預制鋼筋砼梁及鋼筋砼柱與梁連接節點制造技術

本發明專利技術是對建筑物用鋼筋砼梁，及與柱連接節點的改進，其特征是鋼筋砼梁兩端有橫Ｔ型結構型鋼接頭，其中Ｔ型橫端面至少等于梁內鋼筋籠形成的截面，并至少在鋼筋砼預制梁中主、副鋼筋對應位置各有慣穿通孔，各主、副鋼筋穿過通孔形成穿孔塞焊或連接；鋼筋砼柱連接節點，至少立柱與預制梁連接部區段截面內有軸向鋼管，鋼管與梁連接面有徑向伸出立柱側面的型鋼接頭。從而構成抗剪、抗彎、承重能力強的強節點結構，并具有鋼結構梁的彈性結構，抗震、安全性好。內置預應力張拉，可以制作大于８米長度的大跨度預制鋼筋砼梁。組合了鋼結構梁安裝快、強度高、彈性結構、安全性好的優點，造價只有鋼結構的１／３，綜合效益造價仍較鋼筋砼低。

Prefabricated reinforced concrete beam and reinforced concrete column and beam joint node

The invention is used for buildings of reinforced concrete beams, and the improved node is connected with column, which is characterized in that the ends of reinforced concrete beams with transverse T structural steel joints, including T type cross section is at least equal to the beam reinforcement in the cage is formed, and the corresponding position at least in the precast reinforced concrete beams, reinforced by there used to wear through hole, the main and auxiliary bar passes through the through hole formed piercing plug or connection; joint of reinforced concrete column, at least the column and the prefabricated beam connection section in the axial section of steel pipe, steel tube and steel beam connection with joint radially extending side of the column. Therefore, the utility model has the advantages of strong shear resistance, bending resistance and strong bearing capacity, and has the elastic structure of the steel structure beam, so the utility model has the advantages of good seismic resistance and good safety. Built in prestressed tension can be made more than 8 meters in length of large span precast reinforced concrete beam. The steel structure beam has the advantages of fast installation, high strength, flexible structure and good safety, and the cost is only 1 / 3 of the steel structure, and the comprehensive benefit cost is still lower than that of the reinforced concrete.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是對建筑物用鋼筋砼梁，及與柱連接節點的改進，尤其涉及一種節點 強度高，抗剪、抗扭性能好的預制鋼筋砼梁及與柱連接節點，是對申請人在先申請專利 200920283681. 1的進一步改進和完善。
技術介紹
建筑結構中梁，通常采用鋼梁或鋼筋混凝土(鋼筋砼)梁。鋼梁可產業化生產、 施工方便、強度高，抗震性好，但造價相對高，防火、防腐困難。鋼筋砼梁，又分為現澆梁和 預制梁，現澆梁在施工中需要支模，材料損耗大，施工進度慢；預制梁可產業化生產，不需支 模，材料損耗小，施工進度快，質量保障性好。鋼筋砼預制梁在建筑結構中，不僅連接節點制 作困難，而且節點抗彎、抗剪性差，因此限制了預制鋼筋砼梁的推廣應用。為此有人設計一 種梁端頭加接型鋼接頭的組合預制鋼筋砼梁，例如中國專利CN101215855公開的預制組合 梁，是在鋼筋砼預制梁，兩端鋼筋上連接有嵌入式型鋼接頭，與柱連接時，與預埋在墻柱鋼 筋砼內并與墻柱內鋼筋連接的型鋼接頭連接組合。此鋼筋砼預制梁，由于連接型鋼接頭，采 用嵌入與鋼筋砼梁鋼筋焊接連接結構，型鋼接頭與梁中鋼筋連接，型鋼接頭受力全部集中 于鋼筋砼梁鋼筋周箍上。此受力形式，型鋼接頭與鋼筋連接處成為抗拉、抗剪薄弱點，易導 致在此薄弱部位產生裂紋，甚至鋼筋斷裂，因而此結構組合梁的抗壓、抗剪能力相對較弱， 不能成為強節點。其次，此結構鋼筋砼預制梁，按現行國家建筑設計規范，只能用于跨度< 8 米的短梁，而當梁的跨度>8米時，必須設計預應力張拉，此結構預制梁則不能設計預應力 張拉，而不能用于跨度> 8米長梁。此外，其梁與柱連接節點，同樣采用型鋼接頭嵌入與鋼筋砼柱鋼筋連接結構，柱上 連接節點型鋼僅靠鋼筋砼柱和柱內鋼筋固定，這樣節點受力全部集中于柱中鋼筋，不僅錨 固強度不足，而且節點部位鋼筋砼易因受力產生裂紋影響強度，以至于造成整個梁柱連接 節點整體性、抗彎、抗剪、抗扭強度不夠，成為結構中的薄弱節點，抗震性達不到國家現有設 計規范，影響安全性。上述不足仍有值得改進的地方。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種鋼筋砼梁兩端與柱連接的型 鋼接頭，與梁連接強度高，抗剪、抗扭性能好的預制鋼筋砼梁。本專利技術另一目的在于提供一種可以設置預應力張拉索的預制鋼筋砼梁。本專利技術再一目的在于提供一種與上述預制鋼筋砼梁連接的鋼筋砼柱與梁連接節點。本專利技術第一目的實現，主要改進是在預制鋼筋砼梁兩端各設置有至少呈橫T型鋼 連接結構，其中T型橫面至少等于預制砼梁內鋼筋籠構成截面，其上對應梁中軸向主、副鋼 筋位置各有通孔，使鋼筋砼梁中各主、副鋼筋穿過并與該型鋼接頭橫面形成穿孔塞焊或連 接(例如螺接)，T型柄則成為與柱的連接件。此結構連接端頭鋼筋砼梁內主、副鋼筋所受抗拉、抗剪受力全部由型鋼接頭T型端板承擔，顯著提高了型鋼接頭與鋼筋砼梁的連接強 度，從而顯著提高了組合整體梁鋼結構節點的抗彎和抗剪能力，克服了上述現有技術的不 足，實現了本專利技術目的。具體說，本專利技術預制鋼筋砼梁，包括鋼筋砼預制梁，及兩端的連接型 鋼接頭，其特征在于所說型鋼接頭至少為橫T型結構，其中T型橫端面至少等于砼梁內鋼筋 籠形成的截面，并至少在鋼筋砼預制梁中主、副鋼筋對應位置各有慣穿通孔，各主、副鋼筋 穿過通孔形成穿孔塞焊或連接。型鋼接頭端面鋼板截面至少等于梁內鋼筋籠形成的截面，主要是確保砼梁內各 主、副鋼筋都能與型鋼接頭端板形成固定例如穿孔連接，提高梁內鋼筋與連接結頭的錨固 連接，提高與型鋼結頭連接的抗拉、抗剪、抗扭能力。按此目的，其型鋼接頭截面，可以大于 鋼筋籠形成的截面，一種較好為其截面接近并略小于鋼筋砼梁截面。為有利于型鋼接頭端 板的防腐，一種較好是使端板略小于鋼筋砼截面，并內縮于鋼筋砼端面，可以利用砼層保護 端面板不受腐蝕及提高防火性。此外，根據實際建筑梁受力情況，鋼筋砼梁兩端的橫T型鋼接頭T型端板鋼筋砼內 側，還可以固接有若干短錨固鋼筋、鋼板、栓釘、型鋼等增強抗剪、抗扭構件，以進一步提高 型鋼接頭與鋼筋砼連接節點的抗剪、抗扭能力。T柄部作為梁與柱的連接件，其中一種較好為采用工字型鋼或焊接工字鋼，從而使 連接柄的抗扭、抗剪、抗拉能力得到提高，并且有利于安裝對位。此外，鋼筋砼預制梁內還可以預留軸向慣穿的一個或若干個張力拉孔，鋼筋砼梁 兩端T型鋼接頭端板作為預應張力拉支座，各張力拉孔內設置有預應力張拉筋，此結構不 僅可以提高鋼筋砼梁的承載，有利于縮小梁截面，而且能滿足長度> 8米設計規范。本專利技術第三目的實現，鋼筋砼柱與梁連接節點，包括鋼筋砼立柱，其特征在于立柱 至少與預制梁連接部區段截面內有軸向鋼管，鋼管與梁連接面有徑向伸出立柱側面的型鋼 接頭。為提高柱連接節點的強度，一種更好為砼內節點連接鋼管周面固接有短錨固件。連接節點徑向伸出的型鋼接頭，一種較好采用與組合梁接頭同形的工字型鋼或焊 接工字鋼，可以使兩者在同軸線連接，從而提高安裝方便性。鋼筋砼立柱內軸向頸性鋼管，其截面可以是正方形或矩形，也可以是圓形，還可以 是多邊形，其主要作為柱與梁連接增強節點提高連接強度，形狀不限。軸向鋼管，根據建筑 結構及荷載設計需要，可以是軸向慣穿立柱，即砼柱軸向內鋼管與立柱大致等高，也可以僅 在與橫梁連接部位區段內置一段足夠長度的軸向短鋼管。此外，為進一步提高柱與梁連接節點的抗震性能，一種更好為在柱連接節點與連 接梁上下側鋼筋部位，設置有徑向連接或穿通軸向鋼管與梁鋼筋連接的鋼筋。這樣在梁與 柱連接鋼結構件外圍增加了一道連接鋼筋，在遇強烈地震時，柱與梁連接節點的徑向鋼筋 與連接型鋼接頭，同時受抗剪、抗扭力，更是提高連接節點的強度。預制組合砼梁端頭與柱上型鋼接頭連接，可以采用螺栓、螺栓夾板、焊接等方式。本專利技術裝配式預制鋼筋砼梁，相對于現有技術，由于將連接型鋼接頭做成至少橫 T型結構，砼梁中軸向受力桿件(鋼筋或頸性鋼管)與接頭端板構成連接，可使梁中受力 桿件全部均勻受力，大大提高了預制鋼筋砼梁連接端部與鋼接頭節點的抗剪、抗彎、承重能 力，成為強節點結構；同時此連接節點相當于彈性結構的鋼結構梁，大大提高了組合后鋼筋砼梁的抗震性及安全性。內設張拉孔，兩端接頭鋼板作為預應力張拉頭支撐，設置預應力 張拉，可以制作大于8米長度的大跨度預制鋼筋砼梁；同時增加預應力拉索，梁的承載強度 提高，可以減少梁的截面，經濟性更好。本連接結構裝配式預制鋼筋砼梁，組合了鋼結構梁 安裝快、強度高、節點彈性結構、安全性好的優點，與柱連接后接頭部位外用砼包裹保護，又 克服了鋼結構防火防腐性差、成本高的缺點，組合梁造價只有鋼結構的1/3，雖較鋼筋砼增 加成本5-10%，但如果考慮安裝快、省現場立模工時和模板費用，帶來的效益完全可以抵消 增加的成本；工廠化生產，質量有保障，省工省材，建筑材料浪費少，鋼模精度高，可以省去 很多外修補工作量，且可以不粉刷，綜合上因素，實際造價低于鋼筋砼。預制砼梁現場建筑 施工進度快，與鋼結構一樣安裝，大大減少了建筑垃圾污染及建筑風險，可以實現建筑工廠 化。鋼筋砼柱與梁連接節點，只需在澆注立柱時放入連接節點件與柱一氣呵成，并不影響柱 的整體澆注，立柱與梁連接節點鋼管內外仍有鋼筋砼包裹，既可以形成對埋入鋼管的防火、 防腐保護，還具有加強作用，參與結構共同抗壓。結合柱連接本文檔來自技高網...

【技術保護點】
預制鋼筋砼梁，包括鋼筋砼預制梁，及兩端的連接型鋼接頭，其特征在于所說型鋼接頭至少為橫Ｔ型結構，其中Ｔ型橫端面至少等于砼梁內鋼筋籠形成的截面，并至少在鋼筋砼預制梁中主、副鋼筋對應位置各有慣穿通孔，各主、副鋼筋穿過通孔形成穿孔塞焊或連接。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張吉華，張晨，
申請(專利權)人：張吉華，張晨，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]