CN105756191B - 装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构 - Google Patents

装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构 Download PDF

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董苏然
贾媛媛
国贤发
张�雄
崔少华
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    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04C5/16Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups
    • E04C5/162Connectors or means for connecting parts for reinforcements
    • E04C5/163Connectors or means for connecting parts for reinforcements the reinforcements running in one single direction
    • E04C5/165Coaxial connection by means of sleeves

Abstract

本发明公开了一种装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,涉及建筑工程技术领域。本发明包括预制异形梁和预制异形柱;预制异形梁包括梁柱节点和预制梁,预制梁的梁纵筋设有向外延伸的梁预留纵筋,梁柱节点上设有预制异形柱上端部预留的纵筋穿过的预留孔;预制异形柱上端部预留的纵筋为异形柱的纵筋延伸而成,预制异形柱底部预留有下框架中的预制异形柱的纵筋穿入的半灌浆套筒,下框架中的预制异形柱上端纵筋向上穿过梁柱节点上的预留孔,插入上框架中预制异形柱底部的半灌浆套筒内,通过灌注浆料,实现梁柱连接。该结构施工简单,施工现场湿作业少,施工工序少,拼装质量高,梁柱节点处钢筋布置简化,构件连接稳定性好,具有良好的可操作性。

Description

装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域,具体是一种装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点 连接结构。
背景技术
[0002] 近年来,我国建筑行业逐渐由传统的粗放型生产方式向现代工业化生产方式转 型,在全国各地掀起住宅产业化的热潮。为适应住宅产业化的大力发展,装配式结构体系得 到广泛的关注与研究,体系的标准化设计成为实现构件生产工业化、施工装配化、经营社会 化的前提。
[0003] 装配式结构体系,在给建筑业带来巨大变革的同时,也不可避免的存在一些缺陷 和不足,只有不断的进行改进和完善,装配式结构体系才能有效推动住宅产业化的快速发 展。
[0004] 混凝土异形柱框架结构因能够更好地实现建筑功能,在住宅建筑领域得到推广和 应用,在其与住宅产业化结合的同时,因其柱支较薄,梁柱节点形式如何能够保证结构整体 受力和具有良好的抗震性能,成为装配式混凝土异形柱框架结构研究的一个关键内容。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连 接结构,利用该结构,在施工现场简单拼装,减少施工现场湿作业,简化施工工序,提高拼装 质量,克服了异形柱截面尺寸较小,梁柱节点处钢筋布置复杂的问题,提高施工过程构件的 稳定性,具有良好的可操作性。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种装配式混凝土异形柱框 架的梁柱节点连接结构,包括预制异形梁和预制异形柱;预制异形梁包括梁柱节点和预制 梁,预制梁的梁纵筋设有向外延伸的梁预留纵筋,梁预留纵筋用于连接另外的预制梁,梁柱 节点上设有用于预制异形柱上端部预留的若干纵筋穿过的预留孔;预制异形柱上端部预留 的若干纵筋为异形柱的纵筋延伸而成,预制异形柱的底部预留有用于下框架中的预制异形 柱预留的纵筋穿入的半灌浆套筒,下框架中的预制异形柱上端预留的纵筋向上穿越梁柱节 点上的预留孔,插入上框架中相应的预制异形柱底部的半灌浆套筒内,通过灌注浆料,实现 梁柱连接。
[0007] 进一步的技术方案,预制异形梁的梁柱节点与预制异形柱上下连接位置预留坐浆 层,坐浆层外采用设有聚苯乙烯垫圈支撑,聚苯乙烯垫圈外采用封堵条封堵,在梁柱节点的 侧壁留有注浆孔,在上方的预制异形柱的下端设有出浆孔。
[0008] 进一步的技术方案,预制异形梁的连接结构为,预制梁与梁柱节点的核心区相连 部位的梁纵筋设有锚头,预制梁与梁柱节点的核心区锚固连接,梁纵筋设于柱纵筋的外侧, 梁箍筋伸入梁柱节点的核心区内。
[0009] 进一步的技术方案,预留孔径比柱预留纵筋的直径大4 mm -10mm,预留孔内壁光 滑。
[0010] 进一步的技术方案,预制异形梁混凝土采用C40及以上自密实混凝土。
[0011] 进一步的技术方案,预制异形柱的断面为一字形、丁字形、L形。
[0012] 进一步的技术方案,两预制异形梁之间的连接形式为,两梁预留纵筋采用全灌浆 套筒连接,连接部位的梁箍筋加密。
[0013] 进一步的技术方案,加密处的梁箍筋间距大于等于5d,小于等于100mm,其中,d为 梁纵筋的直径,梁纵筋的直径为12 mm -20mm。
[0014] 进一步的技术方案,预制梁包括预制主梁和预制次梁,预制次梁纵筋以铰接形式 锚入预制主梁后浇段。
[0015] 进一步的技术方案,预制异形梁上设有多个用于吊装的吊环。
[0016] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:该结构是框架梁在跨中断开,梁柱节 点和与之连系的半跨框架梁预制成为一个整体,称为预制异形梁,在柱纵筋穿越位置预留 孔,位于节点下端的预制异形柱的顶部预留柱纵筋穿越的预留孔,插入位于节点上端的预 制异形柱底部的半灌浆套筒内,通过对半灌浆套筒灌浆料,实现梁柱的连接;梁与梁之间框 架梁跨中部位的纵筋通过全灌浆套筒连接,灌注混凝土,实现梁梁的连接。
[0017] 该梁柱节点结构在工厂预制而成,能够保证梁柱节点处的连接质量,利于实现“强 节点弱构件”的抗震设计要求。结构部位利用施工现场拼装,在施工现场简单拼装即可,能 够减少施工现场湿作业,简化施工工序,拼装质量更容易保证;预制柱作为预制梁的有效支 撑点,可大大简化预制梁的支撑体系,提高施工过程中构件的稳定性;同时,该梁柱节点结 构克服了异形柱截面尺寸较小,梁柱节点处钢筋布置复杂的问题,具有良好的可操作性。
附图说明
[0018] 图1是本发明L形预制异形梁的结构示意图;
[0019] 图2是图1的A-A剖视图;
[0020] 图3是图1的B-B剖视图;
[0021] 图4是图1的C-C剖视图;
[0022] 图5是图4的D-D剖视图;
[0023] 图6本发明T形预制异形梁的结构示意图;
[0024] 图7是图6的E-E剖视图;
[0025] 图8是图6的F-F剖视图;
[0026] 图9是图6的G-G剖视图;
[0027] 图10是图9的H-H剖视图;
[0028] 图11是梁柱水平接缝处的结构示意图;
[0029] 图12梁跨中后浇段的连接示意图;
[0030] 图13梁纵筋在梁柱节点核心区的排布图;
[0031] 图14叠合主次梁后浇段一个实施例的结构图;
[0032] 图15叠合主次梁后浇段另一个实施例的结构图;
[0033] 图中:1、梁预留纵筋;2、吊环;3、预制梁;4、梁柱节点;5、预留孔;6、梁箍筋;7、梁纵 筋;8、梁顶纵筋;9、梁底纵筋;10、柱箍筋;11、预制异形柱;12、出浆孔;13、聚苯乙烯垫圈; 14、坐浆层;16、注浆孔;17、楼板;18、封堵条;19、半灌浆套筒;20、全灌浆套筒;21、核心区; 22、预制次梁;23、后浇混凝土; 24、叠合梁后浇段。
具体实施方式
[0034] 本发明是框架梁在跨中断开,梁柱节点4和与之连系的半跨框架梁预制成为一个 整体,称之为预制异形梁(见图1、图6),在柱纵筋穿越位置预留孔5,位于节点下端的预制异 形柱11构件顶部预留的柱纵筋穿越的预留孔5,插入位于梁柱节点4上端的预制异形柱11构 件底部的半灌浆套筒19内,通过灌注浆料,实现梁柱的连接(见图11),框架梁跨中部位的纵 筋通过全灌浆套筒20连接后,灌注混凝土,实现梁梁的连接(见图12)。对于穿越的楼板,可 以预制出纵筋穿过的孔。
[0035] 该节点形式操作简单,安全实用,不同于后浇连接现场湿作业多、不易操作、质量 不易保证,也不同于干式连接构造复杂、传力不直接、不易施工、造价较高,具有良好的经济 效益、环境效益和社会效益.
[0036] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0037] 一、本发明的详细结构
[0038] 参见1至图11所示,包括预制异形梁和预制异形柱11;预制异形梁包括梁柱节点4 和预制梁3,预制梁的梁纵筋设有向外延伸的梁预留纵筋1,梁预留纵筋1用于连接另外的预 制梁,梁柱节点4上设有用于预制异形柱11上端部预留的若干纵筋穿过的预留孔5;预制异 形柱11上端部预留的若干纵筋为异形柱11的纵筋延伸而成,预制异形柱11的底部预留有用 于下框架中的预制异形柱11预留的纵筋穿入的半灌浆套筒19,下框架中的预制异形柱11上 端预留的纵筋向上穿过梁柱节点4上的预留孔5,插入上框架中相应的预制异形柱11底部的 半灌浆套筒19内,通过灌注浆料,实现梁柱连接。其中预留孔5也可以为灌浆孔。
[0039] 梁柱连接的结构如图11,预制异形梁的梁柱节点4与预制异形柱11上下连接位置 预留坐浆层14,坐浆层14外采用设有聚苯乙烯垫圈13支撑,聚苯乙烯垫圈13外采用封堵条 18封堵,在梁柱节点4的侧壁留有注浆孔16,在上方的预制异形柱11的下端设有出浆孔12。
[0040] 参见图13,预制异形梁的连接结构为,预制梁3与梁柱节点4的核心区21相连部位 的梁纵筋7设有锚头,预制梁3与梁柱节点4的核心区21锚固连接,梁纵筋7设于柱纵筋的外 侦L梁箍筋6伸入梁柱节点4的核心区21内。预制异形梁混凝土采用C40及以上自密实混凝 土。
[0041] 预制异形柱11的断面为一字形、丁字形、L形,相应的预制异形梁为一字形、丁字 形、L形结构,图1、图6为两种预制异形梁的结构图。
[0042] 两预制异形梁之间的连接形式为,两梁预留纵筋1采用全灌浆套筒20连接,连接部 位的梁箍筋6加密,如图12所示。
[0043] 加密处梁箍筋6间距大于等于5d,小于等于100mm,其中,d为梁纵筋7的直径,梁纵 筋7的直径为12 mm -20mm。
[0044] 参见图14、图15所示,预制梁3包括预制主梁和预制次梁22,预制次梁22纵筋以铰 接形式锚入预制主梁后浇段。
[0045] 其中,预制异形梁上设有多个用于吊装的吊环2。
[0046] 二.梁柱节点形式特点
[0047] 梁柱节点实现工厂化预制,客观上保证节点质量,利于实现“强节点弱构件”的抗 震设计要求。施工现场简单拼装,减少湿作业,简化施工工序,拼装质量更容易保证。预制柱 作为预制梁的有效支撑点,可大大简化预制梁的支撑体系,提高施工过程中构件的稳定性。 该节点形式克服了异形柱截面尺寸较小,梁柱节点处钢筋布置复杂的问题,具有良好的可 操作性。
[0048] 三·梁柱节点的构成
[0049] 梁柱节点形式指梁柱节点核心区21部位和与之连系的半跨框架梁构成的整体的 预制异形梁,与预制异形柱的连接形式,以及和预制异形梁之间的连接形式。
[0050] (1)梁柱连接形式
[0051] 预制异形梁的预制梁柱节点核心区21高度与框架梁高尺寸相同,其他部位根据预 制叠合梁的要求设置叠合梁预制部分高度,梁柱核心区最小宽度尺寸可降低到200mm。预制 梁柱节点核心区21预留孔孔位应准确定位,与预制柱纵筋位置应协调一致,具有较高精度 要求,孔径宜取比柱纵筋直径大4-10_,孔内壁可做成光滑面。
[0052] 预制异形梁混凝土采用C40及以上自密实混凝土,有效保证节点强度和构件质量。
[0053] 梁顶纵筋8预制时进行绑扎固定,梁顶纵筋甩出长度由灌浆套筒规格和方便施工 操作确定。梁纵筋宜采用统一大直径,直径取Φ12_20πιπι。梁纵筋在预制梁柱节点核心区21 位置采用钢筋端部设锚头形式锚固,降低该位置钢筋密度。梁纵筋位置设置在柱纵筋外侧 时,梁箍筋伸入梁柱节点核心区21设置,间距100,如图13所示。
[0054] 预制异形梁与预制异形柱上下连接位置应预留20mm坐浆层14,采用聚苯乙烯垫圈 13进行支撑,用封堵条18对坐浆层14进行封堵密实,留出注浆孔16,由下注入套筒灌浆料, 套筒灌浆料从上部出浆孔12溢出表明充满整个孔隙。
[0055] (2)梁梁连接方式
[0056] 预制异形梁连接形式为预留后浇区段,区段长度以方便施工操作为宜,一般取为 500mm-700mm,纵向钢筋采用全灌浆套筒20连接。在预留后浇区段两侧设置临时支撑,该后 浇区段在浇筑预制梁板后浇部分时一体现浇,如图12。
[0057] 对于支撑次梁的主梁,施工后浇段设置在主次梁交点位置,次梁纵筋以铰接形式 锚入后浇段内,如图14-15所示,其中标号24为叠合梁后浇段长度。
[0058] 四.适用范围
[0059] 该梁柱节点形式适用于地震烈度8度及以下的多层装配式异形柱框架结构。
[0060] 五·操作要点
[0061] 您预留孔定位要求精准,满足插筋与预留孔的偏差要求。
[0062] ②预制柱顶面、地面应设置粗糙面,凹凸尺寸不宜小于6mm。
[0063] ③预制异形梁端应设置粗糙面和键槽,键槽深度宜小于30_。
[0064] ④构件制作采用精细化生产,有效控制尺寸和定位误差。
[0065] ⑤套筒灌浆料应保证充满整个孔隙空间。
[0066] 六.效益分析
[0067] 该种适用于装配式混凝土异形柱框架结构的梁柱节点形式,操作简单快捷,荷载 传递明确可靠,形成了较好的经济效益、环境效益和社会效益,为混凝土异形柱框架结构实 现住宅产业化开辟了新思路。
[0068] 七.应用实例
[0069] 河北省石家庄市鹿泉区装配式示范民居工程
[0070] 工程概况
[0071] 该工程为河北省绿色民居示范工程,主体为3层装配式装配整体式混凝土异形柱 框架-整间免装修复合保温墙板结构,建筑高度为10.9m,建筑面积372.19m2;基础形式为柱 下独立基础。柱截面为L形、一字型,柱肢厚为200mm,梁截面尺寸为200mmX400mm,主要受力 构件部分或者全部由预制柱、叠合梁、叠合板,采用本专利阐述的梁柱节点形式。

Claims (8)

  1. CN 105756191 B 权利要求书 1/1页
    1· 一种装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于,包括预制异形梁 和预制异形柱(11);预制异形梁包括梁柱节点⑷和预制梁⑶,预制梁⑶的梁纵筋设有向 外延伸的梁预留纵筋(1),梁预留纵筋(1)用于连接另外的预制梁,梁柱节点⑷上设有用于 预制异形柱(11)上端部预留的若干纵筋穿过的预留孔(5);预制异形柱(U)上端部预留的 若干纵筋为异形柱(11)的纵筋延伸而成,预制异形柱(11)的底部预留有用于下框架中的预 制异形柱(11)预留的纵筋穿入的半灌浆套筒(19),下框架中的预制异形柱(11)上端预留的 纵筋向上穿越梁柱节点⑷上的预留孔(5),插入上框架中相应的预制异形柱(11)底部的半 灌浆套筒(19)内,通过灌注浆料,实现梁柱连接; 预制异形梁的梁柱节点(4)与预制异形柱(Il)上下连接位置预留坐浆层(14),坐浆层 (14)外采用聚苯乙烯垫圈(1¾支撑,聚苯乙烯垫圈(13)外采用封堵条(18)封堵,在梁柱节 点4的侧壁留有注浆孔(16),在上方的预制异形柱(Ii)的下端设有出浆孔(12); 预制异形梁的连接结构为,预制梁(3)与梁柱节点(4)的核心区(21)相连部位的梁纵筋 ⑺设有锚头,预制梁⑶与梁柱节点⑷的核心区(21)锚固连接,梁纵筋⑺设于柱纵筋的 外侧,梁箍筋(6)伸入梁柱节点(4)的核心区(21)内。
  2. 2.根据权利要求1所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 预留孔⑸孔径比柱预留纵筋的直径大预留孔⑸内壁光滑。 3 ·根据权利要求1所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 预制异形梁混凝土采用C40及以上自密实混凝土。
  3. 4.根据权利要求1所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 预制异形柱(11)的断面为一字形、丁字形、L形。 5 ·根据权利要求1所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 两预制异形梁之间的连接形式为,两梁预留纵筋(1)采用全灌浆套筒(20)连接,连接部位的 梁箍筋⑹加密。 6 ·根据权利要求5所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 加密处的梁箍筋(6)间距大于等于5d,小于等于100mm,其中,d为梁纵筋(7)的直径,梁纵筋 ⑺的直径为12mm-20ram。
  4. 7. 根据权利要求1所述的装配式馄凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 预制梁(3)包括预制主梁和预制次梁(22),预制次梁(22)纵筋以铰接形式锚入预制主梁后 浇段。
  5. 8. 根据权利要求1所述的装配式混凝土异形柱框架的梁柱节点连接结构,其特征在于, 预制异形梁上设有多个用于吊装的吊环(2)。 2
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