一种PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点制造技术

本发明专利技术公开了一种装配式PVC‑FRP管约束型钢混凝土柱‑钢筋混凝土梁十字型节点，节点内包含核心型钢、U型暗牛腿、圆钢管扣件、穿心锚栓、节点区纵筋、箍筋及混凝土，型钢翼缘和型钢腹板焊接而成的核心型钢呈十字型结构；U型暗牛腿与核心型钢翼缘通过高强螺栓连接固定，U型暗牛腿呈十字型分布，穿心锚栓水平穿过U型暗牛腿肋板反向交错布置，四组圆钢管扣件沿环向布置在U型暗牛腿之间，利用高强螺栓将其与U型暗牛腿连接固定，柱箍筋穿过U型暗牛腿肋板上工艺孔后与贯穿于节点的柱纵筋绑扎成钢筋笼。在本发明专利技术中，利用高强螺栓实现节点内钢构件的快速拼装，具有承载力高、整体性好、施工方便、工厂化程度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点
本专利技术涉及土木工程
，具体涉及一种PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点。
技术介绍
目前，我国施工方式以现场湿作业为主，施工过程中存在现场制作复杂、人工操作繁多、材料浪费严重等问题，由此造成建筑业生产效率低、施工周期长、工程成本大等缺点。在当今经济形势下，传统施工模式已不能满足工业化建筑发展的需要。装配式结构是指构件在加工厂或现场预制，通过一定技术手段，把预制构件连接成整体的结构。装配式结构因具备生产效率高、施工方便、节能减排等优点成为建筑业发展热点。一般而言，装配式结构主要由预制构件和节点构成，节点作为装配式结构中关键的传力部位，影响着装配式建筑结构的应用和发展。因此，如何保证节点在复杂受力环境下良好的承载力及整体性能是亟待解决的问题。型钢混凝土柱即在柱中预先埋入型钢并浇筑混凝土而形成的一种组合结构柱。将装配式结构节点与型钢混凝土柱组合即形成装配式型钢混凝土柱组合节点。该节点兼有装配式结构生产效率高和型钢混凝土结构受力性能好等优点。但已有的装配式型钢混凝土结构大多采用混凝土结构或钢管混凝土结构，缺乏与PVC-FRP管混凝土结构的组合，使得现有结构仍然存在承载力低、耐久性差、自重大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点，能够起到有效解决目前已有节点现场施工困难，钢筋不易加工等缺点，提供一种承载力高，延性及耐久性好、施工方便，工厂化程度高、整体性强的新型节点的作用。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种装配式PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点，所述十字型节点由圆钢管扣件、核心型钢、U型暗牛腿、柱纵筋、柱箍筋、梁纵筋、梁箍筋、高强螺栓、穿心锚栓以及节点区混凝土组成，所述十字型节点中部的上方和下方均设置有PVC-FRP管，所述PVC-FRP管在节点区断开，且断开处距节点区混凝土表面5-10mm，所述核心型钢焊接后的截面呈十字型，四个所述U型暗牛腿呈十字型设置在核心型钢的四周，所述U型暗牛腿上呈梅花形设置有预留孔，所述穿心锚栓穿设在所述预留孔上，所述圆钢管扣件设置在相邻的两个U型暗牛腿之间，所述圆钢管扣件通过高强螺栓与U型暗牛腿固定连接。进一步地，所述圆钢管扣件的耳板与环板高度相同，所述圆钢管扣件内侧面设置的加劲环板位于距圆钢管扣件的端部1/5-1/3位置处，上下所述加劲环板之间沿环向均匀设置若干扣件缀板，所述扣件缀板高度与U型暗牛腿高度相同。进一步地，同一层所述穿心锚栓的布置方向相同，相邻两层所述穿心锚栓的布置方向相反，所述穿心锚栓的长度为所述U型暗牛腿的翼板宽度的1.2-1.5倍。进一步地，所述高强螺栓为M12、M16、M20、M24以及M30其中的任意一种型号。进一步地，所述圆钢管扣件、核心型钢和U型暗牛腿采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材以及Q420钢材其中的任意一种材料制成。进一步地，所述PVC-FRP管的截面形状为圆形和矩形两种中的任意一种。本专利技术的有益效果是：(1)节点构造简单。节点内部钢构件可直接由高强螺栓组装固定，节点区无需放置约束节点核心区的环形钢筋，即可通过外围圆钢管扣件对节点混凝土的约束作用实现“强节点”的目的。(2)受力性能好。圆钢管扣件对核心混凝土的约束作用及核心型钢的布置，可显著提高节点区的承载力和延性；节点区配置U型暗牛腿，可大大提高节点抗弯及抗剪性能；节点区内部钢构件连接固定牢靠，结构的整体性及抗震性能较好。(3)工厂化程度高。节点区内核心型钢、U型暗牛腿、圆钢管扣件可在钢结构加工厂预制，预制完成后可直接由高强螺栓组装成整体，从而减少现场湿作业，缩短施工周期。(4)施工简单方便。PVC-FRP管和组装完成的圆钢管扣件可直接充当模板，解决了现场支模困难的问题，简化施工工序，减少施工工期，降低工程造价。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术总体结构示意图；图2本专利技术节点水平截面示意图；图3为本专利技术节点内部钢结构构件连接示意图；图4为本专利技术浇筑混凝土后的实体结构示意图；图5为本专利技术节点内圆钢管扣件示意图；图6为本专利技术节点内U型暗牛腿示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1—PVC-FRP管；2—钢筋混凝土梁；3—节点区混凝土；4—圆钢管扣件；41—第一扣件；42—第二扣件；43—第三扣件；44—第四扣件；4a—扣件环板；4b—扣件加劲环板；4c—扣件耳板；4d—扣件缀板；5—核心型钢；51—第一核心型钢；52—第二核心型钢；6—U型暗牛腿；6a—肋板；6b—翼板；6c—连接板；7—柱纵筋；8—柱箍筋；9—梁纵筋；10—梁箍筋；11—高强螺栓；12—穿心锚栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-6所示，本实施例为一种装配式PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点，十字型节点由圆钢管扣件4、核心型钢5、U型暗牛腿6、柱纵筋7、柱箍筋8、梁纵筋9、梁箍筋10、高强螺栓11、穿心锚栓12以及节点区混凝土3组成，十字型节点中部的上方和下方均设置有PVC-FRP管1，PVC-FRP管1在节点区断开，且断开处距节点区混凝土3表面5-10mm，核心型钢5焊接后的截面呈十字型，四个U型暗牛腿6呈十字型设置在核心型钢5的四周，U型暗牛腿6上呈梅花形设置有预留孔，穿心锚栓12穿设在预留孔上，圆钢管扣件4设置在相邻的两个U型暗牛腿6之间，圆钢管扣件4通过高强螺栓11与U型暗牛腿6固定连接。圆钢管扣件4的耳板与环板高度相同，圆钢管扣件4内侧面设置的加劲环板位于距圆钢管扣件4的端部1/5-1/3位置处，上下加劲环板之间沿环向均匀设置若干扣件缀板，扣件缀板高度与U型暗牛腿6高度相同，同一层穿心锚栓12的布置方向相同，相邻两层穿心锚栓12的布置方向相反，穿心锚栓12的长度为U型暗牛腿6的翼板宽度的1.2-1.5倍，高强螺栓11为M12、M16、M20、M24以及M30其中的任意一种型号，圆钢管扣件4、核心型钢5和U型暗牛腿6采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材以及Q420钢材其中的任意一种材料制成，PVC-FRP管1的截面形状为圆形和矩形两种中的任意一种。本专利技术的具体实施步骤如下：(1)将浸透环氧树脂的纤维增强复合材料(FRP)条带按照一定的环箍间距缠绕在PVC管外面，缠绕过程中要不断压实FRP条带，以保证PVC管与FRP条带的整体性，FRP条带宽度、环箍间距和层数根据柱构件承载力计算确定。将PVC-FRP管养护至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式PVC‑FRP管约束型钢混凝土柱‑钢筋混凝土梁十字型节点，其特征在于：所述十字型节点由圆钢管扣件(4)、核心型钢(5)、U型暗牛腿(6)、柱纵筋(7)、柱箍筋(8)、梁纵筋(9)、梁箍筋(10)、高强螺栓(11)、穿心锚栓(12)以及节点区混凝土(3)组成，所述十字型节点中部的上方和下方均设置有PVC‑FRP管(1)，所述PVC‑FRP管(1)在节点区断开，且断开处距节点区混凝土(3)表面5‑10mm，所述核心型钢(5)焊接后的截面呈十字型，四个所述U型暗牛腿(6)呈十字型设置在核心型钢(5)的四周，所述U型暗牛腿(6)上呈梅花形设置有预留孔，所述穿心锚栓(12)穿设在所述预留孔上，所述圆钢管扣件(4)设置在相邻的两个U型暗牛腿(6)之间，所述圆钢管扣件(4)通过高强螺栓(11)与U型暗牛腿(6)固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种装配式PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点，其特征在于：所述十字型节点由圆钢管扣件(4)、核心型钢(5)、U型暗牛腿(6)、柱纵筋(7)、柱箍筋(8)、梁纵筋(9)、梁箍筋(10)、高强螺栓(11)、穿心锚栓(12)以及节点区混凝土(3)组成，所述十字型节点中部的上方和下方均设置有PVC-FRP管(1)，所述PVC-FRP管(1)在节点区断开，且断开处距节点区混凝土(3)表面5-10mm，所述核心型钢(5)焊接后的截面呈十字型，四个所述U型暗牛腿(6)呈十字型设置在核心型钢(5)的四周，所述U型暗牛腿(6)上呈梅花形设置有预留孔，所述穿心锚栓(12)穿设在所述预留孔上，所述圆钢管扣件(4)设置在相邻的两个U型暗牛腿(6)之间，所述圆钢管扣件(4)通过高强螺栓(11)与U型暗牛腿(6)固定连接。2.根据权利要求1所述的装配式PVC-FRP管约束型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁十字型节点，其特征在于：所述圆钢管扣件(4)的耳板与环板高度相同，所述圆钢管扣件(4)内侧面设置的加劲环板位于距圆钢管扣件(4)的端部1/5-1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，刘杰，武萍，王士龙，方圆，孔正义，项国圣，江楠，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34