CN113863495B - 一种先张法预应力框架梁柱连接节点 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种先张法预应力框架梁柱连接节点，属于建筑工程的技术领域，其包括框架梁体与框架柱体，所述框架梁体的一端置于框架柱体上，所述框架梁体内设有预应力钢筋，所述框架梁体与框架柱体相互靠近的端部间形成现浇结合区，所述框架梁体内还设有普通钢筋，所述普通钢筋与预应力钢筋沿框架梁体宽度方向的投影在框架梁体高度方向上存在叠合部分。本申请采用了普通钢筋和预应力钢筋的结合，并且二者呈交错搭接设置，既克服了单独使用预应力钢筋时其延性较差的问题，同时又能满足框架连接节点的抗震要求。再在现浇结合区内浇筑高强度混凝土，可进一步提高框架连接节点的抗震性能。

Description

一种先张法预应力框架梁柱连接节点
技术领域
本申请涉及建筑工程的技术领域，尤其是涉及一种先张法预应力框架梁柱连接节点。
背景技术
先张法是在预制构件浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，并将张拉的预应力钢筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%，保证预应力钢筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力钢筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工方法。当构件承受由外界荷载产生的拉应力时，由于构件中已通过设置预应力钢筋的方式提前预加了拉应力，故构件可通过自身的形变来抵消外界荷载的拉应力，因而延迟了构件裂缝的出现。先张法一般仅适用于生产中小型构件，并在固定的预制厂生产，如预应力框架梁。
在房建施工过程中，将预应力框架梁与现浇框架柱结合后，可形成框架梁柱的连接节点，但是针对此种框架梁柱的连接节点，在用于大跨度、大荷载的建筑工况时，由于预应力钢筋延性较差，整个连接节点在强震作用下便容易受到破坏，最终导致建筑倒塌。
发明内容
为了改善上述问题，本申请提供一种先张法预应力框架梁柱连接节点。
本申请提供的一种先张法预应力框架梁柱连接节点采用如下的技术方案：
一种先张法预应力框架梁柱连接节点，包括框架梁体与框架柱体，所述框架梁体的一端置于框架柱体上，所述框架梁体内设有预应力钢筋，所述框架梁体与框架柱体相互靠近的端部间形成现浇结合区；所述框架梁体内还设有普通钢筋，所述普通钢筋与预应力钢筋沿框架梁体宽度方向的投影在框架梁体高度方向上存在叠合部分。
通过采用上述技术方案，由于普通钢筋的塑性变形能力和耗能能力均强于预应力钢筋，相较之下普通钢筋具有较好的延性，将普通钢筋和预应力钢筋结合使用后，二者呈交错搭接设置，既克服了单独使用预应力钢筋时延性较差、抗震能力较差的问题，同时又能满足框架连接节点抵消外界荷载拉应力的要求，延迟了框架梁体的裂缝出现。
优选的，所述普通钢筋与预应力钢筋位于框架梁体内处于同一水平高度，所述普通钢筋与预应力钢筋沿框架梁体宽度方向呈间隔设置。
优选的，所述现浇结合区内浇筑有混凝土，所述混凝土的强度等级不低于C50。
通过采用上述技术方案，现浇结合区采用高强混凝土浇筑，可进一步提高框架梁柱节点的强度与抗震性能。
优选的，所述框架梁体上侧设有现浇叠合区，所述现浇叠合区与现浇结合区相连通，所述现浇叠合区内设有梁端顶面钢筋，所述梁端顶面钢筋、预应力钢筋、普通钢筋三者平行设置，所述普通钢筋的轴截面面积之和不小于梁端顶面钢筋的轴截面面积之和的五分之二。
通过采用上述技术方案，可减小在地震中框架梁体的梁底出现正弯矩时过早屈服或破坏过重的可能，不易影响框架梁柱连接节点承载力和变形能力的正常发挥。
优选的，所述普通钢筋的一端延伸至现浇结合区内，所述框架梁体靠近框架柱体的一端设有结合箍筋，所述结合箍筋首尾相接并形成结合空间，所述结合箍筋部分位于框架梁体内，且部分延伸至现浇叠合区内，所述普通钢筋和预应力钢筋均位于结合空间内并与结合箍筋连接。
通过采用上述技术方案，可用于增加现浇结合区内的钢筋混凝土结合强度。
优选的，所述普通钢筋位于现浇结合区内的一端竖直向上延伸并形成有延伸钢筋，设于两个所述框架梁体上对应的两个延伸钢筋之间通过钢筋连接组件相连。
通过采用上述技术方案，利用钢筋连接组件可将设于两个框架梁体上的延伸钢筋连接在一起，当现浇结合区内混凝土浇筑成型后，可使框架梁柱节点具有较好的成型结合一体性与承压抗震性。
优选的，所述钢筋连接组件包括连接部和设于连接部两端的连接环，所述连接环贴合套设于延伸钢筋上，所述连接部包括连接套筒和连接杆，所述连接杆一端旋入至连接套筒内，其中一个所述连接环与连接套筒可拆卸连接，另一所述连接环与连接杆可拆卸连接。
优选的，所述连接杆内开设有连接槽，所述连接槽内设有连接轴承，与所述连接杆连接的连接环螺纹连接于连接轴承上，所述连接套筒上开设有与连接槽连通的止动槽，所述止动槽内滑移连接有与连接轴承侧壁抵接的止动块。
优选的，所述连接套筒的侧壁安装有连接座，相邻两连接套筒之间设有加强杆，所述加强杆的两端卡设于连接座内。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
采用了普通钢筋和预应力钢筋的结合，并且二者呈交错搭接设置，既克服了单独使用预应力钢筋时其延性较差的问题，同时又能满足框架连接节点的抗震要求。再在现浇结合区内浇筑高强度混凝土，并设置钢筋连接组件以及加强杆，从而可进一步提高框架梁柱连接节点的抗震性能。
附图说明
图1是本申请实施例中用于体现先张法预应力框架梁柱连接节点结构的整体示意图。
图2是本申请实施例中用于体现普通钢筋与预应力钢筋位于框架梁体内分布的结构示意图。
图3是本申请实施例中用于体现钢筋连接组件与延伸钢筋之间的连接关系示意图。
图4是图3中A部放大图。
图5是本申请实施例中用于体现连接套筒、连接杆与连接环之间的连接关系示意图。
附图标记说明：1、框架梁体；2、框架柱体；3、现浇结合区；4、普通钢筋；41、延伸钢筋；5、预应力钢筋；6、梁端顶面钢筋；7、结合箍筋；8、现浇叠合区；9、钢筋连接组件；91、连接套筒；911、连接槽；912、止动槽；913、连接座；92、连接杆；93、第一连接环；94、第二连接环；95、第一安装杆；96、第二安装杆；97、止动块；971、限位块；98、连接轴承；10、加强杆。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种先张法预应力框架梁柱连接节点，参照图1，包括框架梁体1与框架柱体2，框架柱体2呈竖直设置，框架梁体1沿框架柱体2的中心线对称设置有两个，框架梁体1的一端置于框架柱体2上，且两个框架梁体1之间留有距离，位于框架梁体1、框架柱体2之间所形成的区域即为现浇结合区3，现浇结合区3内浇筑有强度等级不低于C50的高强混凝土，本实施例中优选采用C50。
参照图1和2，位于框架梁体1内平行设置有普通钢筋4与预应力钢筋5。普通钢筋4的一端延伸至现浇结合区3内并形成有折弯部分，该折弯部分定义为延伸钢筋41，延伸钢筋41呈竖直向上状态，而预应力钢筋5则完全位于框架梁体1内。框架梁体1为预制构件，在框架梁体1的预制过程中，普通钢筋4以及预应力钢筋5位于框架梁体1内处于同一水平高度，且二者沿框架梁体1宽度方向呈间隔设置，以使普通钢筋4与预应力钢筋5在框架梁体1宽度方向的投影存在叠合部分。当框架梁体1置于框架柱体2顶端后，两个框架梁体1内的普通钢筋4位于现浇结合区3内的延伸部分同样存在叠合部分。
参照图1和2，框架梁体1上侧设有现浇叠合区8，其中现浇叠合区8与现浇结合区3相连通，当现浇结合区成型后，再在其上侧施工现浇叠合区8，现浇叠合区8施工完成后便可位于其上铺设叠合楼板。位于现浇叠合区8内设有通长的梁端顶面钢筋6，梁端顶面钢筋6的长度方向与预应力钢筋5平行设置。其中，普通钢筋4的轴截面面积之和不小于梁端顶面钢筋6的轴截面面积之和的五分之二，该设计符合建筑抗震设计规范[2016年版]GB50011-2010针对梁的钢筋配置要求。
参照图1和2，位于框架梁体1靠近框架柱体2的一端还设有结合箍筋7，结合箍筋7部分位于框架梁体1内，部分延伸出框架梁体1并位于现浇叠合区8内。结合箍筋7首尾相接并形成结合空间，普通钢筋4和预应力钢筋5均位于结合空间内，且普通钢筋4与结合箍筋7相焊接，以增强普通钢筋4、与混凝土结合时的连接结合强度。
参照图3，两个框架梁体1上各自对应所连接且相邻的两个延伸钢筋41之间设有钢筋连接组件9，该钢筋连接组件9包括连接环和连接部，连接环设有两个并且连接于连接部长度方向的两端，连接环用于贴合套设于对应的延伸钢筋41上；连接部设置为可伸缩结构，其可根据连接环套设的两根延伸钢筋41之间的距离进行适应性地调节。
参照图4，连接部包括连接套筒91和连接杆92，连接杆92的一端伸入连接套筒91并与连接套筒91螺纹连接。两个连接环分别定义为第一连接环93和第二连接环94，第一连接环93上固定连接有第一安装杆95，第一安装杆95与连接套筒91螺纹连接；第二连接环94上固定连接有第二安装杆96，位于连接杆92内同轴开设有连接槽911，连接槽911靠近连接杆92远离连接套筒91的一端处，连接槽911内设有连接轴承98，第二安装杆96的一端***连接杆92内并与连接轴承98螺纹连接，第二连接环94通过连接轴承98实现与连接杆92的相对转动。
当框架梁体1吊装完成后，可先将第一连接环93安装于连接套筒91上，再将第二连接环94安装于连接轴承98上。相对转动连接套筒91与连接杆92，和/或控制第二安装杆96旋入连接轴承98的深度，使第一连接环93与第二连接环94之间的距离与对应的延伸钢筋41一致，同时保持第一连接环93、第二连接环94的轴线与延伸钢筋41的轴线平行，从而使两个连接环刚好可以贴合套设于对应的延伸钢筋41上。在具体实施过程中，第一安装杆95与连接套筒91、第二安装杆96与连接杆92之间均设置为可拆卸方式，以方便更换不同直径的连接环，用于适配不同直径的延伸钢筋41。
由于将第二安装杆96旋入连接轴承98的过程中会导致连接轴承98受力跟转，对安装过程造成影响，故参照图5，连接套筒91的侧壁上还贯穿开设有与连接槽911连通的止动槽912，止动槽912内设有止动块97。当朝向连接轴承98的方向推动止动块97时，止动块97可与连接轴承98的侧面相适配，以在安装第二安装杆96时阻止连接轴承98跟转。位于止动块97上还连接有限位块971，向外抽出止动块97时，限位块971可与止动槽912的槽底相抵，以使止动块97不与连接套筒91发生脱离。
参照图4和 5，位于相邻的两个钢筋连接组件9之间还通过加强杆10实现连接，连接套筒91的侧壁固定连接有连接座913，连接座913的上端开口，加强杆10的两端嵌设于各自对应的连接座913内。当钢筋连接组件9以及加强杆10均安装完成后，再可利用加强杆10将本就用于连接延伸钢筋41的钢筋连接组件9再次连接在一起，当现浇结合区3内混凝土浇筑成型后，可使框架梁柱节点具有更高的成型结合一体性与承压抗震性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种先张法预应力框架梁柱连接节点，包括框架柱体(2)和两个框架梁体(1)，所述框架梁体(1)的一端置于框架柱体(2)上，所述框架梁体(1)内设有预应力钢筋(5)，所述框架梁体(1)与框架柱体(2)相互靠近的端部间形成现浇结合区(3)，其特征在于：所述框架梁体(1)内还设有普通钢筋(4)，所述普通钢筋(4)与预应力钢筋(5)沿框架梁体(1)宽度方向的投影在框架梁体(1)高度方向上存在叠合部分；
所述普通钢筋(4)的一端延伸至现浇结合区(3)内，所述框架梁体(1)靠近框架柱体(2)的一端设有结合箍筋(7)，所述结合箍筋(7)首尾相接并形成结合空间，所述结合箍筋(7)部分位于框架梁体(1)内，且部分延伸至现浇叠合区(8)内，所述普通钢筋(4)和预应力钢筋(5)均位于结合空间内并与结合箍筋(7)连接；
所述普通钢筋(4)位于现浇结合区(3)内的一端竖直向上延伸并形成有延伸钢筋(41)，设于两个所述框架梁体(1)上对应的两个延伸钢筋(41)之间通过钢筋连接组件(9)相连；
所述钢筋连接组件(9)包括连接部和设于连接部两端的连接环，所述连接环贴合套设于延伸钢筋(41)上，所述连接部包括连接套筒(91)和连接杆(92)，所述连接杆(92)一端旋入至连接套筒(91)内，其中一个所述连接环与连接套筒(91)可拆卸连接，另一所述连接环与连接杆(92)可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种先张法预应力框架梁柱连接节点，其特征在于：所述普通钢筋(4)与预应力钢筋(5)位于框架梁体(1)内处于同一水平高度，所述普通钢筋(4)与预应力钢筋(5)沿框架梁体(1)宽度方向呈间隔设置。
3.根据权利要求1所述的一种先张法预应力框架梁柱连接节点，其特征在于：所述现浇结合区(3)内浇筑有混凝土，所述混凝土的强度等级不低于C50。
4.根据权利要求1所述的一种先张法预应力框架梁柱连接节点，其特征在于：所述框架梁体(1)上侧设有现浇叠合区(8)，所述现浇叠合区(8)与现浇结合区(3)相连通，所述现浇叠合区(8)内设有梁端顶面钢筋(6)，所述梁端顶面钢筋(6)、预应力钢筋(5)、普通钢筋(4)三者平行设置，所述普通钢筋(4)的轴截面面积之和不小于梁端顶面钢筋(6)的轴截面面积之和的五分之二。
5.根据权利要求1所述的一种先张法预应力框架梁柱连接节点，其特征在于：所述连接杆(92)内开设有连接槽(911)，所述连接槽(911)内设有连接轴承(98)，与所述连接杆(92)连接的连接环螺纹连接于连接轴承(98)上，所述连接套筒(91)上开设有与连接槽(911)连通的止动槽(912)，所述止动槽(912)内滑移连接有与连接轴承(98)侧壁抵接的止动块(97)。
6.根据权利要求5所述的一种先张法预应力框架梁柱连接节点，其特征在于：所述连接套筒(91)的侧壁安装有连接座(913)，相邻两连接套筒(91)之间设有加强杆(10)，所述加强杆(10)的两端卡设于连接座(913)内。
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