一种采用UHPC-X形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点的制作方法

本技术属于装配式混凝土框架结构领域，具体涉及一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点。

背景技术：

1、装配式混凝土结构具有质量可靠、施工快捷、节能环保等诸多优点，是我国建筑工业化的重要组成部分和未来绿色建筑发展的重要方向，发展装配式混凝土结构符合国家可持续发展战略需求。装配式混凝土框架结构作为该结构体系中一种重要形式，其预制梁、柱构件间的连接节点受到现场施工等较多因素影响，常成为薄弱部位而降低了结构的整体性，易导致结构破坏甚至倒塌。因此，可靠的预制构件连接技术是保证装配式结构良好抗震性能的关键。

2、目前，装配式结构中预制梁、柱构件连接技术包括干连接和湿连接两种，相对于干连接，湿连接技术因其施工简便、结构整体性好等优势而被广泛应用。湿连接是先将预制梁、柱构件端部的钢筋连接，后浇筑混凝土从而实现构件连接的技术。目前常用的湿式连接技术主要有浆锚搭接和套筒灌浆连接等，但均存在一定不足，如：直径大于20mm的钢筋和直接承受动力荷载的纵向钢筋不宜采用浆锚搭接；套筒灌浆构造复杂对施工技术要求高，灌浆质量不能采取特别有效的手段检查。此外，梁-柱湿连接施工过程中需要设置大量临时支撑，支撑施工和拼装养护中占用了大量施工时间，削弱了装配式混凝土框架结构快速施工的优势。可见，湿连接技术制约了该装配式结构的发展，开发受力可靠、施工便捷的梁-柱湿连接节点技术是该类结构亟需解决的问题。

3、随着混凝土材料向低碳化、高性能化飞速发展，超高性能混凝土（ultra-highperformance concrete，uhpc）因其超高强度、高韧性和高耐久性而被广泛应用。uhpc的抗压强度通常在120 mpa以上，将其用于构件湿连接具有显著技术优势，如：（1）uhpc-钢筋黏结强度高，可缩短钢筋搭接长度至普通混凝土的1/3~1/2左右；（2）uhpc早期强度发展快，24h内可以超过50 mpa，缩短湿连接养护时间实现快速施工；（3）uhpc与普通混凝土界面性能优异，减少接缝开裂风险。基于上述uhpc性能优势，将其应用于装配式混凝土框架结构梁-柱连接部位，并结合快速拼装技术研发绿色、高效、高性能的装配式混凝土结构湿连接技术，可在合理的建造成本内最大程度提升装配式混凝土框架结构抗震性能，实现结构等同现浇甚至优于现浇目标，为装配式混凝土结构的发展应用提供新的实现途径。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有湿连接构造复杂、支撑繁多、施工耗时、质量难控的不足，提供一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，梁柱节点包括梁端顶部弯折纵筋、梁端底部弯折纵筋、梁顶弯折纵筋和梁底弯折纵筋；

4、梁端顶部弯折纵筋与梁端底部弯折纵筋在梁端中部搭接形成第一半x形结构，梁端顶部弯折纵筋与梁端底部弯折纵筋垂直穿入柱钢筋笼中固定，梁端顶部弯折纵筋和梁端底部弯折纵筋与梁箍筋绑扎形成梁端钢筋笼；

5、梁顶弯折纵筋与梁底弯折纵筋在梁端中部搭接形成第二半x形结构，梁顶弯折纵筋与梁底弯折纵筋垂直穿入柱钢筋笼中固定，梁顶弯折纵筋和梁底弯折纵筋与梁箍筋绑扎形成梁端钢筋笼；

6、第一半x形结构和第二半x形结构绑扎组成x形钢筋搭接形式，x形钢筋搭接形式外浇筑有超高性能混凝土。

7、本实用新型进一步的改进在于，梁端顶部弯折纵筋的一端斜角弯折至梁底，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

8、本实用新型进一步的改进在于，梁端底部弯折纵筋的一端斜角弯折至梁高中部，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

9、本实用新型进一步的改进在于，梁顶弯折纵筋的一端斜角弯折至梁底，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

10、本实用新型进一步的改进在于，梁底弯折纵筋的一端斜角弯折至梁高中部，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

11、本实用新型进一步的改进在于，x形钢筋搭接形式顶部设置有节点顶部附加纵筋，节点顶部附加纵筋底部设置有节点底部附加纵筋。

12、本实用新型进一步的改进在于，梁柱节点与梁端的两个结合面设置有分别设置有梁端抗剪槽键和梁抗剪槽键。

13、本实用新型进一步的改进在于，梁端抗剪槽键与梁端的结合部以及梁抗剪槽键与梁的结合部均为梯形贯通截面。

14、本实用新型进一步的改进在于，梁端抗剪槽键和梁抗剪槽键的长度为1/3的梁高。

15、本实用新型进一步的改进在于，梁底弯折纵筋的弯折长度为对角线长度的一半。

16、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

17、本实用新型通过在梁端预制阶段形成半x形弯折纵筋结构，使梁与柱在现场仅需对接并绑扎对应的弯折纵筋即可实现可靠连接，避免了传统湿连接中复杂的套筒、灌浆、定位钢支架等构造，大幅减少现场支撑和定位工序，缩短施工周期，提高装配效率。上下两组弯折纵筋在节点中交叉搭接形成完整的x形受力体系，纵筋通过交叉区与uhpc共同工作，既能有效传递弯矩和剪力，又能增强节点核心区的约束作用，改善梁柱交接处的应力分布，显著提升节点的承载力和延性性能。本实用新型的uhpc具有高强度、高致密性和优异的界面黏结性能，包裹x形搭接钢筋后，可有效防止钢筋锈蚀及裂缝扩展，提升节点长期服役性能和抗疲劳能力，同时使节点区尺寸得以减薄，实现高性能与轻量化兼顾。本实用新型的梁端与柱端均为标准化预制件，搭接区几何形状清晰，现场仅需控制弯折纵筋位置和uhpc浇筑质量即可，施工误差小、成型精度高，减少人为因素对节点性能的影响，提高节点一致性与工程可靠性。本实用新型的x形搭接形式不依赖特定的连接件，可灵活适配不同截面尺寸、不同受力等级的装配式梁柱节点，便于推广应用于多层框架、装配式住宅及高性能结构体系中，具备良好的工程可实施性与推广价值。

1.一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁柱节点（3）包括梁端顶部弯折纵筋（1-4）、梁端底部弯折纵筋（1-5）、梁顶弯折纵筋（2-1）和梁底弯折纵筋（2-2）；

2.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁端顶部弯折纵筋（1-4）的一端斜角弯折至梁底，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁端底部弯折纵筋（1-5）的一端斜角弯折至梁高中部，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁顶弯折纵筋（2-1）的一端斜角弯折至梁底，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁底弯折纵筋（2-2）的一端斜角弯折至梁高中部，另一端为直角弯折，斜角弯折与直角弯折平行设置。

6.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，x形钢筋搭接形式顶部设置有节点顶部附加纵筋（3-1），节点顶部附加纵筋底部设置有节点底部附加纵筋（3-2）。

7.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁柱节点（3）与梁端的两个结合面设置有分别设置有梁端抗剪槽键（3-3）和梁抗剪槽键（3-4）。

8.根据权利要求7所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁端抗剪槽键（3-3）与梁端的结合部以及梁抗剪槽键（3-4）与梁的结合部均为梯形贯通截面。

9.根据权利要求7或8所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁端抗剪槽键（3-3）和梁抗剪槽键（3-4）的长度为1/3的梁高。

10.根据权利要求1所述的一种采用uhpc-x形钢筋搭接的高性能装配式混凝土梁柱节点，其特征在于，梁底弯折纵筋（2-2）的弯折长度为对角线长度的一半。