[发明专利]带有U形筋和套筒的预制预应力混凝土框架梁柱节点

说明书

本发明公开了一种带有U形筋和套筒的预制预应力混凝土框架梁柱节点，主要包括预制混凝土梁、预制混凝土柱、预制梁底预应力筋和普通受力钢筋、梁顶普通受力钢筋、柱内纵向钢筋、U形钢筋、抗震钢筋及其连接套筒。预制梁的两端预留后浇段，预制梁底部配有的预应力筋伸出梁端并锚固于梁端后浇段，与预制梁柱一起通过后浇注的混凝土形成预制混凝土梁柱节点。将梁底部伸出的普通受力钢筋通过套筒与抗震钢筋相互连接，并在节点后浇区域设置U形钢筋，从而加强本梁柱节点的整体性。本发明降低了生产和施工难度，减轻了预制混凝土梁的截面高度或用钢量，保证了梁柱节点的整体性和抗震性能。

技术领域

本发明涉及一种带有U形筋和套筒的预制预应力混凝土框架梁柱节点连接构造，属于土木工程预制混凝土结构技术领域。

背景技术

框架结构主要由梁、柱以及梁柱节点构建而成，属于建筑工程中应用最广的一种结构形式。预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系符合“建筑工业化、住宅产业化”和绿色建筑的要求。该类结构体系具有施工速度快、环境污染小、质量有保证以及耐久性好等优点，还具有便于采用先张预应力技术、构件截面减小、节点施工较为简便、用钢量较低等突出特点。

预制预应力混凝土装配整体式框架结构的核心技术是预制混凝土梁与预制混凝土柱的节点连接构造形式，其质量直接影响到该类结构的极限承载力和抗震性能等。目前已有的预制框架结构梁柱节点连接技术将梁端设有键槽或U形凹槽，同时配有预应力筋及普通钢筋，有时辅以U型钢筋，相互搭接、锚固于节点核心区内，并在节点区的后浇段采用混凝土现浇将预制混凝土梁、柱形成一个整体。或在梁底采用高强钢筋，并在节点核心区内放置附加钢筋，但存在造价较大、施工操作空间不足、节点延性性能有所欠缺等不足。以上预制框架梁柱节点连接技术多具有适用性不足、施工建造不便等问题，这使得预制预应力混凝土装配整体式框架结构的应用优势并不明显。

如何构建受力性能良好、构造措施合理、施工便捷的新型梁柱节点连接构造，一直是预制预应力混凝土装配整体式框架结构的技术难点。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种生产制作难度低、施工便捷、连接形式简单、受力明确的带有U形筋和套筒的预制预应力混凝土框架梁柱节点。

技术方案：本发明的带有U形筋和套筒的预制预应力混凝土框架梁柱节点，包括梁柱节点后浇段、设置在所述梁柱节点后浇段水平两端的预制混凝土梁、设置在梁柱节点后浇段上下两端的预制混凝土柱，所述预制混凝土梁和梁柱节点后浇段上方设置有叠合梁上部现浇区域，所述梁柱节点后浇段中配有U形钢筋和位于U形钢筋下侧的连接钢筋，所述预制混凝土柱内配有纵向钢筋，所述叠合梁上部现浇区域中配有预制梁顶部普通受力钢筋，预制混凝土梁的底部配有预制梁底部普通受力钢筋和预应力筋，所述预应力筋伸出梁端并伸入梁柱节点后浇段，沿柱方向向上弯起形成弯钩，锚固于梁柱节点区域后浇段内，所述预制梁底部普通受力钢筋通过连接套筒与连接钢筋连接。

进一步的，本发明的梁柱节点中，所述连接套筒两端所连接的预制梁底部普通受力钢筋和连接钢筋的直径不相同，连接套筒的抗拉承载力标准值应大于或等于所连接预制梁底部普通受力钢筋和连接钢筋的受拉承载力标准值的1.1倍，连接套筒的长度为预制梁底部普通受力钢筋和连接钢筋的直径的2～15倍。

进一步的，本发明的梁柱节点中，梁柱节点后浇段中，U形钢筋的等强换算面积A_s换算为0.2A′_s～0.8A′_s，其中A′_s为预制梁顶部普通受力钢筋的总截面面积，A_s换算根据梁柱节点后浇段内配有的U形钢筋的总截面面积A_s经等强换算得到；

所述连接钢筋的截面面积A_se为0.1A′_s～0.5A′_s。