采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，包括預制混凝土梁、預制混凝土柱、中強預應力筋、節點區域后澆段、梁頂部普通受力鋼筋和柱內縱向鋼筋。梁底部僅配有中強預應力筋，所述預應力筋伸出梁端，過預制柱中線后向上彎起形成彎鉤，可靠錨固于節點核心區域內，與預制混凝土梁、柱一起通過后澆注的混凝土形成預制混凝土梁柱節點。本實用新型降低了生產和施工難度，減輕了預制混凝土梁的截面高度或用鋼量，保證了梁柱節點的整體性和抗震性能。
【專利說明】
采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點連接構造，屬于土木工程預制混凝土結構技術領域。
【背景技術】
[0002]框架結構主要由梁、柱以及梁柱節點構建而成，屬于建筑工程中應用最廣的一種結構形式。預制預應力混凝土裝配整體式框架結構體符合“建筑工業化、住宅產業化”和綠色建筑的要求。該類結構體系具有施工速度快、環境污染小、質量有保證以及耐久性好等優點，還具有便于采用先張預應力技術、構件截面減小、節點施工較為簡便、用鋼量較低等突出特點。
[0003]預制預應力混凝土裝配整體式框架結構的核心技術是預制混凝土梁與預制混凝土柱的節點連接構造形式，其質量直接影響到該類結構的極限承載力和抗震性能等。目前已有的預制框架結構梁柱節點連接技術將梁端設有鍵槽或U形凹槽，同時配有預應力筋及普通鋼筋，有時輔以U型鋼筋，相互搭接、錨固于節點核心區內，并在節點區的后澆段采用混凝土現澆將預制混凝土梁、柱形成一個整體。或在梁底采用高強鋼筋，并在節點核心區內放置附加鋼筋，但存在造價較大、施工操作空間不足、節點延性性能有所欠缺等不足。以上預制框架梁柱節點連接技術多具有適用性不足、施工建造不便等問題，這使得預制預應力混凝土裝配整體式框架結構的應用優勢并不明顯。
[0004]如何構建受力性能良好、構造措施合理、施工便捷的新型梁柱節點連接構造，一直是預制預應力混凝土裝配整體式框架結構的技術難點。
【實用新型內容】
[0005]技術問題:本實用新型提供了一種生產制作難度低、施工便捷、連接形式簡單、受力明確的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點。
[0006]技術方案:本實用新型的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，包括節點區域后澆段、設置在所述節點區域后澆段水平兩端的預制混凝土梁、設置在節點區域后澆段上下兩端的預制混凝土柱，所述預制混凝土梁和節點區域后澆段的上方設置有疊合梁上部現澆區域，所述預制混凝土柱內配有縱向鋼筋，所述疊合梁上部現澆區域中配有普通受力鋼筋，預制混凝土梁的底部僅配有中強預應力筋，所述中強預應力筋伸出預制混凝土梁的端部，并繼續伸入節點區域后澆段，超過節點區域后澆段的中線后向上彎起形成彎鉤，錨固于節點區域后澆段內。
[0007]進一步的，本實用新型中，所述中強預應力筋的抗拉強度為700MPa?1300MPa，所述中強預應力筋的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強預應力筋的直徑采用6mm?30mm ο
[0008]進一步的，本實用新型中，預制混凝土梁中，中強預應力筋的等強換算面積As癖為
0.2A7 s?0.8Y s，其中A's為所述預制混凝土梁的頂部普通受力鋼筋的總截面面積，As癖根據預制混凝土梁內配有的中強預應力筋的總截面面積As經等強換算得到。
[0009]有益效果:與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0010](I)常規預制混凝土梁內配置普通受力鋼筋，梁的跨越能力較差，為了提高跨越能力，預制預應力混凝土梁內配有預應力筋及普通受力鋼筋，以滿足混凝土梁的裂縫、拉應力等控制要求，造成構件代價較高，在有效的現澆施工空間內，節點區域的連接和施工作業難度很大。而本實用新型中預制梁底部僅配有具有較好伸長率的中強預應力筋，不需要額外配置普通受力鋼筋，仍然達到與現澆混凝土框架結構同等的承載能力和抗震性能，降低了預制梁的梁截面或用鋼量，從而構件的造價、施工難度顯著降低，達到了節材高效的目的。
[0011](2)預制梁底部不需要配置普通受力鋼筋，一方面降低了預制混凝土梁柱節點核心區域的復雜性，有利于梁底部受力鋼筋之間的搭接連接，另一方面也顯著降低了預制混凝土梁構件的制作、生產難度，提高了現場施工的便捷性和高效性。
[0012](3)梁底受力鋼筋伸出梁端并過預制柱中心線后向上彎折，在節點核心區域內可靠錨固，經混凝土整澆形成梁柱節點，在保證梁柱節點的整體性和抗震性能的前提下，該連接構造較為簡單，受力明確。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點連接示意圖。
[0014]圖2為圖1中預制混凝土梁及疊合梁上部現澆區域的剖面圖。
[0015]其中:I為預制混凝土梁，2為疊合梁的上部現澆區域，3為預制混凝土梁底部配有的中強預應力筋，4為預制混凝土柱，5為預制梁柱節點區域的后澆段，6為梁頂部的普通受力鋼筋，7為預制柱內縱向鋼筋，8為箍筋。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體的實施例，并參照附圖，對本實用新型做進一步的說明:
[0017]圖1為本實用新型的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點連接示意，而圖2對應著圖1中預制混凝土梁及疊合梁上部現澆區域的剖面圖。如圖1、圖2所示，采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，包括預制混凝土梁1、疊合梁上部現澆區域2、中強預應力筋3、預制混凝土柱4、節點區域后澆段5、梁頂部普通受力鋼筋6和柱內縱向鋼筋7。圖1中，預制混凝土梁I的底部僅配有中強預應力筋3，所述預應力筋3伸出梁端，并繼續通過預制混凝土柱4的中心線后向上彎起形成彎鉤，可靠錨固于梁柱節點區域后澆段5內。所述的預制混凝土梁1、中強預應力筋3和預制混凝土柱4通過后澆注的混凝土實現預制混凝土梁和預制混凝土柱的可靠連接，并形成預制混凝土梁柱節點。
[0018]如圖1所示，所述中強預應力筋3的抗拉強度為7OOMPa?13OOMPa，例如取值750Mpa，所述中強預應力筋3的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強預應力筋3的直徑采用6mm?30_。傳統預應力筋的強度較高，但其最大力下的總伸長率較低(約為3.5 % )，遠低于普通受力鋼筋，當僅配置高強預應力筋時，抗震性能較差，因此通常需輔以普通受力鋼筋，改善預制混凝土梁端塑性鉸區的延性。而本實用新型充分利用中強預應力筋的優點，避免配置普通受力鋼筋的同時，仍然達到與現澆混凝土框架結構同等的承載能力和抗震性能，降低了預制梁的梁截面或用鋼量，從而構件的造價、施工難度顯著降低，達到了節材高效的目的。
[0019]如圖2所示，每根預制混凝土梁I的底部不需要配置普通受力鋼筋，所配有的中強預應力筋3的根數、強度等級均相同，且所述中強預應力筋3的的等強換算面積
?0.8A's，其中Y s為所述預制混凝土梁I的頂部普通受力鋼筋6的總截面面積，As癖根據預制混凝土梁I內配有的中強預應力筋3的總截面面積As經等強換算得到。其中等強換算是指不同鋼號鋼筋代換時，按強度相等的原則進行代換，需考慮不同鋼筋的強度設計值。當預制混凝土梁I應用于高烈度區時，尚應增加設置普通受力鋼筋；當梁高度較高時，梁的兩側應設置腰筋，箍筋8采用封閉式箍筋。梁底中強預應力筋3的分布宜分散、對稱;其在節點核心區域內的錨固長度及混凝土保護層厚度應滿足國家現行行業標準和國家規范的相關規定要求。
[0020]現場施工時，將預制混凝土梁I和預制混凝土柱4吊裝就位后，將預制混凝土梁I的兩端擱置于預制混凝土柱4的頂部兩側，輔以臨時支撐、模板等，將梁底部的中強預應力筋
3、頂部普通受力鋼筋6、柱內縱向鋼筋7和箍筋8安裝完成，并采用混凝土澆筑，形成預制混凝土梁柱節點。
[0021]以上示意性地對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖1一一圖2中所示只是本實用新型的實施方式之一。當本實用新型所公開連接方式應用于更一般的框架結構梁柱節點時，可根據實際梁柱連接方式(如頂層邊柱、頂層中柱、一般層邊柱等)，對節點區域的中強預應力筋根數及分布形式作適當調整。因此，如果其他技術人員在未脫離本實用新型創造宗旨的情況下，采用與該技術方案相似的構件連接方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，其特征在于，該節點包括節點區域后澆段(5)、設置在所述節點區域后澆段(5)水平兩端的預制混凝土梁(1)、設置在節點區域后澆段(5)上下兩端的預制混凝土柱(4)，所述預制混凝土梁(I)和節點區域后澆段(5)的上方設置有疊合梁上部現澆區域(2)，所述預制混凝土柱(4)內配有縱向鋼筋(7)，所述疊合梁上部現澆區域(2)中配有普通受力鋼筋(6)，預制混凝土梁(I)的底部僅配有中強預應力筋(3)，所述中強預應力筋(3)伸出預制混凝土梁(I)的端部，并繼續伸入節點區域后澆段(5)，超過節點區域后澆段(5)的中線后向上彎起形成彎鉤，錨固于節點區域后澆段(5)內。2.根據權利要求1所述的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，其特征在于，所述中強預應力筋(3)的抗拉強度為700MPa?1300MPa，所述中強預應力筋(3)的最大力下的總伸長率不低于5%，所述中強預應力筋(3)的直徑采用6mm?30_。3.根據權利要求1所述的采用中強預應力筋的預制混凝土梁柱節點，其特征在于，所述預制混凝土梁(I)中，中強預應力筋⑶的等強換算面積As癖為0.2A's?0.8A's，其中Y s為所述預制混凝土梁(I)的頂部普通受力鋼筋(6)的總截面面積，AS癖根據預制混凝土梁(I)內配有的中強預應力筋(3)的總截面面積As經等強換算得到。
【文檔編號】E04B1/22GK205591349SQ201620153497
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】馮健, 陳耀, 蔡建國, 張晉
【申請人】東南大學