连接节点、连接节点施工方法及连接节点设计方法与流程

本技术涉及建筑，尤其是涉及一种连接节点、连接节点施工方法及连接节点设计方法。

背景技术：

1、主次梁连接节点是装配式结构中承受和传递荷载的关键部分，目前预制主次梁连接节点主要分为企口搁置连接和混凝土后浇连接，其中企口搁置连接因受力性能较差、企业生产难度大，在我国的研究和应用较少。混凝土后浇连接又分为主梁后浇连接和次梁后浇连接。主梁后浇连接为在预制主梁处预设槽口，纵筋连续，预制次梁截面穿过主梁槽口，经后浇混凝土形成整体结构构件。次梁后浇连接为在预制次梁端部钢筋外伸，通过外伸钢筋错位搭接、机械套筒连接、水平灌浆套筒连接和钢构件螺栓连接等等方式与预制主梁预留外伸钢筋或钢板连接，并后浇混凝土形成整体。

2、根据中国专利文献cn 116378309 a公开的型钢混凝土组合梁是基于uhpc优异材料性能并结合装配式混凝土建造方式提出的一种新型结构构件，由于该新型组合梁的截面形式和受力模式不同于传统型钢混凝土梁。这使得主次梁连接会存在以下问题：(1)重载大跨度工业建筑(如大型物流运输平台、多层重载工业厂房等，楼面使用荷载一般≥10kn/m2)，同时为满足大型车辆运输需求，柱距一般需12mx16m以上，造成次梁跨度较大。若按照传统刚性连接的设计理念，次梁梁端负弯矩较大，对应负弯矩区钢筋数量会很多，但由于主梁倒t型钢腹板的存在，次梁负弯矩区的钢筋无法全部通过主梁倒t型钢的腹板顶部，次梁负弯矩区钢筋无法连续布置，而次梁钢筋与主梁钢腹板焊接的连接方式会大幅增加现场施工难度和施工周期；(2)若借鉴现有装配式钢筋混凝土主梁与次梁的连接方式，会存在如下问题，现有的装配式钢筋混凝土主、次梁连接是在预制主梁预设槽口，主梁预设槽口一定程度上会削弱预制主梁的抗弯和抗剪性能，影响结构整体受力、延性和耗能能力，同时在预设槽口的后浇处会存在应力集中的现象，普通混凝土抗拉强度低、易开裂，会导致钢筋混凝土主、次梁节点处提前开裂，进而削弱预制构件刚度，无法满足其正常使用的设计要求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种连接节点、连接节点施工方法及连接节点设计方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的重载大跨度工业建筑，同时为满足大型车辆运输需求，柱距一般需12mx16m以上，造成次梁跨度较大。若按照传统刚性连接的设计理念，次梁梁端负弯矩较大，对应负弯矩区钢筋数量会很多，但由于主梁倒t型钢腹板的存在，次梁负弯矩区的钢筋无法全部通过主梁倒t型钢的腹板顶部，次梁负弯矩区钢筋无法连续布置，而次梁钢筋与主梁钢腹板焊接的连接方式会大幅增加现场施工难度和施工周期；若借鉴现有装配式钢筋混凝土主梁与次梁的连接方式，会存在如下问题，现有的装配式钢筋混凝土主、次梁连接是在预制主梁预设槽口，主梁预设槽口一定程度上会削弱预制主梁的抗弯和抗剪性能，影响结构整体受力、延性和耗能能力，同时在预设槽口的后浇处会存在应力集中的现象，普通混凝土抗拉强度低、易开裂，会导致钢筋混凝土主、次梁节点处提前开裂，进而削弱预制构件刚度，无法满足其正常使用的设计要求的技术问题。

2、根据本技术的第一方面提供一种连接节点，包括主梁和次梁，所述主梁沿第一方向延伸，所述次梁沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直；

3、所述主梁和所述次梁均为型钢混凝土组合梁；

4、所述型钢混凝土组合梁包括预制主体和浇筑主体，所述预制主体包括t型钢部、钢筋笼部和预制混凝土部；所述t型钢部包括腹板和翼缘，所述腹板与所述翼缘垂直设置，所述钢筋笼部围设形成沿所述型钢混凝土组合梁的延伸方向延伸的第一容纳空间，所述t型钢部设置于所述第一容纳空间内；所述翼缘和所述钢筋笼的一部分埋设于所述预制混凝土部；所述浇筑主体和所述预制混凝土部均为超高性能混凝土，所述浇筑主体与所述预制混凝土部连接，且所述钢筋笼的另一部分和所述腹板的背离所述翼缘的一端均埋设用于所述浇筑主体内；

5、所述主梁的预制混凝土部的在第二方向上的至少一侧开设有连接槽口，所述连接槽口与所述主梁的第一容纳空间连通，所述连接节点还包括连接肋，所述连接肋沿所述第二方向延伸，所述连接肋的在所述第二方向上的一端与所述主梁腹板固定连接；

6、在所述次梁的与所述主梁连接的一端的端部，相对所述次梁的预制混凝土部，所述次梁腹板的部分沿所述第二方向向所述次梁的外侧延伸预定长度；

7、沿所述第一方向观察，所述次梁腹板的部分与所述连接肋两者至少部分重叠，且所述次梁腹板的部分与所述连接肋两者连接；

8、所述连接槽口、所述次梁腹板的部分和所述连接肋三者均埋设于所述主梁浇筑主体和/或所述次梁浇筑主体内。

9、优选地，对于所述一个连接槽口，所述连接肋的数量为两个，两个连接肋沿所述第一方向间隔设置，所述次梁腹板的部分设置于两个所述连接肋之间。

10、优选地，还包括混凝土肋板，所述混凝土肋板设置于所述第一容纳空间内，所述混凝土肋板的两端分别连接所述腹板和所述预制混凝土部的对应侧侧壁；

11、在所述混凝土肋板设置于所述主梁上，相对于所述主梁腹板，所述混凝土肋板设置于所述连接槽口所在的一侧，且所述混凝土肋板设置于所述连接槽口在所述第一方向上的两端；

12、在所述混凝土肋板设置于所述次梁上，所述混凝土肋板设置于所述次梁的与所述主梁连接的一端的端部。

13、优选地，所述次梁腹板与所述连接肋两者栓接。

14、优选地，所述预制主体呈凵字状，使得所述预制混凝土部围设形成第二容纳空间；

15、所述连接槽口在所述第一方向上的宽度大于或者等于所述次梁的预制混凝土部的第二容纳空间的宽度。

16、优选地，所述预定长度小于或者等于所述主梁腹板在所述第二方向上到所述主梁的预制混凝土的对应侧的外侧表面的距离。

17、根据本技术的第二方面提供一种连接节点施工方法，用于制造上述任一技术方案所述的连接节点，因而，具有该连接节点的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

18、具体地，其步骤包括：

19、拼接，使用吊装装置将所述次梁的预制主体吊起并转移至指定位置上方后，竖向降落使所述次梁腹板的所述部分与位于所述主梁的预制主体的所述连接肋对接；

20、连接，将所述次梁腹板的所述部分与所述连接肋两者固定连接，并检验所述次梁腹板的所述部分与所述连接肋两者连接的安全后将吊装装置撤离；

21、浇筑，使用超高性能混凝土对所述主梁的浇筑主体和所述次梁的浇筑主体进行浇筑。

22、根据本技术的第三方面提供一种连接节点设计方法，用于设计上述任一技术方案所述的连接节点，因而，具有该连接节点的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

23、具体地，其步骤包括：

24、确定设计值，根据楼板恒载和活载条件及所述次梁计算跨径，按刚性连接计算所述次梁的支座处的弯矩的设计值m支和所述次梁的跨中弯矩的设计值m中；

25、校验，按照所述次梁的支座处的弯矩的设计值m支和所述次梁的跨中弯矩的设计值m中，根据公式：

26、

27、其中，fuc为所述超高性能混凝土的受压区的屈服强度、fut为所述超高性能混凝土受拉区的屈服强度、fry为所述钢筋笼部的钢筋的纵向钢筋的屈服强度、fsy为t型钢部的屈服强度、tf为所述腹板的厚度、awc为所述腹板的受压区的面积、awt为所述腹板的受拉区的面积、asc为所述钢筋笼部的钢筋的受压区的面积、ast为所述钢筋笼部的钢筋的受拉区的面积、aft为所述翼缘受拉区的面积、as为所述预制主体的背离所述浇筑主体的一端到钢筋笼部的距离、as`为所述浇筑主体的背离所述预制主体的一端到钢筋笼部的距离、aa为所述预制主体的背离所述浇筑主体的一端到所述t型钢部的距离、h为所述组合梁的总高度、ht为所述预制主体的底壁的厚度、hs为t型钢部的高度、b为所述预制主体的宽度、hc为所述浇筑主体的高度、bu为所述预制主体的侧壁的厚度、x为型钢组合梁的受压区的高度；

28、计算次梁截面的抗弯承载力mu，判断次梁截面的抗弯承载力mu与所述次梁的支座处的弯矩的设计值m支两者之间的关系，以校验截面设计配筋是否满足施工构造要求；

29、验算，设计配筋数量满足施工要求，按超高性能混凝土的规范进行裂缝宽度的验算。

30、优选地，若mu大于m支时，则满足施工构造要求；

31、一次调幅，若mu小于或者等于m支时，对负弯矩进行一次调幅，使得一次调幅后的弯矩设计值为m支’＝(1-μ)m支，其中μ＝m支/m中，根据调幅后的弯矩设计值m支’重新调整截面配筋面积，重复所述校验步骤。

32、优选地，若mu大于m支’时，则满足施工构造要求；

33、二次调幅，若经由所述一次调幅后mu仍旧小于或者等于m支时，对负弯矩进行二次调幅，调幅后的弯矩设计值为m支＝(1-μ)m支＇＇，其中μ＝m开裂/m中，根据调幅后的弯矩重新调整截面配筋面积，重复所述校验步骤。

34、与现有技术相比，本技术的有益效果为：

35、本技术提供的连接节点，将槽口设置于主梁的预制主体上，在主梁与次梁两者经由连接肋和次梁腹板的部分连接后，经由主梁浇筑主体和/或次梁浇筑主体(即，超高性能混凝土，ultra high performance concrete,简称uhpc)的浇筑埋设后，有效地避免了普通混凝土的抗拉强度较低，裂缝控制能力较差，主、次梁连接节点处容易出现裂缝，造成节点区域的裂缝宽度无法满足正常使用极限状态的设计要求的现象发生，使得连接结构处形成半刚性连接(即，是介于刚性连接和柔性连接之间的一种连接方式，它可以在一定程度上减小梁端弯矩)，这样，在受到外部荷载作用时，次梁可通过一定的变形来分担和缓解梁端的弯矩，从而减小次梁截面的尺寸和配筋数量，并通过连接肋和次梁腹板的部分在第一方向上重叠且连接设置，有效地简化了连接节点的构造。

36、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。