预应力装配式框架节点结构及其施工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明专利涉及一种预应力装配式框架节点结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]预制装配结构体系具有节约钢材、减轻自重、生产效率高、产品质量好、工人劳动强度低、保护环境、提高综合经济效益等有利于社会可持续发展的优点，因此发展装配式结构体系是建筑工业化的最好选择之一。但过去一些大空间的预制装配混凝土框架结构因各构件间的连接不牢，在地震中结构整体离散、破坏较严重，因此在地震区的使用受到限制。专利文献CN104032840U，CN2797476Y，CNlO 1029503A等在预制梁和预制柱中设置预应力管，采用无粘结预应力筋将预制梁和预制柱连接在一起，有效的解决了预制装配混凝土框架结构节点连接问题。但是，在工程实践中，由于预留管安装位置有误或者梁柱在现场施工中定位不佳，而出现预留管孔位对应不上的情况，造成预应力筋无法正常安装，使得梁柱无法挤压到一起。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种便于预制梁和预制柱中的预应力筋预留管对应的节点形式。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]—种预应力装配式框架节点结构，其包括预制钢筋混凝土梁，预制钢筋混凝土柱，所述预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁通过无粘结预应力筋有效连接，其特征在于:预制钢筋混凝梁端部预埋有工字钢，工字钢翼缘和/或腹板中设置有孔道一，所述孔道用于所述埋设无粘结预应力筋，工字钢表面还设置有伸出混凝土梁的突起物;预制混凝土柱在相对与梁的一面设置有钢板，钢板上设置有通过无粘结预应力筋的孔道二和与所述突起物配合的插孔，所述孔道二与孔道一的位置相互对应。.
[0006]进一步，预制混凝土柱内还埋设有竖向支撑钢板，所述竖向支撑钢板与柱表面的钢板连接。
[0007]进一步，所述竖向支撑钢板中设置有通过无粘结预应力筋的孔道三，所述孔道三与孔道二对应配合。
[0008]进一步，在梁和柱的接缝处灌注高强灌浆料，以此形成整体节点。
[0009]—种预应力装配式框架节点结构，其包括预制钢筋混凝土梁，预制钢筋混凝土柱，所述预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁通过无粘结预应力筋有效连接，预制钢筋混凝梁端部预埋有工字钢，工字钢翼缘和/或腹板中设置有孔道一，所述孔道用于所述埋设无粘结预应力筋，工字钢表面还设置有伸出混凝土梁的管道，所述管道与孔道一相对应，管道也用于埋设无粘结预应力筋;预制混凝土柱在相对与梁的一面设置有钢板，钢板上设置有通过无粘结预应力筋的孔道二，所述管道可插入到孔道二，柱混凝土中还设置有与孔道二相对应的用于埋设无粘结预应力筋的通道。
[0010]进一步，所述通道可以是预埋PVC管或者预埋波纹钢管。
[0011]进一步，所述通道还可以设在柱中设置的支撑钢板，表面钢板与支撑钢板连接在一起，在预制混凝土梁中的工字钢表面设置有栓钉，和/或在预制混凝土柱表面的钢板也设置深入柱混凝土中的栓钉。
[0012]—种预应力装配式框架节点的施工方法，其特征在于:所述方法按照以下步骤进行:
1)制备预制钢筋混凝土梁和预制混凝土柱;混凝土梁端部设置有预埋有工字钢，工字钢翼缘和/或腹板中设置有孔道一，所述孔道用于所述埋设无粘结预应力筋，工字钢表面还设置有伸出混凝土梁的突起物;混凝土柱在相对与梁的一面设置有钢板，钢板上设置有通过无粘结预应力筋的孔道二和与所述突起物配合的插孔，所述孔道二与孔道一的位置相互对应；
2)吊装预制钢筋混凝土梁到预定安装位置，将突起物插入到柱表面钢板中的插孔中，孔道一与孔道二相配合；
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。
[0013]采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的梁柱节点通过突起物插入到柱表面钢板的插孔中，梁柱中的预应力筋孔道自动对齐;此外，梁中预埋了工字钢，提高了梁的抗震能力；柱子表面设置有钢板，地震时，柱子和梁不仅通过预应力筋有效连接，还通过梁中的突起物与柱的插孔相配合，提高了梁柱节点的连接能力和抗震能力;再次，在工字钢和柱中的钢板均设有栓钉，进一步提高了梁柱节点的整体性能。
【附图说明】
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[0014]图1:实施例一节点结构纵断面图；
[0015]图2:实施例一 A-A断面图；
[0016]图3:实施例一三维立体图；
[0017]图4:实施例一 B-B断面图；
[0018]图5:实施例一柱中钢板纵断面图；
[0019]图6:实施例二柱横断面图；
[0020]图7:实施例二柱中表面钢板与支撑钢板孔道示意图；
[0021]图8:实施例三:梁中工字钢示意图；
[0020]图9:实施例四:柱钢板不意图；
[0021]图10:实施例五:梁柱节点三维示意图；
[0022]图11:实施例五:柱中表面钢板与支撑钢板孔道示意图；
[0023]图12:实施例七:柱钢板不意图；
[0024]图13:实施例八:梁柱节点三维示意图；
[0025]图14:实施例八:梁中工字钢不意图；
[0026]图15:实施例八:柱中表面钢板与支撑钢板孔道示意图；
[0027]其中，1-预制钢筋混凝土柱，2-预制钢筋混凝土梁，3-预应力筋3，4_梁内工字钢，401-上翼缘，402-腹板，403-下翼缘，404-孔道，405-圆柱体，406-栓钉，407-空心管道，5-设置在柱表面及其内部的钢结构，501-表面钢板，502-支撑钢板，503-插孔，504-孔道，505-支撑钢板中的孔道，506-栓钉，507-钢板501上方的孔道，507，-钢板501下方的孔道，6-接缝处高强灌浆。
【具体实施方式】
[0028]实施例1:如图1-5所示，一种预应力装配式框架节点结构，包括预制钢筋混凝土柱I，预制钢筋混凝土梁2，所述预制钢筋混凝土柱I和预制钢筋混凝土梁2通过无粘结预应力筋3有效连接，预制钢筋混凝梁2两端均预埋有工字钢4，工字钢4的上翼缘401和下翼缘403各设置有2个孔道404，在预制钢筋混凝土柱I与预制钢筋混凝土梁2对应的两个端面设有钢板501，所述钢板501上开设有与工字钢4上的孔道404对应的孔道504，预制钢筋混凝土柱I中设置有预应力筋预留管7，预制钢筋混凝土梁2中设置有预应力筋预留管3，所述梁中预留管3、梁端的工字钢上的孔道404、柱中的预留管7、柱两端钢板上的孔道504构成了预应力筋安装孔，预留管3、7的材质为波纹钢管，选择为波纹钢管时，分别与工字钢和柱两端钢板焊接或者栓接在一起，工字钢腹板402上设置有突出梁端的圆柱体405，在钢板501上有与405相对应的插孔503，柱两端钢板之间设置有支撑钢板502，支撑钢板502的方向为竖向放置，钢板501、502形成工字钢，圆柱体405的长度大于插孔503的长度O-1Ocm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。其中，无粘结预应力筋可采用无粘结预应力钢绞线，或者耐腐蚀的FRP筋。
[0029]实施例2:与实施例1不同之处在于:如图6-7所示，预制柱I支撑钢板502中也设置有孔道505，作为预应力筋的孔道来使用，其与钢板501的孔道504贯通。这样的目的有两个:一是提高了将预应力筋埋设在柱中的工字钢中，可以在柱子中不在使用螺旋筋来增强柱子的轴向抗压强度;二是进一步便于预应力筋的安装。
[0030]实施例3:如图8所示，在实施例1或2的基础上，梁2中的工字钢4上设置抗剪栓钉406，以此增加工字钢4与混凝土的粘结强度，栓钉的数量根据梁与混凝土的粘结极限强度来确定。
[0031]实施例4:如图9所示，在实施例1或2实施例的基础上，在柱I表面的钢板501的后侧有伸入混凝土的栓钉506，以此增加钢板5与柱混凝土的粘结强度，栓钉的数量根据梁与混凝土的粘结极限强度来确定。
[0032]实施例5:如图10-11所示，一种预应力装配式框架节点结构，包括预制钢筋混凝土柱I，预制钢筋混凝土梁2，所述预制钢筋混凝土柱I和预制钢筋混凝土梁2通过无粘结预应力筋3有效连接，预制钢筋混凝梁2两端均预埋有工字钢4，工字钢4的上翼缘401和下翼缘403各设置有2个圆柱体405，