[发明专利]一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点及制作方法

说明书

本发明提供了一种芯钢管连接的PVC‑FRP管约束混凝土柱‑钢筋混凝土双梁贯通节点及制作方法，涉及土木工程结构领域，包括PVC‑FRP管、芯钢管、环形钢板、纵向连接螺栓、抗剪环筋、混凝土柱、柱纵筋、柱箍筋、节点箍筋、钢筋混凝土双梁纵筋、梁箍筋、梁混凝土、连梁腹板、连梁腹板构造箍筋、连梁腹板金属阻尼装置、节点区横向构造钢筋和节点区纵向构造钢筋，本发明的节点区构造简单，仅设置横向和纵向构造钢筋，保证双梁的整体性；且由于芯钢管可承担部分轴向力以及水平剪力，与普通钢筋混凝土节点相比，无需再设置过多的水平箍筋以及构造钢筋来提升其抗震性能，梁纵筋可贯穿节点区，减少了梁纵筋在柱内繁琐的锚固措施，制作简单方便。

技术领域

本发明涉及土木工程结构领域，具体为一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点及制作方法。

背景技术

随着社会经济的发展，各种大跨度以及超高层结构的建筑物越来越多，钢管混凝土柱由于其自重轻、承载力高、施工方便等优点被广泛应用，但是钢管混凝土柱存在易锈蚀、钢管表面与混凝土粘结不牢固等缺点，且与钢筋混凝土梁连接较为困难。

以外缠FRP条带的PVC管作为模板浇筑混凝土，形成的PVC-FRP管约束混凝土柱具有与钢管混凝土柱相同的优点，且其耐腐蚀性与耐久性更强，具有广泛的应用前景，但PVC-FRP管约束混凝土柱与钢筋混凝土梁连接时，需将PVC-FRP管在节点区域断开，这会导致节点承载力以及PVC-FRP管约束混凝土柱的整体性显著降低，针对这个问题，可以在节点区域内置芯钢管以增强节点承载力和刚度，但是芯钢管的存在可能会导致钢筋混凝土梁纵向钢筋无法贯穿节点区域，已有研究表明，这会使梁纵筋与混凝土粘结性能降低，进一步导致节点传力性能降低，节点区提前发生粘结破坏，基于此，本发明提出了一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点及制作方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点及制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点，包括PVC-FRP管、芯钢管、环形钢板、纵向连接螺栓、抗剪环筋、混凝土柱、柱纵筋、柱箍筋、节点箍筋、钢筋混凝土双梁纵筋、梁箍筋、梁混凝土、连梁腹板、连梁腹板构造箍筋、连梁腹板金属阻尼装置、节点区横向构造钢筋和节点区纵向构造钢筋。

优选的，所述PVC-FRP管在节点区断开，且PVC-FRP管的端部距节点区为5-10mm，所述混凝土柱以及柱纵筋贯穿整个节点核心区，所述芯钢管内置于节点区混凝土，所述芯钢管的外径与节点核心区直径之比小于0.5，所述芯钢管两端伸入上下柱各100mm。

优选的，所述环形钢板预先焊接于芯钢管外围，环形钢板之间通过纵向连接螺栓相连，所述的抗剪环筋预先焊接于芯钢管外壁，且抗剪环筋采用螺纹钢筋。

优选的，所述钢筋混凝土双梁尺寸相同，所述梁纵筋包括上下各一排或两排，每排若干根，其中靠近芯钢管一侧梁纵筋焊接于芯钢管外围抗剪环筋上。

优选的，所述的连梁腹板需每隔500-1000mm设置一道，腹板厚度为80-120mm，所述连梁腹板构造箍筋至少设置2道，与双梁纵向钢筋搭接绑扎；所述的连梁腹板内部设置有金属阻尼装置。

优选的，所述节点区横向构造钢筋至少设置4道，于梁顶部纵筋和梁底部纵筋处各设置2道，其两端呈弯钩状与梁纵筋搭接绑扎；所述节点区纵向构造钢筋至少设置4道，于梁顶部纵筋和梁底部纵筋处各设置2道，其两端呈弯钩状与梁纵筋搭接绑扎。

优选的，所述PVC-FRP管的纤维增强复合材料(FRP)材料为CFRP、AFRP、GFRP、BFRP或其中两种混合材料。

一种芯钢管连接的PVC-FRP管约束混凝土柱-钢筋混凝土双梁贯通节点的制作方法，包括以下步骤：