Pc钢棒加强的异形柱节点的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种异形柱节点。
【背景技术】
[0002] 截面的几何形状为L形、T形、Z形和十字形，且截面肢高肢厚比< 4的柱称为异形 柱。异形柱和梁组成的结构称为异形柱框架结构。该结构由于填充墙、腹板和翼缘厚度相 同，可以避免室内出现棱角，从而使建筑的有效面积得到提高，建筑效果得以改善，也使得 建筑设计和使用功能变得更具有灵活性和便利性。该结构还结合墙体改革，采用了具有保 温、隔热、轻质、高效的墙体材料作为框架的填充墙和内隔墙，代替传统的烧结普通砖墙，以 贯彻国家关于节约能源、节约土地、利用废料、保护环境的基本国策。
[0003] 国内外研宄表明，钢筋混凝土框架结构的梁柱节点在结构抗震中比较薄弱，梁柱 节点破坏是引起建筑物倒塌的主要原因之一。而钢筋混凝土异形柱框架由于柱截面肢高肢 厚比大并且梁柱结合处钢筋密集，混凝土不易振捣密实等原因，使得异形柱节点比矩形柱 节点更加薄弱，其震害更加严重，从而限制了异形柱结构的高度。依据国家行业标准《混凝 土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006)的规定，抗震设防为7度地区异形柱结构适用的最 大房屋高度是18米，抗震设防为8度地区异形柱结构适用的最大房屋高度是12米。这些 梁柱节点的薄弱问题使异形柱结构的应用受到了限制。
【发明内容】
[0004] 为了克服已有异形柱节点的抗剪承载力小、抗震能力差的不足，本实用新型提供 一种抗剪承载力较大、抗震能力良好的PC钢棒加强的异形柱节点。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 一种PC钢棒加强的异形柱节点，包括异形柱和框架梁，所述异形柱和框架梁的连 接处为节点核芯区，所述异形柱内布置柱纵筋，所述节点核芯区布置PC钢棒，所述PC钢棒 为封闭式箍筋，所述PC钢棒绑扎在所述柱纵筋的外侧，在除了节点核芯区外的柱纵筋外侧 绑扎异形柱箍筋。
[0007] 进一步，所述PC钢棒的直径为5~12mm，上下相邻的PC钢棒等间隔布置，间距为 50 ~80mm。
[0008] 本实用新型的技术构思为：在异形柱节点核芯区用PC钢棒取代普通箍筋。根据现 行《混凝土结构异形柱规程》（JGJ149-2006)给出的异形柱框架节点抗剪承载力计算公式：
[0010] 式中y KE为承载力抗震调整系数，取〇. 85 ; e N为轴压比影响系数；e f为翼缘影响 系数为截面高度影响系数；bphj为节点核芯区的截面有效验算厚度和截面高度；fyv、 A svj、s分别为核芯区箍筋的屈服强度设计值、核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方 向的箍筋各肢总截面积和箍筋间距；h M为梁截面有效高度；a' s为纵向受压钢筋合力点到 截面近边的距离，可以看到提高箍筋强度就可以提高节点的抗剪承载力。PC钢棒与普通箍 筋相比，它具有强度高，松弛性低，与混凝土的粘结好等特点。节点区采用普通强度箍筋，箍 筋屈服后不能对节点核芯区斜压混凝土提供有效约束；剪压比是RC异形柱框架节点受剪 承载力和延性的重要影响因素，剪压比小的异形柱节点试件具有良好的位移延性和滞回特 性。因此，提高异形柱节点抗震性能的关键是提高最大剪压比控制值，通过PC钢棒约束节 点核芯区斜压混凝土，使节点核芯区斜压混凝土的抗压强度得到提高，可使剪压比降低，从 而可提高最大剪压比控制值。本实用新型是在异形柱框架节点核芯区的箍筋用PC钢棒代 替，来提高节点的抗剪承载力和抗震性能。
[0011] 本实用新型的有益效果主要表现在：抗剪承载力较大、抗震能力良好。
【附图说明】
[0012] 图1是PC钢棒加强钢筋混凝土异形柱节点的截面侧视图。
[0013] 图2是钢筋混凝土异形柱节点水平剖面图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0015] 参照图1和图2, 一种PC钢棒加强的异形柱节点，包括异形柱1和框架梁3,所述 异形1柱和框架梁3的连接处为节点核芯区2,所述异形柱1内布置柱纵筋4,所述节点核 芯区布2置PC钢棒8,所述PC钢棒8为封闭式箍筋，所述PC钢棒8绑扎在所述柱纵筋4的 外侧，在除了节点核芯区2外的柱纵筋外侧绑扎异形柱箍筋5。
[0016] 进一步，所述PC钢棒的直径为5~12mm，上下相邻的PC钢棒等间隔布置，间距为 50 ~80mm。
[0017] 所述框架梁3内布置纵向受力钢筋6和梁封闭箍筋7。
[0018] 本实施例中，在异形柱1和框架梁3处选用的纵筋、箍筋可根据设计要求选取。异 形柱节点两端为箍筋加密区，加密区长度，加密区和非加密区的箍筋间距也按照设计要求 选取。在核芯区2处用PC钢棒代替普通箍筋，PC钢棒的直径为5~12mm，间距为50~80mm， 混凝土等级一般不低于C50。受剪承载力计算时，PC钢棒的抗拉强度设计值取650MPa ;考 虑地震作用组合在构造验算时，PC钢棒的抗拉强度设计取800MPa。
[0019] 本实施例的PC钢棒加强钢筋混凝土异形柱节点的施工步骤如下：
[0020] 1)绑扎框架梁以下柱箍筋；柱中箍筋的弯钩，要设置在柱角处，并且要按垂直方 向交错布置。如果没有特殊情况，所有箍筋要与主筋垂直。
[0021] 2)安装柱模；在安装柱模板前，要在楼面或基础面上弹出纵横轴线和四周边线， 再固定小方盘；然后立模板，模板用临时斜撑固定；再由顶部用垂球校正，检查其标高位置 正确后，用斜撑卡牢固定。当柱高多4m时一般需要四面支撑，当柱高大于6m时，需要几根 柱同时支撑连成构架。
[0022] 3)浇筑异形柱混凝土；浇筑时，振捣持续时间要直到使混凝土表面产生浮浆，没 有气泡，不下沉为止。振捣器插点应呈梅花形均匀排列，应采用行列式的次序移动，且移动 位置的距离应< 40cm。应保证不漏振，不过振。
[0023] 4)拆除柱模；
[0024] 5)安装框架梁底模；梁模板要在复核梁底标高、校正轴线位置正确后进行安装。 当梁的跨度多4m时，要让梁底模中部略微起拱，以免由于灌注混凝土后跨中梁底下垂；支 柱间距要按设计要求，当设计无要求时，一般要< 2m ;支柱之间要设置水平拉杆、剪力撑； 上下层模板的支柱，一般要安装在同一条竖向中心线上，或者采取措施保障上层支柱的荷 载能传递到下次的支撑结构，以免压裂下层构件。
[0025] 6)放置框架梁底纵筋；
[0026] 7)绑扎梁箍筋和节点核芯区PC钢棒箍筋；
[0027] 8)安装异形柱节点区模板；安装框架梁侧模、楼板底模。先将相应的模板在柱身 用铁钉初步固定，检查安装标高、垂直度，调整合适后安装夹具并缓慢收紧螺栓，复查无误 后用力收紧螺栓。
[0028] 梁柱纵筋的锚固和弯折要按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010)和《混凝 土异形柱结构技术规程》（JGJ149-2006)的要求进行。
[0029] 模板及其支架对混凝土成型质量起重要作用，而异形柱由于柱肢厚度小，肢长较 大，钢筋比较密集，对于钢筋安装位置以及保护层厚度的偏差要求更严。
[0030] 当柱梁混凝土强度级差< 5MPa时，不管是边节点还是中节点，由于梁对节点处的 约束作用以及节点区箍筋加密等作用，可以实现"强节点，弱构件"的原则，为方便施工，可 将节点与梁板一起浇筑。
[0031] 当柱梁混凝土强度等级相差lOMPa及以上时，节点应采用与柱的强度等级相同的 混凝土浇筑，对梁柱节点钢筋密集的核芯区要用小型插入振捣器加强振捣，要杜绝漏振死 角，以免形成蜂窝麻面，来确保节点核芯区混凝土达到设计强度。
[0032] 与现有技术相比，能够有效提高异形柱框架节点的抗震性能，同时无需特殊工艺 等附加要求，易于设计和施工，也不需要对设计和施工人员进行特殊培训。
[0033] 在建造过程中，一种PC钢棒加强的异形柱节点与普通异形柱节点的施工工艺基 本相同，仅在钢筋混凝土异形柱节点核芯区布置PC钢棒。
【主权项】
1. 一种PC钢棒加强的异形柱节点，包括异形柱和框架梁，所述异形柱和框架梁的连接 处为节点核芯区，所述异形柱内布置柱纵筋，其特征在于：所述节点核芯区布置PC钢棒，所 述PC钢棒为封闭式箍筋，所述PC钢棒绑扎在所述柱纵筋的外侧，在除了节点核芯区外的柱 纵筋外侧绑扎异形柱箍筋。2. 如权利要求1所述的PC钢棒加强的异形柱节点，其特征在于：所述PC钢棒的直径 为5~12mm，上下相邻的PC钢棒等间隔布置，间距为50~80mm。
【专利摘要】一种PC钢棒加强的异形柱节点，包括异形柱和框架梁，所述异形柱和框架梁的连接处为节点核芯区，所述异形柱内布置柱纵筋，所述节点核芯区布置PC钢棒，所述PC钢棒为封闭式箍筋，所述PC钢棒绑扎在所述柱纵筋的外侧，在除了节点核芯区外的柱纵筋外侧绑扎异形柱箍筋。本实用新型提供一种抗剪承载力较大、抗震能力良好的PC钢棒加强的异形柱节点。
【IPC分类】E04B1/58, E04G23/02, E04B1/98
【公开号】CN204715535
【申请号】CN201520353011
【发明人】崔钦淑, 蒋金杰, 聂洪达
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月27日