一种钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构，属于土木工程建筑结构技术领域。包括：预制梁构件、预制柱构件及节点。预制柱构件包括预制钢筋混凝土柱体、钢板围箱和柱端钢承力板；节点包括钢板箱体、增强肋板、承力板和肋板；预制梁构件包括预制钢筋混凝土梁体、预埋钢板、型钢梁和梁端承力板。实现梁、柱及节点的全预制装配，简化了现场安装操作，增强了节点区及整体结构的抗震能力，并且灾后维修更换构件方便灵活。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种用于土木建筑工程的钢节点预制装配钢筋混凝土框架结 构，属于土木工程建筑结构

技术介绍
建筑结构的形式有很多，其中框架结构是一种应用广泛的建筑结构形式。随着社 会对环境保护理念的不断深入，装配结构因其构件可在工厂里实现有控制下的生产，已被 认为是一种低碳环保的建筑结构形式。预制装配框架结构目前有钢结构、预制装配钢骨框 架结构及预制装配钢筋混凝土框架结构。钢结构自重轻，延性好，但造价高，防火性差。预 制装配钢筋混凝土结构造价相对低，但其结构整体性受梁柱连接方式的制约，结构性能差 异较大。预制装配钢骨框架结构的性能则是在钢结构与预制装配钢筋混凝土框架结构之间 的一种折衷。对于预制装配的钢筋混凝土框架结构其技术难点在于如何进行柱梁等预制构件 的连接，并满足抗震结构的要求。目前国内外解决钢筋混凝土框架柱梁节点连接的方法主 要有现浇节点区节点连接及预应力预压节点连接等。现浇节点区的连接是在梁柱节点处预 留后浇混凝土部位，各构件现场拼装完成后再在后浇混凝土部位浇筑新混凝土，使各部件 间连成整体，它在结构性能上更接近整体现浇的框架结构性能，因而抗震性能易满足结构 要求，但由于现浇节点区需支模并浇筑混凝土而存在部分现场湿作业，并且现浇的框架梁 柱节点需要养护期才能使用，造成现场施工工序复杂，工期加长，现场的湿作业也在一定程 度上影响了施工的环境。为解决现浇节点的不足，目前采取预应力预压梁柱节点的钢筋混 凝土框架结构。这种框架结构的节点连接是利用后张预应力筋的方法，将钢筋混凝土预制 梁压紧于预制柱之上，柱梁之间依靠摩擦力或辅以非预应力筋的抗剪来实现框架节点的传 力，柱与柱间的连接则采用诸如插筋注胶法等的另外方法。这种结构的成型完全依赖于预 应力筋，构件拼装后还需再进行预应力筋安装、张拉及灌浆等后续工序，才能最终完成节点 连接，因而安装工艺并未能根本得到简化，柱梁的异位连接也使得构件间失去独立性，地震 后损坏的构件不易更换。
技术实现思路
技术问题针对目前预制装配钢筋混凝土框架结构抗震性能低，安装不便，灾后构件更换困 难等的不足，本技术提供一种钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构，应用独立的钢节 点部件，将预制梁及预制柱通过高强螺栓连接于钢节点之上，实现梁、柱及节点的全预制装 配，简化了现场安装操作，增强了节点区及整体结构的抗震能力，并且灾后维修更换构件方 便灵活。技术方案—种钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构，包括钢节点预制装配钢筋混凝土框架主体构成、预制梁构件、预制柱构件及钢节点，所述钢节点包括第一钢节点、第二钢节点及第三钢节点，第一钢节点包括钢板箱体，在钢板箱体内设有环形水平增强肋板和竖向增强肋板，在钢板箱体的上、下表面上分别 设有上承力板及下承力板，在钢板箱体的外表面上设有第一肋板、第二肋板、第三肋板及第 四肋板，且所述第一肋板、第二肋板、第三肋板及第四肋板分别与上承力板及下承力板连 接，第一肋板、第二肋板、第三肋板及第四肋板中的相邻肋板之间的夹角大于0°且小于或 等于180°，在第一肋板、第二肋板、第三肋板及第四肋板分别连接有第一竖向承力板、第 二竖向承力板、第三竖向承力板及第四竖向承力板，且所述第一竖向承力板、第二竖向承力 板、第三竖向承力板及第四竖向承力板分别与上承力板及下承力板连接，所述第一竖向承 力板、第二竖向承力板、第三竖向承力板及第四竖向承力板分别与与其相邻的梁连接，上承 力板及下承力板分别与与其相邻的柱连接；第二钢节点包括钢板箱体，在钢板箱体内设有 环形水平增强肋板和竖向增强肋板，在钢板箱体的上、下表面上分别设有上承力板及下承 力板，在钢板箱体的外表面上设有第一肋板、第二肋板及第三肋板，且所述第一肋板、第二 肋板及第三肋板分别与上承力板及下承力板连接，第一肋板、第二肋板及第三肋板中的相 邻肋板之间的夹角大于0°且小于或等于180°，在第一肋板、第二肋板及第三肋板分别连 接有第一竖向承力板、第二竖向承力板及第三竖向承力板，且所述第一竖向承力板、第二竖 向承力板及第三竖向承力板分别与上承力板及下承力板连接，所述第一竖向承力板、第二 竖向承力板及第三竖向承力板分别与与其相邻的梁连接，上承力板及下承力板分别与与其 相邻的柱连接；第三钢节点包括钢板箱体，在钢板箱体内设有环形水平增强肋板和竖向增 强肋板，在钢板箱体的上、下表面上分别设有上承力板及下承力板，在钢板箱体的外表面上 设有第一肋板及第二肋板，且所述第一肋板及第二肋板分别与上承力板及下承力板连接， 第一肋板与第二肋板之间的夹角大于0°且小于或等于180°，在第一肋板及第二肋板分 别连接有第一竖向承力板及第二竖向承力板，且所述第一竖向承力板及第二竖向承力板分 别与上承力板及下承力板连接，所述第一竖向承力板及第二竖向承力板分别与与其相邻的 梁连接，上承力板及下承力板分别与与其相邻的柱连接；所述预制梁构件包括预制钢筋混凝土梁体，在预制钢筋混凝土梁体的端部预埋梁 端预埋钢板，在梁端预埋钢板上连接有型钢梁，在型钢梁上连接有梁端承力板；所述预制柱构件包括预制钢筋混凝土柱体，在预制钢筋混凝土柱体的端部侧面设 有钢板围箱，钢板围箱内壁设有铨钉，柱端设有柱端钢承力板，钢承力板与钢板围箱相连；所述上承力板及下承力板分别与与其相邻柱的连接采用上承力板及下承力板与 柱端钢承力板连接；所述第一竖向承力板、第二竖向承力板、第三竖向承力板及第四竖向承 力板中的任一竖向承力板与其相邻梁的连接采用竖向承力板与梁端承力板连接。有益效果本技术通过在梁柱节点区设置独立的钢节点部件，并相应地在预制钢筋混凝 土梁、柱端部增加钢构件，再将预制梁、柱与钢节点通过高强螺栓连接，形成了钢节点预制 装配钢筋混凝土框架结构。该结构实现了梁、柱及节点的全预制化装配，各部件间的连接可 一次完成，简化了现场的安装操作，结构构件装拆具有相对的独立性便于更换维修，特别是 当地震灾害引起局部构件损坏后可方便地更换相应构件。本技术的独立钢节点采用内部充填混凝土的封闭钢结构，具有良好的延性与抗震耗能能力，钢筋混凝土框架梁端采用钢结构，更易控制并实现塑性铰出现在梁端区域， 预制钢筋混凝土柱端设钢板围箱及柱端钢承力板，钢板围箱内壁设铨钉，钢板围箱与柱端 钢承力板共同形成了对柱端的加强，因而钢节点预制装配框架结构对比传统的预制装配钢 筋混凝土框架结构不仅安装便捷，且具有更佳的结构抗震性能。本技术通过在梁柱汇交部位设置钢节点，将预制柱梁构件在节点处通过高强 螺栓连接，形成了新型的钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构。结构包括钢节点，以及与钢 节点相连接的预制梁、柱。钢节点由钢板焊接而成，呈封闭箱体状，箱体上下设承力板以保 证与柱端的连接，封闭箱体内中部设环形水平增强肋及竖向增强肋用以加强箱体的整体刚 度，封闭箱体内充填混凝土，不仅由于钢箱体约束混凝土而使混凝土的极限抗压强度提高， 而且混凝土起到稳定钢结构、增加节点抗震耗能能力与耐火能力。钢节点的侧面设有竖向 承力板可与梁端部连接。梁构件包括钢筋混凝土梁体、梁端预埋钢板、型钢梁及梁端承力 板，梁端预埋钢板与梁内主筋塞焊或对焊连接，型钢梁与预埋钢板焊接连接，型钢梁末端设 承力板，上留有螺栓孔可与钢节点相对应的竖向承力板间进行高强螺栓连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢节点预制装配钢筋混凝土框架结构，包括：预制梁构件（２）、预制柱构件（３）及钢节点，其特征在于，所述钢节点包括第一钢节点（１ａ）、第二钢节点（１ｂ）及第三钢节点（１ｃ），第一钢节点（１ａ）包括钢板箱体（５），在钢板箱体（５）内设有环形水平增强肋板（６）和竖向增强肋板（７），在钢板箱体（５）的上、下表面上分别设有上承力板（８）及下承力板（９），在钢板箱体（５）的外表面上设有第一肋板（１１ａ）、第二肋板（１１ｂ）、第三肋板（１１ｃ）及第四肋板（１１ｄ），且所述第一肋板（１１ａ述第一肋板（１１ａ）及第二肋板（１１ｂ）分别与上承力板（８）及下承力板（９）连接，第一肋板（１１ａ）与第二肋板（１１ｂ）之间的夹角大于０°且小于或等于１８０°，在第一肋板（１１ａ）及第二肋板（１１ｂ）分别连接有第一竖向承力板（１０ａ）及第二竖向承力板（１０ｂ），且所述第一竖向承力板（１０ａ）及第二竖向承力板（１０ｂ）分别与上承力板（８）及下承力板（９）连接，所述第一竖向承力板（１０ａ）及第二竖向承力板（１０ｂ）分别与与其相邻的梁连接，上承力板（８）及下承力板（９）分别与与其相邻的柱连接；所述预制梁构件（２）包括预制钢筋混凝土梁体（１５），在预制钢筋混凝土梁体（１５）的端部预埋梁端预埋钢板（１６），在梁端预埋钢板（１６）上连接有型钢梁（１８），在型钢梁（１８）上连接有梁端承力板（１９）；所述预制柱构件（３）包括预制钢筋混凝土柱体（２０），在预制钢筋混凝土柱体（２０）的端部侧面设有钢板围箱（２３），钢板围箱内壁设有铨钉（２４），钢板围箱端部设有柱端钢承力板（２２）；所述上承力板（８）及下承力板（９）分别与与其相邻的柱连接采用上承力板（８）及下承力板（９）与柱端钢承力板（２２）连接；所述第一竖向承力板（１０ａ）、第二竖向承力板（１０ｂ）、第三竖向承力板（１０ｃ）及第四竖向承力板（１０ｄ）中的任一竖向承力板与其相邻梁的连接采用竖向承力板与梁端承力板（１９）连接。）、第二肋板（１１ｂ）、第三肋板（１１ｃ）及第四肋板（１１ｄ）分别与上承力板（８）及下承力板（９）连接，第一肋板（１１ａ）、第二肋板（１１ｂ）、第三肋板（１１ｃ）及第四肋板（１１ｄ）中的相邻肋板之间的夹角大于０°且小于或等于１８０°，在第一肋板（１１ａ）、第二肋板（１１ｂ）、第三肋板（１１ｃ）及第四肋板（１１ｄ）分别连接有第一竖向承力板（１０ａ）、第二竖向承力板（１０ｂ）、第三竖向承力板（１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武雷，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]