一种框架结构中的梁柱连接节点

摘要

本发明涉及一种框架结构中的梁柱连接节点，包括混凝土梁(2)，混凝土柱(1)，混凝土梁(1)与混凝土柱(2)之间通过无粘结预应力钢绞线(3)有效连接，其特征在于：所述的混凝土梁端部埋深有工字钢(4)，所述的混凝土柱靠近梁的一侧设有第一钢板(8)，背对梁侧设有第二钢板(9)，第一钢板(8)和第二钢板(9)之间设置有第三钢板(10)，所述的无粘结预应力钢绞线穿过梁端的工字钢(4)和柱侧的第一钢板(8)、以及第三钢板(10)，用锚具(7)锚固在柱侧的第二钢板(9)外侧。本发明的节点结构抗震性能更佳，施工更加便捷。

说明书

技术领域

本发明专利属于建筑工程领域，具体涉及一种框架结构中的梁与边柱连接节点及其施工方法。

背景技术

混凝土框架结构设计基本思想是“强节点弱构件，强柱弱梁”，为了提高节点的抗震性能，许多文献如CN103132602A，CN2797476Y，CN101029503A提出了利用预应力钢铰线或者FRP筋来将梁柱连接在一起，以此提高梁柱节点的抗震性能。但是，梁柱中设置预应力筋后提高梁柱中的轴向抗压性能，一般需要设置螺旋筋或者网状钢筋来提高梁柱节点的轴向压力。但是，在工程实践中发现，梁或者柱中的钢筋包括纵筋，箍筋，构造筋，在加上螺旋筋或者网状钢筋使得梁或者柱中的钢筋过多，钢筋绑扎施工起来较为复杂。但是，如果不设置螺旋筋或者网状钢筋的话，梁和柱的轴向抗压性能不足，在预应力筋周边发生破碎。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷而提供一种框架结构中的梁柱连接节点，该节点结构在提高节点抗震性能的基础上，省去梁柱中设置螺旋筋或者网状钢筋，减少钢筋绑扎施工的复杂性。

本发明的技术方案是：

框架结构中的梁柱连接节点，包括混凝土梁(2)，混凝土柱(1)，混凝土梁(1)与混凝土柱(2)之间通过无粘结预应力钢绞线(3)有效连接，所述的混凝土梁端部埋深有工字钢(4)，所述的混凝土柱靠近梁的一侧设有第一钢板(8)，背对梁侧设有第二钢板(9)，第一钢板(8)和第二钢板(9)之间设置有第三钢板(10)，所述的无粘结预应力钢绞线穿过梁端的工字钢(4)和柱侧的第一钢板(8)、以及第三钢板(10)，用锚具(7)锚固在柱侧的第二钢板(9)外侧。

进一步，工字钢(4)翼缘和/或腹板上设置有钢绞线孔(404)，第一钢板(8)设置有钢绞线孔(801)，第二钢板设置有钢绞线孔(901)，第三钢板(5)设置有钢绞线孔(501)，引导钢绞线通过；工字钢翼缘和/或腹板上设置有突起(405)，在柱侧第一钢板(8)上设置有与所述突起(405)相配合的插孔(802)。

进一步，第三钢板(5)设置为水平状，且在第三钢板上还设置有供混凝土柱纵筋通过的孔(502)。

进一步，所述工字钢上的突起为中空状管，其中空部位也作为钢绞线孔，所述柱第一钢板的插孔(802)也作为钢绞线孔。

进一步，工字钢在梁内长度为梁跨径的1/3-1/5。

进一步，混凝土梁内的工字钢(4)翼缘和/或腹板设置有栓钉，混凝土柱侧的第一钢板(8)和第二钢板(9)均设置有深入混凝土柱中的栓钉，第三钢板两面均设置有栓钉。

进一步，所述的混凝土梁和混凝土柱若为预制，在梁和柱的接缝处灌注高强灌浆料，以此形成整体节点；其施工方法如下：按照以下步骤进行：1)制备预制钢筋混凝土梁和预制混凝土柱；2)吊装预制钢筋混凝土梁到预定安装位置，将突起物插入到柱侧第一钢板中的插孔中，此时，混凝土梁中工字钢的钢绞线孔与柱侧第一钢板的钢绞线孔自动对正；3)在预制混凝土梁和预制混凝土柱中安装无粘结预应力钢绞线；4)在预制混凝土梁和预制混凝土柱的梁柱接缝处用高强灌浆灌缝，形成梁柱节点；5)待灌浆达到设计强度后张拉预应力钢绞线对预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱施工预应力，将钢绞线锚固在混凝土柱第二钢板上；若所述的混凝土梁和混凝土柱为现浇，混凝土梁中的工字钢、钢绞线和梁内纵向钢筋、箍筋、构造筋组成的钢筋笼绑扎在一起，混凝土柱中的第一钢板、第二钢板、第三钢板、柱内纵筋、柱内箍筋一同绑扎。

所述的锚具采用夹片式锚具或者支承式锚具或者锥塞式锚具。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果为：1.钢绞线在穿越混凝土柱中通过第一钢板、第三钢板和第二钢板构成的通道，锚固在第二钢板上，第二钢板可以增强柱内轴向抗压能力，可以不用在柱中设置螺旋筋和网状钢筋；2.在第二钢板上设置有供柱内纵向钢筋通过的孔，可以对纵筋起到约束作用；3.在混凝土梁内将钢绞线设置在工字钢，工字钢可以提高混凝土梁的轴向抗压能力，因此可以不用在设置螺旋筋和网状钢筋；4.工字钢上设置突起，在柱侧的第一钢板上设置插孔，对于预制梁柱而言可以提高施工的便捷性，将突起插入插孔中，便可对中钢绞线孔道；对于现浇梁柱而言，便于确定工字钢和第一钢板的位置，且两者之间设置有突起还可在一定程度上提供梁柱节点之间的连接性能，进一步提高节点的抗震性能。

附图说明：

图1：实施例一框架梁柱节点主视图(第三钢板并未示出)；

图2：实施例一A-A断面图；

图3：实施例一框架节点钢板连接细化图；

图4：实施例一B-B断面图；

图5：实施例一混凝土柱钢板连接俯视图；

图6：实施例一混凝土柱第三钢板左视图；

图7：实施例二：混凝土柱钢板连接俯视图；

图8：实施例二：第三钢板与竖向连接板连接俯视示意图；

其中，1-钢筋混凝土柱，2-钢筋混凝土梁，3-无粘结预应力钢绞线，4-混凝土梁端工字钢，401-上翼缘，402-腹板，403-下翼缘，404-孔道，405-突起，406-空心管道，5-混凝土柱内的第三钢板，501-第三钢板内部的钢绞线孔，502-第三钢板设置的供纵向钢筋通过的孔，503-水平连接板，504-竖向连接板，6-接缝处高强灌浆，7-锚具，8-混凝土柱靠近梁的一侧设置的第一钢板，801-第一钢板上设置的钢绞线孔，802-第一钢板上设置与突起相配合的插孔，9-混凝土柱背对梁的一侧设有第二钢板，901-第二钢板上设置的钢绞线孔。

具体实施方式

实施例1：如图1-6所示，框架结构中的梁柱连接节点，包括混凝土梁2，混凝土柱1，混凝土梁2与混凝土柱1之间通过无粘结低松弛预应力钢绞线3有效连接，所述的混凝土梁端部埋深有工字钢4，所述的混凝土柱靠近梁的一侧设有第一钢板8，背对梁侧设有第二钢板9，第一钢板8和第二钢板9之间设置有第三钢板10，所述的无粘结预应力钢绞线穿过梁端的工字钢4和柱侧的第一钢板8、以及第三钢板10，用锚具7锚固在柱侧的第二钢板9外侧；无粘结预应力钢绞线孔404设置在工字钢的上翼缘401和下翼缘403上，且数量分别为2个，在工字钢4的腹板402上设置有圆柱体突起405，第一钢板8上有与工字钢钢绞线孔404相对应的钢绞线孔801，并且有与圆柱体突起405相对应的插孔802，圆柱体突起405的作用主要是为了定位；在第一钢板8和第二钢板9之间设置有两块水平第三钢板5，两块第三钢板5的位置分别与工字钢4的上翼缘401和下翼缘403相互对应，在第三钢板中也设置有钢绞线孔501，与第一钢板的钢绞线孔801和第二钢板的钢绞线孔901相互对应，此外，第三钢板5上还设置有供混凝土柱纵筋通过的孔502；工字钢在梁内长度可根据实际需要选自梁跨径的1/3-1/5；混凝土梁内的工字钢4翼缘和腹板均设置有栓钉，混凝土柱侧的第一钢板8和第二钢板9均设置有深入混凝土柱中的栓钉，两块第三钢板5的两面均设置有栓钉，设置栓钉可以增强钢板与混凝土之间的粘结力，从而提高混凝土梁和混凝土柱的水平向抗压能力；所述的锚具可根据需要采用夹片式锚具或者支承式锚具或者锥塞式锚具。

实施例2：如图7-8所示，与实施例1的不同之处在于：水平第三钢板5的设置数量为4块，每块第三钢板5对应1个工字钢翼缘中的预应力钢绞线孔，这样的目的是为了减少对柱内钢筋的干扰，同时在钢板之间设置水平连接板503和竖向连接板504来提高4块第三钢板的稳定性与整体性，水平连接板503分别设置在同一水平面的第三钢板5之间，其数量为两块，竖向连接板504分别设置在同一垂直面的第三钢板5之间，其数量为两块。

实施例3：与实施例1的不同之处在于：实施例1中工字钢钢绞线孔404和圆柱体突起405分别设在不同的部位，实施例3中取消突起405，在上翼缘401和下翼缘403的钢绞线孔404的外侧连接一中空圆管,406，在柱侧的第一钢板8对应的部位设置钢绞线孔801，第一钢板8的钢绞线孔801既引导钢绞线通过，同时也作为中空圆管406的插入定位孔。

以上实施例中若所述的混凝土梁2和混凝土柱1为预制，在梁2和柱1的接缝处灌注高强灌浆料，以此形成整体节点；所述的圆柱体突起405或者中空圆管406的长度大于第一钢板8的插孔802的长度0-10cm以此形成接缝，在接缝处灌注高强灌浆料6，以此形成整体节点。其施工方法如下：按照以下步骤进行：

1)制备预制钢筋混凝土梁和预制混凝土柱；

2)吊装预制钢筋混凝土梁到预定安装位置，将突起物插入到柱侧第一钢板中的插孔中，此时，混凝土梁中工字钢的钢绞线孔与柱侧第一钢板的钢绞线孔自动对正；

3)在预制混凝土梁和预制混凝土柱中安装无粘结预应力钢绞线；

4)在预制混凝土梁和预制混凝土柱的梁柱接缝处用高强灌浆灌缝，形成梁柱节点；

5)待灌浆达到设计强度后张拉预应力钢绞线对预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱施工预应力，将钢绞线锚固在混凝土柱第二钢板上。

若所述的混凝土梁2和混凝土柱1为现浇，混凝土梁中的工字钢4、钢绞线3和梁内纵向钢筋、箍筋、构造筋组成的钢筋笼绑扎在一起，混凝土柱中的第一钢板、第二钢板、第三钢板、柱内纵筋、柱内箍筋一同绑扎。

以上已详细描述了本方面的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书的保护范围中。