[发明专利]预制装配式混凝土框架高效延性节点

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程领域，涉及预制装配式混凝土框架结构，具体为预制装配式混凝土框架结构的高效延性节点。

背景技术

预制混凝土结构是一种符合工业化生产方式的结构型式，随着我国建筑工业化的不断推广，未来将有大量此类型结构建成。预制混凝土结构根据其节点连接方式可分为后浇整体式和装配式两大类。后浇整体式结构在施工时仍存在大量湿作业，施工复杂性有时反会增加，使得建筑工业化程度提高不大。装配式结构则可以实现标准化设计、预制化生产、装配化施工，最大程度符合建筑工业化要求。尤其是装配式延性连接，地震作用下弹塑性变形通常发生在连接处，而梁柱构件本身不会破坏，变形在弹性范围内，因此结构恢复性能好，震后只需对连接部位进行修复就可继续使用，具有较好的可修复性能。延性连接具有优良的非线性反应特性，而且它的布置无需避免塑性铰区与节点的重合。由于采用延性连接的装配式混凝土结构符合渐趋主流的“基于性能”的抗震设计思想，越来越受到重视。

发明内容

本发明旨在提供一种预制装配式混凝土框架高效延性节点。

这种预制装配式混凝土框架高效延性节点的设计思想为：在预制柱节点核芯区预埋低屈服高延性连杆，预制梁通过高强螺栓、连接块与连杆相连，地震作用下，连杆首先屈服并发生充分的塑性变形，避免其它构件破坏；通过连杆的低屈服高延性特性，增强节点的后期变形能力，从而显著提高节点的抗震延性。

本发明通过以下技术方案实现：预制装配式混凝土框架高效延性节点，制作方法包括如下步骤：如图1和图2所示，

1）预制梁和预制柱浇筑

预制梁浇筑，预制梁1内设置预制梁钢筋6，并且在预制梁钢筋之间设置螺栓孔11，预制梁钢筋与螺栓孔交错均匀布置；梁端设凹槽7，梁端凹槽的宽度应保证预制梁柱组装时螺栓顺利通过，宽度为80～220mm，优选200mm；

预制柱浇筑，预制柱内设置低屈服高延性连杆3；

低屈服高延性连杆的结构包括中间翼缘块33及两侧依次连接的受力主杆32和端头31；在两边的端头上打孔形成钻孔35，并且在钻孔表面形成刻丝36；钻孔内的刻丝总长度不小于50mm；低屈服高延性连杆的材料的屈服强度为205MPa～245MPa，屈强比小于80％，延伸率大于40％；

预制梁钢筋相对于低屈服高延性连杆的超强系数为1.2～1.4；预制柱节点核芯区箍筋间距取45～60mm，优选为50mm；

低屈服高延性连杆全长截面变化处均进行圆角处理；端头31与受力主杆32的外表面进行刻肋处理，肋高0.5～1.5mm，优选1mm；中间翼缘块33尺寸为45～60mm×45～60mm×45～60mm，优选50mm×50mm×50mm；端头净截面面积不小于受力主杆截面面积；连杆总长度与预制柱截面高度（平行于梁长度方向）相同；

预制柱内低屈服高延性连杆的位置与预制梁内螺栓孔的位置相对应；

2）连接预制梁和预制柱

预制柱就位后，用高强螺栓5将连接块固定在预制柱内低屈服高延性连杆3的端头31，高强螺栓与端头通过刻丝连接；连接块上设置钢筋连接孔41和螺栓穿越孔42，位置分别与预制梁钢筋6和预制柱的低屈服高延性连杆的位置对应；

连接块材料为钢材，优选Q345钢材；横截面取45～60mm×45～60mm，优选50mm×50mm，长度与预制梁截面宽度相适应；钢筋连接孔与螺栓穿越孔交错均匀布置，且孔心位于连接块长度方向的中轴线上，螺栓穿越孔径比高强度螺栓直径大1～2.5mm，优选2mm；

再就位预制梁，预制梁内的预制梁钢筋6固定在连接块4的钢筋连接孔41内；连接块的钢筋连接孔与预制梁钢筋的端头通过刻丝连接，刻丝长度为45～60mm，优选50mm，刻丝采用细牙螺纹；

并且高强度螺栓5的一端连接低屈服高延性连杆的端头31，另一端通过螺栓穿越孔42连接到预制梁的螺栓孔11内；

3）在预制梁凹槽7处灌浆，灌浆料的强度比预制梁和预制柱的混凝土强度高5MPa～10MPa；灌浆面要事先刷毛并清洁处理。

根据设计要求确定预制梁、预制柱的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级；确定预制梁钢筋系统相对于连杆系统的超强系数；为有效控制预制柱节点核芯区的剪切变形，预制柱节点核芯区箍筋间距优选取50mm；其它内容可按现行相关规范设计。

预制梁柱浇筑时，预先加工与梁截面尺寸完全相同的定位模板，并在螺栓穿过位置处开洞，用螺栓配合定位模板对连杆的位置进行精确定位。