專利名稱：鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼筋混凝土剛架拱橋、桁架拱橋、鋼筋混凝土框架等結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)開裂是國內(nèi)外常 見的結(jié)構(gòu)通病，大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的安全耐久性能。目前解決方法是采用增加配筋率 予以控制，但效果不理想。鑒于鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)受力的復(fù)雜性和外部荷載的反復(fù)性，單純依 靠提高配筋率難以有效抑制節(jié)點(diǎn)的開裂問題。若節(jié)點(diǎn)處配筋過多，施工過程中混凝土難以 振搗密實，影響了混凝土的質(zhì)量；配筋過少，則難以抑制混凝土的開裂；而通過提高結(jié)構(gòu)整 體承載潛力以強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)抗裂性的方法，從經(jīng)濟(jì)上是非常不合理的，且難以達(dá)到理想的節(jié)點(diǎn) 開裂抑制效果。 為了克服單純增加配筋率抑制混凝土節(jié)點(diǎn)開裂技術(shù)的不足，出現(xiàn)了一種外粘異形 鋼板加固節(jié)點(diǎn)法，它是在發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)裂縫時采取的一種補(bǔ)救措施，即 在開裂節(jié)點(diǎn)兩相對側(cè)面各粘貼一塊與加固節(jié)點(diǎn)形狀相同的異形鋼板，且鋼板上設(shè)置一定數(shù) 量的錨固螺栓孔，粘貼基面預(yù)埋錨固螺栓。這種方法雖然可有效抑制原有裂縫的發(fā)展，但存 在以下不足之處1、外粘異形鋼板是在發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)裂縫以后才粘貼上去的，屬事后補(bǔ)救 措施，因材料性能的差異，鋼板與混凝土節(jié)點(diǎn)受力不協(xié)調(diào)，尤其是當(dāng)節(jié)點(diǎn)承受疲勞荷載時， 粘貼的異形鋼板極易剝離甚至脫落，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)加固失效，治標(biāo)不治本；2、外粘鋼板加固節(jié)點(diǎn) 需要管理部門定期回訪并對鋼板進(jìn)行防腐處理，大大增加了后期管理成本與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；3、 外粘鋼板加固節(jié)點(diǎn)材料及施工成本遠(yuǎn)高于內(nèi)置鋼板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，不經(jīng)濟(jì)。4、外粘鋼板加固施 工包括節(jié)點(diǎn)粘貼基面處理、安裝錨固螺栓等工序，對節(jié)點(diǎn)內(nèi)的已有鋼筋及混凝土?xí)斐刹?同程度的損傷，對原配筋較密節(jié)點(diǎn)的損傷更大。 因此，從源頭上解決鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)開裂問題是當(dāng)前面臨的一大難題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種有效預(yù)防節(jié)點(diǎn)開裂的鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)， 可以在不顯著增加工程造價、不改變結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，徹底解決鋼筋混凝土構(gòu)件的節(jié)點(diǎn) 開裂問題，大大提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全耐久性能。 為達(dá)到上述目的，本實用新型鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防開裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)采取的技術(shù)方案 是 它由普通受力鋼筋、箍筋和混凝土組成，其特征在于，在節(jié)點(diǎn)配筋縱斷面上還布置 有與節(jié)點(diǎn)形狀相同、且邊緣尺寸比節(jié)點(diǎn)邊緣尺寸減小2. 5-3cm的內(nèi)置異形鋼板，鋼板上加 工有直徑為5cm的圓孔，圓孔的個數(shù)應(yīng)保證鋼板的挖空率為30% 35% ;異形鋼板的厚度 為5mm 10mm ;上述鋼板選用Q235鋼板。 為加強(qiáng)異形鋼板間的橫向連接，在鋼板之間設(shè)置橫向箍筋。 本實用新型鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的制作方法是
3[0010] 第一步制備異形鋼板并進(jìn)行表面處理 根據(jù)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計圖紙的要求，先進(jìn)行普通受力鋼筋的配筋，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的兩側(cè) 外形，裁剪與節(jié)點(diǎn)形狀相同、且邊緣尺寸比節(jié)點(diǎn)邊緣尺寸小2. 5-3cm的異形鋼板，在異形鋼 板上均勻布置上5cm直徑的多個圓孔，要求圓孔總面積占異形鋼板總面積的30-35%，用鉆 床將設(shè)計圓孔挖空，然后，對鋼板進(jìn)行噴砂法除去表面銹跡，并進(jìn)行機(jī)械拉毛處理。 第二步布置異形鋼板 異形鋼板布置方法分為以下兩種情況 第一種情況當(dāng)節(jié)點(diǎn)處混凝土構(gòu)件厚度小于或等于30cm時，在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對稱面分 別設(shè)置一塊不小于5mm-10mm厚的異形鋼板，鋼板外側(cè)面預(yù)留混凝土保護(hù)層3cm厚度，且異 形鋼板與節(jié)點(diǎn)鋼筋骨架綁扎或點(diǎn)焊成整體； 第二種情況當(dāng)節(jié)點(diǎn)處混凝土寬度大于30cm時，除按第一種情況在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對稱 布置異形鋼板，節(jié)點(diǎn)厚度每增加30cm應(yīng)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)增設(shè)一塊5mm 10mm厚的異形鋼板，并保 證與相鄰兩鋼板的間距相等，增設(shè)的異形鋼板與節(jié)點(diǎn)鋼筋骨架綁扎或點(diǎn)焊成整體。 第三步混凝土澆注 當(dāng)異形鋼板設(shè)置并固定完畢，澆筑混凝土，振搗密實，以保證鋼板與鋼筋混凝土結(jié) 合牢固。 當(dāng)節(jié)點(diǎn)受壓力較大時，如梁柱節(jié)點(diǎn)、桁架節(jié)點(diǎn)等，首先按第一種或第二種情況設(shè)置 異形鋼板，同時，應(yīng)在異形鋼板間布置橫向箍筋，采用焊接或綁扎方法用箍筋將所有異形鋼 板連接，并與節(jié)點(diǎn)鋼筋骨架綁扎成整體。 本實用新型的有益效果是 1、本實用新型的防裂加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)是易裂鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)的新型抗裂設(shè)計形式，
由于預(yù)埋鋼板與節(jié)點(diǎn)鋼筋骨架連成整體，預(yù)埋異形鋼板經(jīng)表面處理和挖孔，使異形鋼板與
混凝土接觸面形成一個整體，保證鋼板與混凝土之間的共同受力，不但起到預(yù)防節(jié)點(diǎn)處開
裂的作用，而且還可以起到加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處混凝土強(qiáng)度的作用，從源頭上預(yù)防了混凝土節(jié)點(diǎn)的
開裂，在不明顯增加工程造價的前提下徹底解決困擾公路、橋梁、工業(yè)民用建筑、水利等工
程部門多年的節(jié)點(diǎn)開裂問題，確保新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用，做到防患于未然。 2、本實用新型是在新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，在節(jié)點(diǎn)部位預(yù)埋異形鋼板強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)，
屬于預(yù)防性節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)，避免節(jié)點(diǎn)開裂后再采用外粘鋼板進(jìn)行加固，具有經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的
特點(diǎn)，有效提高了結(jié)構(gòu)的安全耐久性能，避免后期加固維修工作，大大節(jié)約混凝土結(jié)構(gòu)的維
護(hù)資金。 總之，本實用新型提出了一種與以往加強(qiáng)混凝土節(jié)點(diǎn)方法技術(shù)構(gòu)思完全不同的技 術(shù)方案，解決了長期以來人們一直渴望解決但始終未能解決的混凝土節(jié)點(diǎn)開裂技術(shù)難題， 其積極效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有技術(shù)，具有突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型實施例一 T形節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為斜T形節(jié)點(diǎn)側(cè)剖視圖； 圖3為本實用新型實施例二"十字形"節(jié)點(diǎn)的示意圖；[0027] 圖4為十字形節(jié)點(diǎn)側(cè)剖視圖。 圖中1-保護(hù)層；2-異形鋼板；3-圓孔；4_受力鋼筋；5_箍筋；6_實腹段；7_邊 梁；8-主拱腿；9-橫向箍筋；10-橫梁；11-柱。
具體實施方式下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其制作 方法。
實施例一 如
圖1和圖2所示，它為剛架拱橋主拱肋T字形大節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看 出，它包括主拱腿8、邊梁7、實腹段6、主受力鋼筋4、普通箍筋5、橫向連接箍筋9以及澆注 在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的異形鋼板2，異形鋼板2應(yīng)與結(jié)構(gòu)鋼筋骨架點(diǎn)焊連接。 本實施例的節(jié)點(diǎn)混凝土保護(hù)層1的厚度為2. 8cm，在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)面各設(shè)置一塊異形 鋼板2，異形鋼板2厚度為6mm ;由于混凝土骨料最大粒徑為3. 5cm，異形鋼板2上均勻布置 9個鉆孔，孔徑5cm，挖空率為30%，保證澆注過程中混凝土從鉆孔順利通過；異形鋼板2之 間設(shè)置橫向箍筋9進(jìn)行焊接連接，且橫向箍筋9直徑為12mm，間距10cm。 本實施例在實施時，首先在工廠按節(jié)點(diǎn)設(shè)計尺寸制作異形鋼板，按邊緣尺寸小于 節(jié)點(diǎn)邊緣尺寸2. 8cm進(jìn)行裁剪，并進(jìn)行鉆孔、除銹和拉毛處理；在預(yù)制廠或現(xiàn)場按設(shè)計要求 綁扎鋼筋骨架，同時將異形鋼板安裝至加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計位置，通過點(diǎn)焊、綁扎等方式固定于節(jié) 點(diǎn)鋼筋骨架上；安裝側(cè)模板后，澆注混凝土，完成節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作。工藝簡單，施工方便，成 本較低。成本低廉。 實施例二"框架節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，它包括橫梁10、柱11、主受力 鋼筋4以及澆注在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的異形鋼板2，異形鋼板2應(yīng)與節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)鋼筋骨架點(diǎn)焊連接。 本實施例的節(jié)點(diǎn)混凝土保護(hù)層1的厚度為3cm，在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)面各設(shè)置一塊異形鋼 板2，異形鋼板2厚度為7mm，由于混凝土骨料最大粒徑為3. 5cm，異形鋼板2上鉆有14個孔 徑5cm的鉆孔，挖空率約30%，保證澆注過程中混凝土順利通過；異形鋼板2之間設(shè)置橫向 箍筋9焊接在一起，橫向箍筋9直徑為12mm，間距8cm。 以上實施例僅給出了較為常見的鋼筋混凝土剛架拱橋中的斜T形節(jié)點(diǎn)和框架結(jié) 構(gòu)中的十字形節(jié)點(diǎn)，本實用新型同樣適用于工業(yè)民用建筑、桁架拱橋中涉及的L形節(jié)點(diǎn)、米 字形節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)設(shè)計。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，盡管參照較佳實 施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，但并不脫離本實用新型技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，它由普通受力鋼筋、箍筋和混凝土組成，其特征在于，在節(jié)點(diǎn)配筋縱斷面上還布置有與節(jié)點(diǎn)形狀相同、且邊緣尺寸比節(jié)點(diǎn)邊緣尺寸減小2.5-3cm的內(nèi)置異形鋼板，鋼板上加工有直徑為5cm的圓孔，圓孔的個數(shù)應(yīng)保證鋼板的挖空率為30％～35％；異形鋼板的厚度為5mm～10mm；上述鋼板選用Q235型鋼板。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，在鋼板之間設(shè)置 有橫向箍筋。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)防裂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，它是在節(jié)點(diǎn)配筋縱斷面上布置有與節(jié)點(diǎn)形狀相同、且邊緣尺寸比節(jié)點(diǎn)邊緣尺寸減小2.5-3cm的內(nèi)置異形鋼板，鋼板上加工有直徑為5cm的圓孔，圓孔的個數(shù)應(yīng)保證鋼板的挖空率為30％-35％；異形鋼板的厚度為5mm-10mm；上述鋼板選用Q235型鋼板。布置方式根據(jù)節(jié)點(diǎn)處混凝土構(gòu)件厚度和受力情況而定。本實用新型從源頭上預(yù)防了混凝土節(jié)點(diǎn)的開裂，在不明顯增加工程造價的前提下徹底解決困擾公路、工業(yè)民用建筑、橋梁、水利等工程部門多年的節(jié)點(diǎn)開裂問題，確保新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用，做到防患于未然，大大節(jié)約混凝土結(jié)構(gòu)的維護(hù)資金。
文檔編號E04G23/02GK201512959SQ20092023926
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者單景松, 李沖, 李松輝, 王松根 申請人:山東科技大學(xué)