一种柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点

本发明涉及建筑结构，具体涉及一种柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点。

背景技术：

1、梁柱节点在结构中起到传递荷载与连接梁柱的作用。梁柱节点的连接性能对结构的整体性能起着决定性的作用。只有通过基于性能目标的设计施工，提高节点的强度及延性，防止地震力作用下节点的剪切和压缩脆性破坏早于梁、柱的破坏，整个结构的强度设计、安全性和稳定性的验算才有实际意义。

2、目前，钢管混凝土柱-混凝土梁节点可分为非穿心节点和穿心节点两大类。非穿心节点没有零部件穿过钢管，因此特别适用于小直径的钢管混凝土柱；但节点用钢量大，加工复杂，现场焊接工作量大，焊接质量要求高。穿心节点整体刚度较大，但节点处构造复杂，浇筑困难，存在因钢管局部破坏而降低柱承载力的风险。同时，这两大类传统节点形式都限制了节点内的相对位移，刚度大，但是延性较差，不利于地震能量的有效消耗，往往使此两类“刚性”梁柱先于钢管混凝土柱、混凝土梁发生破坏，难以满足“强节点”的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，本发明提供一种柔性节点而非刚性节点，允许节点区的相对变形，构件内的应力集中得到了降低，有效地避免了主体构件的损坏。

2、具体技术方案如下：

3、一种柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，包括矩形钢管混凝土柱以及混凝土梁，还包括预应力钢筋、预应力筋锚具、对接正面角钢以及固定梁螺栓，所述预应力钢筋贯穿所述混凝土梁以及所述矩形钢管混凝土柱，且所述预应力钢筋通过所述预应力筋锚具固定在所述矩形钢管混凝土柱外侧，所述对接正面角钢的一侧固定所述矩形钢管混凝土柱上，且所述对接正面角钢的另一侧通过固定梁螺栓固定在所述混凝土梁上。

4、可选的，所述混凝土梁靠近所述矩形钢管混凝土柱一端的外侧设置有钢套筒。

5、可选的，所述钢套筒内设置有对焊短钢筋。

6、可选的，所述矩形混凝土柱远离所述混凝土梁一侧设置有对接反面角钢，所述对接反面角钢与所述对接正面角钢通过柱对穿螺栓相连接。

7、可选的，两所述对接反面角钢之间设置有矩形加劲肋，所述矩形加劲肋的一侧固定在所述矩形钢管混凝土柱上。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

9、1、本发明节点是一种柔性节点而非刚性节点，允许节点区的相对变形，构件内的应力集中得到了降低；在地震过程中，各耗能构件的变形可以吸收能量，从而降低位移反应，提高了节点的延性，在大震作用下，节点不会瞬时脆性破坏，预应力钢筋为节点提供地震作用下的自动复位功能；当地震作用达到一定程度时，预应力钢筋被拉伸，混凝土柱以及矩形钢管混凝土柱的接触面张开，角钢等耗能构件率先进入塑性状态以实现耗能，而混凝土柱以及矩形钢管混凝土柱等基本仍处于弹性范围，避免了主体构件的损坏；

10、2、地震作用后，节点在预应力筋的作用下恢复到原先的状态，从而大大降低了结构在地震作用下的残余变形；角钢主要用于支撑钢筋混凝土梁，当地震来临时，角钢的塑性变形可消耗地震能，减小主体结构的变形破坏。震后，损伤的角钢等附属构件的更换及修复也十分方便；

11、3、节点采用预制构件现场装配，现场连接多采用焊接、螺栓连接等方式，具有方便、快捷的优点，大幅度提高施工效率，工业化程度高；预制构件可通过工业化流水线方式制作，大大提高了生产力且易于质量控制，提高了结构精度，同时减少建筑垃圾的产生、建筑污水的排放、建筑噪声的干扰。

技术特征：

1.一种柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，包括矩形钢管混凝土柱以及混凝土梁，其特征在于，还包括预应力钢筋、预应力筋锚具、对接正面角钢以及固定梁螺栓，所述预应力钢筋贯穿所述混凝土梁以及所述矩形钢管混凝土柱，且所述预应力钢筋通过所述预应力筋锚具固定在所述矩形钢管混凝土柱外侧，所述对接正面角钢的一侧固定所述矩形钢管混凝土柱上，且所述对接正面角钢的另一侧通过固定梁螺栓固定在所述混凝土梁上。

2.根据权利要求1所述的柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，其特征在于，所述混凝土梁靠近所述矩形钢管混凝土柱一端的外侧设置有钢套筒。

3.根据权利要求2所述的柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，其特征在于，所述钢套筒内设置有对焊短钢筋。

4.根据权利要求1所述的柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，其特征在于，所述矩形混凝土柱远离所述混凝土梁一侧设置有对接反面角钢，所述对接反面角钢与所述对接正面角钢通过柱对穿螺栓相连接。

5.根据权利要求1所述的柔性矩形钢管混凝土柱-混凝土梁预应力装配式节点，其特征在于，两所述对接反面角钢之间设置有矩形加劲肋，所述矩形加劲肋的一侧固定在所述矩形钢管混凝土柱上。

技术总结
本发明提供的一种柔性矩形钢管混凝土柱‑混凝土梁预应力装配式节点，矩形钢管混凝土柱以及混凝土梁，还包括预应力钢筋、预应力筋锚具、对接正面角钢以及固定梁螺栓，所述预应力钢筋贯穿所述混凝土梁以及所述矩形钢管混凝土柱，且所述预应力钢筋通过所述预应力筋锚具固定在所述矩形钢管混凝土柱外侧，所述对接正面角钢的一侧固定所述矩形钢管混凝土柱上，且所述对接正面角钢的另一侧通过固定梁螺栓固定在所述混凝土梁上。本发明提供一种柔性节点而非刚性节点，允许节点区的相对变形，构件内的应力集中得到了降低，有效地避免了主体构件的损坏。

技术研发人员：伍彩,郭开,路亚妮,吴静
受保护的技术使用者：湖北工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12