專利名稱：一種增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的節點的方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑節點構造形式，特別是涉及一種增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的節點的方法。
背景技術：
圓碳纖維增強塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic，簡稱 CFRP )鋼管混凝土柱是指在圓截面CFRP鋼復合管內澆筑素混凝土而形成的以承受壓力為主的建筑結構用構件。這種構件允許采用薄壁鋼管，可以進一步減輕結構自重；也可以解決CFRP筒混凝土結構脆性破壞的不足，同時，其耐腐蝕性、耐久性較好，以上優點決定了圓CFRP鋼管混凝土構件具有良好的應用前景。而在應用過程中，必然涉及到圓CFRP鋼管混凝土柱與目前應用較多的鋼框架梁的連接節點問題，該節點與己有的鋼管混凝土柱與鋼框架梁的連接節點的主要區別是，首先應保證節點區的混凝土受到足夠的約束，再就是應盡量減少粘貼CFRP后的焊接量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于圓CFRP鋼管混凝土柱與鋼框架梁的鋼環板連接節點。其通過鋼環板在圓CFRP鋼管混凝土柱和鋼框架梁之間傳遞力和彎矩，管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結碳纖維織物后的焊接。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的鋼環板節點，所述節點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土、鋼箍、鋼環板及其腹板和鋼框架梁；鋼環板及其腹板在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼框架梁之間，鋼環板焊接在節點區鋼管外壁上，在節點間鋼管外壁上機械粘貼碳纖維織物，鋼框架梁連接在鋼環板及其腹板上。如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的鋼環板節點，其纖維織物粘貼在節點間鋼管外壁上，纖維方向與柱軸線夾角可介于O — 900之間，圓鋼管之間采用螺紋連接。如上所述的圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的鋼環板節點，其節點的制備包括下面步驟與工藝條件
第一步按設計尺寸加工節點間鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；
第二步在節點間鋼管外壁機械粘貼碳纖維織物，制備成圓碳纖維增強塑料鋼管；
第三步按設計尺寸加工節點區鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；
第四步將鋼箍焊接于節點區鋼管外壁，將鋼環板及其腹板焊接在節點區鋼管外壁；
第五步在施工現場將管逐節擰好；將鋼框架梁連接到鋼環板及其腹板上；
第六步在螺紋處人工粘貼碳纖維織物；澆筑核心混凝土。本發明的優點與效果是1 .本發明的管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結碳纖維織物后的焊接。2 .本發明在節點區沿圓周加焊通長的鋼箍，保證了該處混凝土受到足夠的約束。3 .本發明采用了鋼環板，有利于改善節點區的受力性能。
圖1為在工廠制備完畢的節點間圓CFRP鋼管示意圖2為在工廠制備完畢的節點區圓鋼管與鋼環板及其腹板連接后的示意圖； 圖3為節點的最終形式示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發明進行詳細說明。如圖1所示，在工廠將所需的節點間圓鋼管1兩端分別加工內螺紋2、外螺紋 3，螺紋高度由計算確定；采用機械設備粘貼碳纖維織物4，制成圓CFRP鋼管，CFRP邊
緣與螺紋應有一定距離。如圖2所示，在工廠將所需的節點區圓鋼管5兩端分別加工內螺紋2、外螺紋 3，螺紋高度與節點間圓鋼管兩端的螺紋高度相對應；將鋼箍6沿圓周通長焊接于節點區鋼管外壁，鋼箍可以采用圓鋼、鋼筋、扁鋼或帶鋼等，其截面尺寸等參數由計算確定；將鋼環板7及其腹板8焊接在節點區鋼管外壁，環板形狀以及其它參數等由工程實際確定。如圖3所示，將管對中、校平后，按照節點間鋼管1、節點區鋼管5、節點間鋼管1的順序依次將管逐節擰好，將鋼框架梁的翼緣9和腹板10分別連接到鋼環板7 及其腹板8上，該處連接可以采用焊接、螺栓連接或混合連接等形式；在螺紋位置人工粘貼碳纖維織物11，并保證與原有碳纖維織物有一定的搭接長度，同時厚度也可相應增加； 最后澆筑素混凝土 12。本發明的步驟與工藝條件為
第一步按設計尺寸加工節點間鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；
第二步在節點間鋼管外壁(螺紋處除外)機械粘貼碳纖維織物，制備成CFRP鋼管；
第三步按設計尺寸加工節點區鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；
第四步將鋼箍焊接于節點區鋼管外壁，將鋼環板及其腹板焊接在節點區鋼管外壁；
第五步在施工現場將管逐節擰好；將鋼框架梁連接到鋼環板及其腹板上；
第六步在螺紋處人工粘貼碳纖維織物；澆筑核心混凝土。本發明通過鋼環板及其腹板在圓CFRP鋼管混凝土柱和鋼框架梁之間傳遞力和彎矩，鋼環板焊接在節點區鋼管外壁上，通過焊縫傳遞力和彎矩，鋼框架梁連接在鋼環板及其腹板上，通過連接傳遞力和彎矩；通過鋼箍增加對節點區混凝土的約束。可以機械制備 CFRP鋼管，也可以手工制備；鋼箍可以是圓鋼(鋼筋)，也可以是扁鋼(帶鋼)，且道數可以是 η ( η是自然數)；碳纖維織物可以是單向的，也可以是雙向的；粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可以介于0-90Q之間；圓鋼管之間采用螺紋連接。
權利要求
1. 一種增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的節點的方法，其特征在于，所述節點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土、鋼箍(6 )、鋼環板(7 )及其腹板和鋼框架梁；鋼環板及其腹板在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼框架梁之間，鋼環板焊接在節點區鋼管( 5 )外壁上，在節點間鋼管外壁上機械粘貼碳纖維織物，鋼框架梁連接在鋼環板及其腹板上；(1).纖維織物粘貼在節點間鋼管外壁上，纖維方向與柱軸線夾角可介于0— 900之間，圓鋼管之間采用螺紋連接；(2).節點的制備包括下面步驟與工藝條件；第一步按設計尺寸加工節點間鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；第二步在節點間鋼管外壁機械粘貼碳纖維織物，制備成圓碳纖維增強塑料鋼管；第三步按設計尺寸加工節點區鋼管，在鋼管兩端加工內、外螺紋；第四步將鋼箍焊接于節點區鋼管外壁，將鋼環板及其腹板焊接在節點區鋼管外壁；第五步在施工現場將管逐節擰好；將鋼框架梁連接到鋼環板及其腹板上；第六步在螺紋處人工粘貼碳纖維織物；澆筑核心混凝土。
全文摘要
一種增強塑料鋼管混凝土柱與鋼框架梁的節點的方法，涉及一種建筑節點構造形式，該節點包括圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱、鋼箍、鋼環板及其腹板和鋼框架梁；鋼環板及其腹板在圓碳纖維增強塑料鋼管混凝土柱和鋼框架梁之間，鋼環板焊接在節點區鋼管外壁上，鋼框架梁連接在鋼環板及其腹板上。鋼箍是圓鋼，也可是扁鋼，粘貼織物時，纖維方向與柱軸線夾角可介于O-90之間，圓鋼管之間采用螺紋連接。本發明的管與管之間采用螺紋連接，便于機械化生產和現場施工，減少了施工現場作業量，避免了粘結碳纖維織物后的焊接。
文檔編號E04B1/58GK102477771SQ20101055339
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者王爽 申請人:大連創達技術交易市場有限公司