本發(fā)明涉及一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點及其施工方法。

背景技術(shù)：

建筑工業(yè)化是各國建筑業(yè)發(fā)展的一個共同方向，1989年在國際建筑研究與文獻委員會(CIB)大會上，各國專家在總結(jié)各國經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，把建筑工業(yè)化的發(fā)展列為當前世界建筑技術(shù)的八大發(fā)展趨勢之一。建筑工業(yè)化就是采用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，以產(chǎn)業(yè)化、自動化大工業(yè)生產(chǎn)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)分散的手工業(yè)生產(chǎn)方式，充分利用高新技術(shù)，以最少的勞動力、最短的時間、最合理的價格營造人們滿意的房屋。

隨著中國經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)快速增長，城市化進程的不斷加快，傳統(tǒng)的建設(shè)方式因存在效率低下、成本高昂、浪費嚴重、維護管理難度大，產(chǎn)生大量建筑垃圾等問題。而集成建筑、預(yù)制房屋、活動房屋及模塊化建筑在快速、節(jié)能、環(huán)保等方面所具備的優(yōu)勢，正好適應(yīng)了當前城市快速發(fā)展和大規(guī)模建設(shè)的需求。目前，政府大力支持發(fā)展綠色建筑和住宅產(chǎn)業(yè)化建筑，政府牽頭新建的保障房、公租房和新城區(qū)推行裝配整體式住宅方式，根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》文件的指示精神，要加快建筑業(yè)改革發(fā)展步伐，制定出行動計劃，在全國全面推廣裝配式建筑，力爭到2020 年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025 年裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上。此舉對建筑業(yè)上下游行業(yè)起到帶動作用，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，中國工業(yè)化裝配住宅已經(jīng)迎來美好發(fā)展前景。

由于我國的預(yù)制混凝土技術(shù)起步比較晚，相對于發(fā)達國家和地區(qū)比較落后，加上唐山大地震中混凝土裝配結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)不佳，傳統(tǒng)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量較差等因素，預(yù)制混凝土構(gòu)件在框架結(jié)構(gòu)體系中并未得到廣泛的應(yīng)用。目前住宅結(jié)構(gòu)施工方法仍然以現(xiàn)澆混凝土加小砌塊填充墻為主。有必要對預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)體系加以創(chuàng)新，進行深入的試驗和理論研究，推動預(yù)制結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用和發(fā)展?，F(xiàn)階段國內(nèi)現(xiàn)有常用的預(yù)制裝配式建筑的施工方法推動了中國裝配式建筑的發(fā)展，但是自身依然不夠完善，存在施工現(xiàn)場復(fù)雜工序多，現(xiàn)場濕作業(yè)較多，不能有效縮短工期等問題。以及現(xiàn)場工人技術(shù)要求增加導(dǎo)致的成本增加以及裝配式建筑本身施工特點導(dǎo)致的成本增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點及其施工方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種技術(shù)方案是，一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點，包括預(yù)制柱、預(yù)制梁、耗能角鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、縱筋，所述預(yù)制梁對稱設(shè)置在預(yù)制柱兩側(cè)并與預(yù)制柱垂直連接，所述預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)埋螺栓A，預(yù)制梁與預(yù)制柱的連接端內(nèi)豎直設(shè)置有預(yù)埋螺栓B，預(yù)制梁上、下側(cè)面經(jīng)耗能角鋼與預(yù)制柱相連接，預(yù)埋螺栓A、預(yù)埋螺栓B的端部穿設(shè)耗能角鋼并配合鎖緊件將耗能角鋼鎖緊，預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋孔道A，所述預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋孔道B，所述預(yù)制柱及預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)有縱筋。

進一步的，所述預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有梁縱筋孔道，所述預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)的縱筋，縱筋孔道內(nèi)設(shè)置有鋼管套筒，所述預(yù)制梁內(nèi)相鄰的縱筋孔道之間預(yù)埋有縱筋，位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋的一端貫穿預(yù)制梁近預(yù)制柱側(cè)那端，兩側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)的縱筋孔道交替布置，一個預(yù)制梁上位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋與另一個預(yù)制梁上設(shè)置鋼管套筒的縱筋孔道對應(yīng)，預(yù)制梁上位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋穿設(shè)梁縱筋孔道后與另一側(cè)預(yù)制梁對應(yīng)位置處的鋼管套筒一端相連接，同一預(yù)制梁內(nèi)與鋼管套筒同軸心的縱筋與鋼管套筒另一端相連接。

進一步的，所述預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有梁縱筋孔道，一側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)的縱筋，縱筋孔道內(nèi)設(shè)置有鋼管套筒，另一個側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)預(yù)埋有縱筋，縱筋一端貫穿預(yù)制梁近預(yù)制柱側(cè)那端，所述預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋孔道A、預(yù)應(yīng)力筋孔道B，不設(shè)置鋼管套筒那側(cè)的預(yù)制梁上的縱筋穿設(shè)梁縱筋孔道后與另設(shè)置鋼管套筒的那側(cè)的預(yù)制梁對應(yīng)位置處的鋼管套筒的一端相連接，設(shè)置鋼管套筒的預(yù)制梁內(nèi)的縱筋與鋼管套筒另一端相連接。

進一步的，所述預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、鋼管套筒、縱筋，所述鋼管套筒、縱筋預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)，所述預(yù)制柱在梁柱節(jié)點位置預(yù)埋有縱筋，預(yù)制柱上的縱筋的兩端貫穿預(yù)制柱后伸入縱筋孔道內(nèi)并與鋼管套筒一端相連接，鋼管套筒另一端與預(yù)制梁內(nèi)的縱筋相連接。

進一步的，所述預(yù)制柱、預(yù)制梁與耗能角鋼接觸的位置埋設(shè)有耗能合金墊板。

進一步的，所述兩側(cè)預(yù)制梁上的縱筋與鋼管套筒灌漿連接。

進一步的，所述預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)應(yīng)力筋孔道A、預(yù)應(yīng)力筋孔道B之間填充有灌漿料，縱筋預(yù)留與梁縱筋孔道、縱筋孔道之間填充有灌漿料。

進一步的，所述預(yù)制柱、預(yù)制梁為混凝土預(yù)制，灌漿混凝土的強度高于預(yù)制柱、預(yù)制梁的強度。

一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點的施工方法，包括以下步驟：1) 將底部的耗能角鋼經(jīng)預(yù)埋螺栓A固定于預(yù)制柱節(jié)點位置處；2) 將預(yù)制梁吊裝就位，同時將縱筋插入對應(yīng)位置的鋼管套筒中；3)固定預(yù)制柱、預(yù)制梁的連接節(jié)點處的角鋼螺栓，使預(yù)制柱、預(yù)制梁連接為一個整體；4)穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線；5)向縱筋孔道、套筒灌漿內(nèi)進行灌漿；6)向預(yù)制柱、預(yù)制的疊合面進行灌漿；7)待疊合面灌漿料達到預(yù)定強度后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線并固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：結(jié)構(gòu)簡單、施工簡便，建造速度快，濕作業(yè)少，施工效率高，在地震及其他不利荷載情況下具有自康復(fù)能力，承載力和延性與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)等同，節(jié)點耗能優(yōu)于現(xiàn)有的澆混凝土框架結(jié)構(gòu)。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的第一種實施結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的第二種實施結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本發(fā)明的第二種實施結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本發(fā)明的第三種實施結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-預(yù)制柱；2-預(yù)制梁；3-預(yù)埋螺栓A；4-預(yù)埋螺栓B；5-鋼管套筒；6-縱筋；7-預(yù)應(yīng)力鋼絞線；8-梁縱筋孔道；9-預(yù)應(yīng)力筋孔道A；10-預(yù)應(yīng)力筋孔道B；11-縱筋孔道。

具體實施方式

如圖1-5所示，一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點，包括預(yù)制柱、預(yù)制梁、耗能角鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、縱筋，所述預(yù)制梁對稱設(shè)置在預(yù)制柱兩側(cè)并與預(yù)制柱垂直連接，所述預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)埋螺栓A，預(yù)制梁與預(yù)制柱的連接端內(nèi)豎直設(shè)置有預(yù)埋螺栓B，預(yù)制梁上、下側(cè)面經(jīng)耗能角鋼與預(yù)制柱相連接，預(yù)埋螺栓A、預(yù)埋螺栓B的端部穿設(shè)耗能角鋼并配合鎖緊件將耗能角鋼鎖緊，預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋孔道A，所述預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋孔道B，所述預(yù)制柱及預(yù)制梁內(nèi)水平設(shè)有縱筋。

在本實施例中，所述預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有梁縱筋孔道，所述預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)的縱筋，縱筋孔道內(nèi)設(shè)置有鋼管套筒，所述預(yù)制梁內(nèi)相鄰的縱筋孔道之間預(yù)埋有縱筋，位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋的一端貫穿預(yù)制梁近預(yù)制柱側(cè)那端，兩側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)的縱筋孔道交替布置，一個預(yù)制梁上位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋與另一個預(yù)制梁上設(shè)置鋼管套筒的縱筋孔道對應(yīng)，預(yù)制梁上位于相鄰的縱筋孔道之間的縱筋穿設(shè)梁縱筋孔道后與另一側(cè)預(yù)制梁對應(yīng)位置處的鋼管套筒一端相連接，同一預(yù)制梁內(nèi)與鋼管套筒同軸心的縱筋與鋼管套筒另一端相連接。

在本實施例中，所述預(yù)制柱內(nèi)水平設(shè)置有梁縱筋孔道，一側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)的縱筋，縱筋孔道內(nèi)設(shè)置有鋼管套筒，另一個側(cè)的預(yù)制梁內(nèi)預(yù)埋有縱筋，縱筋一端貫穿預(yù)制梁近預(yù)制柱側(cè)那端，所述預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋孔道A、預(yù)應(yīng)力筋孔道B，不設(shè)置鋼管套筒那側(cè)的預(yù)制梁上的縱筋穿設(shè)梁縱筋孔道后與另設(shè)置鋼管套筒的那側(cè)的預(yù)制梁對應(yīng)位置處的鋼管套筒的一端相連接，設(shè)置鋼管套筒的預(yù)制梁內(nèi)的縱筋與鋼管套筒另一端相連接。

在本實施例中，所述預(yù)制梁內(nèi)由近預(yù)制柱側(cè)至遠離預(yù)制柱側(cè)依次設(shè)置有縱筋孔道、鋼管套筒、縱筋，所述鋼管套筒、縱筋預(yù)埋在預(yù)制梁內(nèi)，所述預(yù)制柱在梁柱節(jié)點位置預(yù)埋有縱筋，預(yù)制柱上的縱筋的兩端貫穿預(yù)制柱后伸入縱筋孔道內(nèi)并與鋼管套筒一端相連接，鋼管套筒另一端與預(yù)制梁內(nèi)的縱筋相連接。

在本實施例中，自康復(fù)功能主要通過預(yù)制柱、預(yù)制梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線實現(xiàn)，普通預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在低周反復(fù)荷載作用下表現(xiàn)出良好的塑性，具有一定的變形能力，往往形成塑性鉸，其力與位移曲線呈橢圓形，帶預(yù)應(yīng)力的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)更具有良好的自恢復(fù)性，在相同的變形條件下，力與位移曲線表現(xiàn)出一定的線性特性，呈現(xiàn)旗幟形，耗能角鋼節(jié)點可以承擔(dān)部分梁端彎矩，并對彎矩傳遞起到一定作用，耗能角鋼以及耗能角鋼下的耗能合金墊板更作為耗能元件的一部分，預(yù)制柱、預(yù)制梁內(nèi)的縱筋作為第二部分耗能元件，相互配合從而耗能能力得到有效提高。計算理論遵循“小震不壞，中震可修，大震不倒”，這一目標允許結(jié)構(gòu)分階段分步驟進行變形與耗能，小震無明顯損壞，中震是可通過更換耗能元件，如角鋼、耗能合金墊板；或者更換自康復(fù)元件預(yù)應(yīng)力鋼絞線使結(jié)構(gòu)得以修復(fù)，在遭遇到罕遇地震時，結(jié)構(gòu)有足夠強度與延性使建筑物內(nèi)的人有足夠時間撤離。

在本實施例中，本節(jié)點結(jié)構(gòu)遵循強柱弱梁設(shè)計原則、內(nèi)力平衡原則進行設(shè)計。

在本實施例中，所述預(yù)制柱、預(yù)制梁與耗能角鋼接觸的位置埋設(shè)有可耗能及可防止混凝土局部壓壞的耗能合金墊板。

在本實施例中，所述兩側(cè)預(yù)制梁上的縱筋與鋼管套筒灌漿連接。

在本實施例中，所述預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)應(yīng)力筋孔道A、預(yù)應(yīng)力筋孔道B之間填充有灌漿料，縱筋預(yù)留與梁縱筋孔道、縱筋孔道之間填充有灌漿料，灌漿料可為灌漿混凝土。

在本實施例中，所述預(yù)制柱、預(yù)制梁為混凝土預(yù)制，灌漿混凝土的強度高于預(yù)制柱、預(yù)制梁的強度。

在本實施例中，耗能角鋼、預(yù)埋螺栓A、預(yù)埋螺栓B起到定位、固定及承受施工荷載作用，耗能合金墊板在之后起到耗能與防止混凝土局部壓壞的作用。

一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架自康復(fù)耗能節(jié)點的施工方法，包括以下步驟：1) 將底部的耗能角鋼經(jīng)預(yù)埋螺栓A固定于預(yù)制柱節(jié)點位置處；2) 將預(yù)制梁吊裝就位，同時將縱筋插入對應(yīng)位置的鋼管套筒中；3)固定預(yù)制柱、預(yù)制梁的連接節(jié)點處的角鋼螺栓，使預(yù)制柱、預(yù)制梁連接為一個整體；4)穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線；5)向縱筋孔道、套筒灌漿內(nèi)進行灌漿；6)向預(yù)制柱、預(yù)制的疊合面進行灌漿；7)待疊合面灌漿料達到預(yù)定強度后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線并固定。

在本實施例中，步驟6)中、步驟7）依據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 1-2014及《鋼筋連接用套筒灌漿料》JG/T 408-2013在梁柱結(jié)合面灌注20mm厚灌漿料，待灌漿料達到預(yù)定強度后張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固，完成節(jié)點的安裝。

在本實施例中，埋置的預(yù)埋螺栓可根據(jù)需要布置成通長的預(yù)埋螺栓、不通長的預(yù)埋螺栓或是膨脹螺栓。

上列為較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。