一种具有超强韧性的新型水泥基复合材料,该材料以水泥和细沙为填料,然后加入合成纤维形成。已有的研究成果表明,该材料的极限拉应变值可稳定达到3%-5%,大约为普通的混凝土材料的100~300倍左右,为钢筋的5~10倍左右。ECC材料不但具有超高的韧性,其多缝稳态开裂的特点,在安全性、耐久性、适用性等方面有着优异的性能,可以很好地解决传统混凝土由于易脆性、弱拉伸性而导致的种种缺陷。同时ECC具有较强的能量吸收能力,较高的抗剪强度,也为结构抗震设计提供了新的选择。又由于ECC的价格相对较高,将ECC材料整体取代混凝土用于建筑结构显然是不经济的也没有必要。在装配整体式框架结构中,可充分利用ECC材料的优越性能,将其替代混凝土用于节点处关键受力部位和连接部位,以提高装配整体式框架结构的整体性能和抗震性能。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种施工方便、方案合理、可提高装配整体式框架结构抗震性能的边节点连接结构及施工方法。技术方案:为实现上述目的,本专利技术提供一种高延性装配整体式框架边节点连接结构及施工方法,该技术方案采用的构件包括预制柱和预制梁。装配式混凝土框架结构的柱-柱连接的节点在每层的反弯点或者每两层的反弯点处,采用灌浆套筒注浆连接方法进行连接;梁柱边节点连接采用节点预留孔道灌浆锚固和螺栓锚固,上部受拉钢筋和下部L型筋穿过预留孔道并灌浆锚固,在另一侧对锚固钢筋端部进行套丝加工,并利用带孔垫板和螺母进行锚固,在叠合梁端采用工程用纤维水泥基复合材料现浇实现梁柱的连接,连接区域长度为400mm~500mm,垫板外部也用工程用纤维水泥基复合材料现浇密封,可大大减缓垫板和螺栓的锈蚀作用,提升节点的耐久性;同时,为了削弱新旧混凝土界面粘结强度不足的影响,提高梁端刚度,达到将塑性铰外移的目的,对预制柱端节点连接区混凝土界面进行毛化处理,并在梁柱边节点连接连接处设置加强钢筋,加强钢
筋也通过预留孔道灌浆锚固和螺栓锚固。本专利技术应用于装配整体式框架结构中,实现了“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件”的抗震设计理念,提升了装配式混凝土框架结构的抗震性能;同时,竖向构件采用灌浆套筒连接,方便快捷,加快了施工速度。本专利技术采用的技术方案具体为:一种高延性装配整体式框架边节点连接结构,包括垂直方向的预制柱和水平方向的预制梁,所述预制柱和预制梁两侧对称设置有纵筋,内部沿与所述纵筋垂直方向设有均匀平行的若干箍筋;所述预制柱上设有节点连接区,所述节点连接区内水平设置有数条预留孔道;所述预制梁的末端通过锚固钢筋对应插入所述预留孔道中,与所述预制柱固连。进一步的,所述预制梁末端的上下部分别通过纵筋和L型筋对应插入所述预留孔道的上、下层孔道固定。进一步的,所述预留孔道的中间部分的孔道设置加强钢筋。进一步的,所述预留孔道的末端沿其垂直方向设有带孔垫板,所述带孔垫板上的开孔与所述预留孔道一一对应,开孔孔径小于所述预留孔道的孔径;所述锚固钢筋穿过所述带孔垫板,端部进行套丝加工,采用螺母进行锚固。进一步的,在叠合梁端采用工程用纤维水泥基复合材料现浇实现梁柱的连接,连接区域长度为400mm~500mm。进一步的,所述带孔垫板外部用工程用纤维水泥基复合材料现浇密封。进一步的,所述预制柱的柱-柱连接的节点在每层的反弯点或者每两层的反弯点处,采用灌浆套筒注浆连接方法进行连接。进一步的,所述预制柱的节点连接区的混凝土界面进行毛化处理。一种高延性装配整体式框架边节点连接结构的施工方法,包括以下步骤:1)制作预制柱和预制梁的模具,绑扎钢筋,定位预留孔道、灌浆套筒和带孔垫板的位置,制备预制柱和预制梁构件;对预制梁末端上下部分别连接的纵筋和L型筋,及中间部分的加强钢筋的端部进行套丝加工;2)预制柱与下层柱对齐定位好后,在柱侧加侧向支撑固定,再通过灌浆套筒与下层柱连接起来;3)通过预留孔道设置中间的加强钢筋及下部L型筋,并灌浆密实;4)预制梁吊装就位,通过预留孔道设置上部的纵筋,并灌浆密实;5)绑扎节点连接区的箍筋;6)安装螺母,形成螺栓锚固体系;7)在节点连接区和带孔垫板外部均浇筑工程用纤维水泥基复合材料。有益效果:本专利技术提供的高延性装配整体式框架边节点连接技术及施工方法,和现有的装配整体式框架结构节点连接技术方案相比,具有如下优点:1.现有装配式结构多把柱拆分位置选在楼层处,但是楼层处位于节点区附近,内力复杂并且较大,同时构件拼接处又是结构的薄弱部位,如果在地震或是风等水本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:包括垂直方向的预制柱(1)和水平方向的预制梁(2),所述预制柱(1)和预制梁(2)两侧对称设置有纵筋(6),内部沿与所述纵筋(6)垂直方向设有均匀平行的若干箍筋(7);所述预制柱(1)上设有节点连接区,所述节点连接区内水平设置有数条预留孔道(5);所述预制梁(2)的末端通过锚固钢筋对应插入所述预留孔道(5)中,与所述预制柱(1)固连。

【技术特征摘要】
1.一种高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:包括垂直方向的预制柱(1)和水平方向的预制梁(2),所述预制柱(1)和预制梁(2)两侧对称设置有纵筋(6),内部沿与所述纵筋(6)垂直方向设有均匀平行的若干箍筋(7);所述预制柱(1)上设有节点连接区,所述节点连接区内水平设置有数条预留孔道(5);所述预制梁(2)的末端通过锚固钢筋对应插入所述预留孔道(5)中,与所述预制柱(1)固连。2.根据权利要求1所述的高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:所述预制梁(2)末端的上下部分别通过纵筋(6)和L型筋(8)对应插入所述预留孔道(5)的上、下层孔道固定。3.根据权利要求2所述的高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:所述预留孔道(5)的中间部分的孔道设置加强钢筋(9)。4.根据权利要求1所述的高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:所述预留孔道(5)的末端沿其垂直方向设有带孔垫板(10),所述带孔垫板(10)上的开孔与所述预留孔道(5)一一对应,开孔孔径小于所述预留孔道(5)的孔径;所述锚固钢筋穿过所述带孔垫板(10),端部进行套丝加工,采用螺母(11)进行锚固。5.根据权利要求1所述的高延性装配整体式框架边节点连接结构,其特征在于:在叠合梁端采用工程用纤维水泥基复合材料(3)现浇实现梁柱的连接,连接区域长度为400mm~500mm。6...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘金龙苏浩单奇峰
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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