一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点制造技术

本发明专利技术公开一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点，包括预制钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土柱，预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱之间通过外伸段的预埋不等肢“U”形钢筋，梁、柱预留钢筋的连接套筒，以及高韧性水泥基复合材料的“工”形后浇区进行连接，预制钢筋混凝土柱在节点核心区浇筑高韧性水泥基复合材料。通过对于节点核心区、悬臂段以及外伸段的构造处理及新材料的利用，本发明专利技术在能够实现裂缝控制、提高节点的抗剪强度、提高延性水平和耗能能力以及“强节点弱构件”的抗震要求的同时，能够较大幅度地提高现场施工质量和施工效率，具有广阔的应用前景。

A Fabricated High Toughness Cement-based Composite Beam-to-Column Joint

The invention discloses an assembled high toughness cement-based composite beam-column joint, which includes precast reinforced concrete beam and precast reinforced concrete column, precast reinforced concrete beam and precast reinforced concrete column through the pre-embedded unequal limb \U\ steel bar in the extension section, connecting sleeve of reserved steel bar in beam and column, and \I\ post-pouring area of high toughness cement-based composite material. Connection, prefabricated reinforced concrete column in the joint core area pouring high toughness cement-based composite materials. Through the structural treatment of the node core area, cantilever section and extension section and the utilization of new materials, the present invention can achieve crack control, improve the shear strength of the joint, improve ductility level and energy dissipation capacity, as well as the seismic requirements of the \strong joint weak component\, at the same time, it can greatly improve the site construction quality and construction efficiency, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点
本专利技术属于预制装配式钢筋混凝土梁柱节点领域，尤其涉及一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点。
技术介绍
装配式结构是主要是由工厂预制的装配式构件在现场通过安全有效的连接构成，具有绿色环保、高效节能、质量可靠、受季节气候影响较小的特点；梁柱节点在结构体系中进行力的传递与分配，受力传力机制复杂，节点的有效性往往成为决定地震作用下混凝土框架结构是否发生倒塌破坏的关键因素；装配式结构的节点连接是装配式结构体系的薄弱环节，同时也是保证装配式结构体系安全可靠的关键环节。目前装配式混凝土梁柱节点的突出问题为梁柱连接区域由于缺乏良好的连接性能使得梁柱连接环节薄弱、早出现混凝土裂缝、且现场施工工艺复杂；同时由于梁端塑性铰的过早出现使得节点核心区域的抗剪性能迅速退化，节点破坏的控制能力得不到保障，结构在地震作用下的延性与耗能能力不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中上述因素的不足，提供一种更为安全可靠，节点延性与耗能能力大幅度提高，且施工高效便捷的新型装配式梁柱节点。一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点，其特征在于：包括预制钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土柱，所述的预制钢筋混凝土梁包括预制钢筋混凝土左梁(1)和预制钢筋混凝土右梁(2)，所述的预制钢筋混凝土柱包括预制钢筋混凝土下柱(3)、预制钢筋混凝土上柱(4)以及预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)，所述的预制钢筋混凝土梁的端部有截面尺寸减小的第一外伸段(20)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与左、右预制钢筋混凝土梁相连的区域有伸出柱截面的悬臂段(23)和截面尺寸减小的第二外伸段(21)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)连接部位有截面尺寸减小的第三外伸段(22)；所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)上端和下端分别通过第三外伸段(22)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)的凹槽连接，将柱端螺栓(18)通过对应的螺栓孔道，对所述的预制钢筋混凝土柱进行紧固；进一步，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留上部钢筋(8)的外伸段与所述的左、右预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)对应外伸部分通过上部钢筋灌浆套筒(14)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留下部钢筋(12)的外伸段与所述的左、右预制混凝土梁预留下部钢筋(9)对应外伸部分通过下部钢筋灌浆套筒(15)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区第二外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(11)与对应所述的左、右预制钢筋混凝土梁第一外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(10)通过不等肢“U”形钢筋灌浆套筒(13)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的左、右预制钢筋混凝土梁之间的“工”形后浇部分为高韧性水泥基复合材料后浇区(6)。进一步，所述的一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点，其特征在于：所述的预制钢筋混凝土上柱(4)，所述的预制钢筋混凝土下柱(3)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)为整体制成。进一步，所述的第一外伸段(20)有第一外伸段钢筋箍(16)进行约束，所述的预制混凝土梁上部有外伸的预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)，所述的预制钢筋混凝土梁下部有外伸的预制钢筋混凝土梁预留下部钢筋(9)，所述的预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)预制钢筋混凝土梁预留下部钢筋(9)外伸长度不相同。进一步，所述的第一外伸段(20)端部有第一外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(10)，所述的第二外伸段(21)端部有第二外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(11)所述的第二外伸段(21)有第二外伸段钢筋箍(17)进行约束。进一步，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)连接部位有截面尺寸减小的第三外伸段(22)，所述第三外伸段(22)有第三外伸段钢筋箍(19)约束，所述的第三外伸段预留有可插入柱端螺栓(18)孔道。所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)有凹槽，并在相应位置处预留有可插入柱端螺栓(18)孔道。应当说明的是，所述的预制钢筋混凝土梁的截面尺寸减小的第一外伸段(21)以及所述预制高韧性水泥基复合材料节点核心区截面尺寸减小的第二外伸段(22)由于外伸段增加了与后浇材料之间的接触面积，有利于使得所述的预制钢筋混凝土梁与后浇材料之间以及所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与后浇材料之间的粘结性能提高，所述预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)伸出柱截面的悬臂段(23)可以避免梁端塑性铰在柱截面过早形成，同时利用高韧性水泥基复合材料的高耗能性能，提高节点的耗能能力。应当说明的是，所述的预制钢筋混凝土柱其整体由工厂预制而成，预制过程为先绑扎钢筋，将所述预制钢筋混凝土上柱和预制钢筋混凝土下柱预制完成且达到初凝状态后，再采用高韧性水泥基复合材料将预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)预制完成，并使其成为一个整体，可以有效防止柱内钢筋的截断对柱的受力性能产生的削弱影响，有利于“强柱弱梁”的实现。应当说明的是，所述的预制钢筋混凝土梁预留下部钢筋(9)和所述的预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)的外伸长度不相同以及“U”形钢筋不等肢可以有效地防止套筒连接形成的截面刚度较大的贯通后浇薄弱面，造成该界面发生破坏，保证了梁柱节点良好的受力性能。应当说明的是，将所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的预制钢筋混凝土下柱(3)和预制钢筋混凝土上柱(4)分别嵌入后，采用柱端螺栓(18)将第三外伸段(22)与凹槽紧固，可以有效地避免由于高韧性水泥基复合材料与混凝土材料的粘结力不足致使受力过程中两种材料单独受力形成“两张皮”，保证了两种材料共同受力，达到预期的受力效果。应当说明的是，所述的第一外伸段(20)、第二外伸段(21)、第三外伸段(22)由于截面尺寸较小，采用第一外伸段钢筋箍(16)、第二外伸段钢筋箍(17)、第三外伸段钢筋箍(18)对其截面进行约束，用以提高材料强度，同时为其提供侧向支撑，可以有效地避免由于截面尺寸的减小造成的在运输、浇筑过程以及受力过程中发生折断或拉断的破坏，此外，钢筋箍与后浇材料由于机械咬合力形成的粘结力可以增强预制构件与预制构件之间，预制构件与现浇材料之间的粘结力，预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)的外伸段与预制梁的外伸段不直接接触，通过一对预埋的不等肢“U”形钢筋之间的螺纹套筒连接；可以通过后浇的高韧性水泥基复合材料对于两个延伸段缝隙的连接以及“U”形钢筋之间的连接更好的将预制钢筋混凝土梁和预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)进行联系，浇筑高韧性水泥基复合材料形成的“工”形后浇区可以利用高韧性水泥基复合材料的高抗拉韧性有效地避免连接处在受弯作用后过早开裂。与现有技术相比，本专利技术具有以下增益效果：(1)连接构造措施复杂的预制钢筋混凝土柱由工厂流水精准整体浇筑实现，避免了由于现场施工由于施工工艺和施工条件造成的质量的差异和过大的误差，(2)预制钢筋混凝土梁、柱连接处通过螺纹套筒和后浇区有效的构造措施进行连接，一方面施工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点，其特征在于：包括预制钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土柱，所述的预制钢筋混凝土梁包括预制钢筋混凝土左梁(1)和预制钢筋混凝土右梁(2)，所述的预制钢筋混凝土柱包括预制钢筋混凝土下柱(3)、预制钢筋混凝土上柱(4)以及预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)，所述的预制钢筋混凝土梁的端部有截面尺寸减小的第一外伸段(20)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与左、右预制钢筋混凝土梁相连的区域有伸出柱截面的悬臂段(23)和截面尺寸减小的第二外伸段(21)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)连接部位有截面尺寸减小的第三外伸段(22)；所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)上端和下端分别通过第三外伸段(22)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)的凹槽连接，将柱端螺栓(18)通过对应的螺栓孔道，对所述的预制钢筋混凝土柱进行紧固；所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留上部钢筋(8)的外伸段与所述的左、右预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)对应外伸部分通过上部钢筋灌浆套筒(14)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留下部钢筋(12)的外伸段与所述的左、右预制混凝土梁预留下部钢筋(9)对应外伸部分通过下部钢筋灌浆套筒(15)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区的第二外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(11)与对应所述的左、右预制钢筋混凝土梁第一外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(10)通过不等肢“U”形钢筋灌浆套筒(13)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的左、右预制钢筋混凝土梁之间的“工”形后浇部分为高韧性水泥基复合材料后浇区(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种装配式高韧性水泥基复合材料梁柱节点，其特征在于：包括预制钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土柱，所述的预制钢筋混凝土梁包括预制钢筋混凝土左梁(1)和预制钢筋混凝土右梁(2)，所述的预制钢筋混凝土柱包括预制钢筋混凝土下柱(3)、预制钢筋混凝土上柱(4)以及预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)，所述的预制钢筋混凝土梁的端部有截面尺寸减小的第一外伸段(20)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与左、右预制钢筋混凝土梁相连的区域有伸出柱截面的悬臂段(23)和截面尺寸减小的第二外伸段(21)，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)连接部位有截面尺寸减小的第三外伸段(22)；所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区(5)上端和下端分别通过第三外伸段(22)与所述的预制钢筋混凝土上柱(4)、预制钢筋混凝土下柱(3)的凹槽连接，将柱端螺栓(18)通过对应的螺栓孔道，对所述的预制钢筋混凝土柱进行紧固；所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留上部钢筋(8)的外伸段与所述的左、右预制钢筋混凝土梁预留上部钢筋(7)对应外伸部分通过上部钢筋灌浆套筒(14)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区预留下部钢筋(12)的外伸段与所述的左、右预制混凝土梁预留下部钢筋(9)对应外伸部分通过下部钢筋灌浆套筒(15)连接，所述的预制高韧性水泥基复合材料节点核心区的第二外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(11)与对应所述的左、右预制钢筋混凝土梁第一外伸段预埋不等肢“U”形钢筋(10)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李言，李秀领，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37