CN106703292A - 一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱及其施工方法，该预制混凝土柱包括钢筋骨架、竖筋、梁下端箱型钢管和梁上端箱型钢管，梁下端箱型钢管的上部从预制钢筋混凝土梁伸出，顶端具有上部柱连接环板，梁下端箱型钢管的中部侧面焊接有牛腿，梁下端箱型钢管具有与钢筋骨架相贯通的混凝土灌浆通道，梁上端箱型钢管的上部插入钢筋骨架内，底端具有下部柱连接环板，下部柱连接环板用于与下一节的预制混凝土柱的上部柱连接环板相连接，从而实现上下相邻的两节预制混凝土柱之间的装配连接，梁上端箱型钢管也开设有与钢筋骨架相贯通的混凝土灌浆通道。该预制混凝土柱能够实现多节预制混凝土柱之间的快速连接。本发明同时公开其施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构及其施工方法，具体是指一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱及其施工方法。
背景技术
国务院办公厅1999年出台《关于推进住宅产业化提高住宅质量的若干意见》，2013年1月1日，以2013年1号文的形式，转发了发改委、住建部《绿色建筑行动方案》，文件重点要求充分认识开展绿色建筑行动，并将“推动建筑工业化”被列为十大重要任务之一。
目前各地装配式建筑采用的柱主要整体预制混凝土柱、钢管柱等。整体预制混凝土柱自重大，吊装相当困难，上下柱分节连接时，依靠注浆锚固的方式使之连接，其构件承载力性能大打折扣，也使其地震等不可预计灾害下，增加危险因素。而钢管柱造价则较高，其使用过程中，必须定期维护及检修，使得其应用于高层住宅时，其可行性降低，也不符合业主使用要求。
因此，在国家大力推进建筑产业化的大背景下，发明一种满足免支撑施工的新型带钢连接件预制混凝土柱就显得很有必要。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱，该预制混凝土柱结构简单、稳固，能够实现多节预制混凝土柱之间的快速连接，并且能够免支撑施工，大大减少施工时间，缩短施工周期。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱，包括竖直设置的空心筒形的钢筋骨架、竖向穿过钢筋骨架的竖筋，其特征在于：所述的预制混凝土柱还包括梁下端箱型钢管和梁上端箱型钢管，所述的梁下端箱型钢管竖向穿插预制钢筋混凝土梁，梁下端箱型钢管的上部从预制钢筋混凝土梁伸出，顶端具有上部柱连接环板，梁下端箱型钢管的中部侧面焊接有牛腿，用于连接预制钢筋混凝土梁，梁下端箱型钢管的下部插入钢筋骨架内，所述的梁下端箱型钢管具有与钢筋骨架相贯通的混凝土灌浆通道，所述的梁上端箱型钢管位于预制混凝土柱的下部，梁上端箱型钢管的上部插入钢筋骨架内，底端具有下部柱连接环板，下部柱连接环板用于与下一节的预制混凝土柱的上部柱连接环板相连接，从而实现上下相邻的两节预制混凝土柱之间的装配连接，所述的梁上端箱型钢管也开设有与钢筋骨架相贯通的混凝土灌浆通道，并且相邻的两节预制混凝土柱装配后，梁下端箱型钢管以及梁上端箱型钢管的混凝土灌浆通道相对接且相连通，通过梁下端箱型钢管以及梁上端箱型钢管的混凝土灌浆通道将混凝土浇注在所述钢筋骨架内，所述竖筋在位于钢筋骨架与预制钢筋混凝土梁内的竖筋段均捆扎有箍筋和拉结筋。
本发明中，所述梁下端箱型钢管的混凝土灌浆通道由梁下端箱型钢管中心开设的混凝土灌浆孔以及侧面开设的混凝土灌浆槽组成，所述梁上端箱型钢管的混凝土灌浆通道由梁上端箱型钢管中心开设的混凝土灌浆孔以及侧面开设的混凝土灌浆槽组成，相邻的两节预制混凝土柱装配后，相接触的梁下端箱型钢管以及梁上端箱型钢管的混凝土灌浆孔相连通。
本发明中，所述的混凝土灌浆孔为圆孔，所述的混凝土灌浆槽为矩形槽。
本发明中，所述的下部柱连接环板和上部柱连接环板均开设有螺栓孔，通过螺栓将相接触的下部柱连接环板和上部柱连接环板相连接。
本发明中，所述的上部柱连接环板焊接在梁下端箱型钢管的顶端，所述的下部柱连接环板焊接在梁上端箱型钢管的底端。
本发明中，所述的钢筋骨架为矩形筒，所述的下部柱连接环板和上部柱连接环板均为中空的矩形环板。
本发明中，所述的钢筋骨架为圆筒，所述的下部柱连接环板和上部柱连接环板均为圆环形板。
本发明中，所述竖筋的上顶面与所述上部柱连接环板的上表面等高，所述竖筋的下底面与所述下部柱连接环板的下表面等高。
本发明中，所述预制混凝土柱还具有后封混凝土预制模版，所述的后封混凝土预制模版置于安装牛腿的角钢的底面；所述竖筋的顶端还套装有预留套筒。
本发明的预制混凝土柱，由钢连接件的框架结构和浇筑在连接处中的混凝土组成，钢连接件包括埋在预制混凝土柱中的箱型钢管及焊接在箱型钢管四边的牛腿角钢。每一根装配式带钢连接件预制混凝土柱构件均设有混凝土灌浆通道及拼装连接件。
本发明建筑结构中的预制混凝土柱首创采用可装配式结构，通过相邻节预制混凝土柱之间的装配来实现多节预制混凝土柱之间的快速连接，采用装配式连接方式能够免支撑施工，施工方便，可以大大减少施工时间，缩短施工周期。
本发明的目的之二是提供上述装配式带钢连接件的预制混凝土柱的施工方法。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：装配式带钢连接件的预制混凝土柱的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：
步骤一：预先在工厂制备预制混凝土柱的各拼装件，将需要拼接的预制混凝土柱的柱连接环板焊接到相应的箱型钢管上；
步骤二：将步骤一制备的各预制混凝土柱的拼装件运输到施工现场进行安装定位并拼接固定，形成预制混凝土柱的框架结构，完成框架结构的施工；
步骤三：将混凝土浇注到框架结构的内腔中，形成预制混凝土柱。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明装配式带钢连接件的预制混凝土柱的多节拼接结构示意图；
图2是本发明装配式带钢连接件的预制混凝土柱的单节结构示意图；
图3是图2的A—A剖视图；
图4是图2的B—B剖视图；
图5是图2的C—C剖视图；
图6是图2的D—D剖视图。
附图标记说明
1—钢筋骨架，2—竖筋，3—梁上端箱型钢管，4—混凝土灌浆槽，
5—梁下端箱型钢管，6—上部柱连接环板；7—预留套筒，
8—下部柱连接环板，9—预制钢筋混凝土梁，10—后封混凝土预制模版；
11—牛腿，12—混凝土灌浆孔，13—拉结筋。
具体实施方式
如图1至图6所示的一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱，包括竖直设置的空心筒形的钢筋骨架1、竖向穿过钢筋骨架1的竖筋2，钢筋骨架1为截面为正方形的矩形筒，钢筋骨架1为现有技术中常规的钢筋混凝土柱钢筋骨架，钢筋骨架1也称之为钢筋笼，该预制混凝土柱还包括梁下端箱型钢管5和梁上端箱型钢管3，梁下端箱型钢管5和梁上端箱型钢管3的尺寸可根据设计结果选择，也可将其通长布置，参与受力。
梁下端箱型钢管5竖向穿插预制钢筋混凝土梁9，梁下端箱型钢管5的上部从预制钢筋混凝土梁9伸出，顶端焊接有上部柱连接环板6，梁下端箱型钢管5的中部侧面焊接有牛腿11，用于连接预制钢筋混凝土梁9，可通过调节牛腿11的焊接位置以配合结构的平面布置，梁下端箱型钢管5的下部插入钢筋骨架1内，梁下端箱型钢管5具有与钢筋骨架1相贯通的混凝土灌浆通道，梁上端箱型钢管3位于预制混凝土柱的下部，梁上端箱型钢管3的上部插入钢筋骨架1内，底端焊接有下部柱连接环板8，下部柱连接环板8用于与下一节的预制混凝土柱的上部柱连接环板6相连接，从而实现上下相邻的两节预制混凝土柱之间的装配连接。
下部柱连接环板8和上部柱连接环板6均为中空的正方形环板，也可以采用长方形环板，下部柱连接环板8与下一节的预制混凝土柱的上部柱连接环板6的具体连接方式为：下部柱连接环板8和上部柱连接环板6均开设有螺栓孔，通过螺栓将相接触的下部柱连接环板8和上部柱连接环板6相连接，梁上端箱型钢管3也开设有与钢筋骨架1相贯通的混凝土灌浆通道，并且相邻的两节预制混凝土柱装配后，梁下端箱型钢管5以及梁上端箱型钢管3的混凝土灌浆通道相对接且相连通，通过梁下端箱型钢管5以及梁上端箱型钢管3的混凝土灌浆通道将混凝土浇注在钢筋骨架1内。
竖筋2在位于钢筋骨架1与预制钢筋混凝土梁9内的竖筋段均捆扎有箍筋和拉结筋13，外露竖筋2需绑扎设计所需的箍筋与纵横向的拉结筋13，该箍筋分布需与预制柱的箍筋相同。
本实施例中，梁下端箱型钢管5的混凝土灌浆通道由梁下端箱型钢管5中心开设的混凝土灌浆孔12以及侧面开设的混凝土灌浆槽4组成，梁上端箱型钢管3的混凝土灌浆通道由梁上端箱型钢管3中心开设的混凝土灌浆孔12以及侧面开设的混凝土灌浆槽4组成，相邻的两节预制混凝土柱装配后，相接触的梁下端箱型钢管5以及梁上端箱型钢管3的混凝土灌浆孔12相连通，所有的混凝土灌浆孔12为圆孔，所有的混凝土灌浆槽4为矩形槽。混凝土灌浆孔12的孔洞大小等同于焊接的梁下端箱型钢管5和梁上端箱型钢管3内的最大圆。
本实施例中，竖筋2的上顶面与上部柱连接环板6的上表面等高，竖筋2的下底面与下部柱连接环板8的下表面等高。预制混凝土柱还具有后封混凝土预制模版10，后封混凝土预制模版10置于安装牛腿11的角钢的底面；竖筋2的顶端还套装有预留套筒7。
本实施例中，预制钢筋混凝土梁9可通过安装牛腿11与预制混凝土柱相连接。预制钢筋混凝土梁9上可浇筑单层混凝土楼板，也可放置叠合板预制层，在叠合板上另加叠合板现浇层，即可保证其整体性。
本实施例的预制混凝土柱按以下方式进行装配连接：将预留套筒7与另一根预制混凝土柱的竖筋2的外露端相连接，上部柱连接环板6与另一根预制混凝土柱的下部柱连接环板8相连接，拧上同规格的螺栓，侧面牛腿11与预制钢筋混凝土梁9连接，在节点处灌注混凝土，预制混凝土柱中的混凝土灌浆孔12可实现混凝土浇筑通道的连通，由此可实现多节预制混凝土柱的快速连接。
作为本实施例的变换，钢筋骨架1也可以为圆筒，下部柱连接环板8和上部柱连接环板6均为圆环形板。
上述装配式带钢连接件的预制混凝土柱的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：预先在工厂制备预制混凝土柱的各拼装件，将需要拼接的预制混凝土柱的柱连接环板焊接到相应的箱型钢管上；
步骤二：将步骤一制备的各预制混凝土柱的拼装件运输到施工现场进行安装定位并拼接固定，形成预制混凝土柱的钢框架结构，完成框架结构的施工；
步骤三：将混凝土浇注到框架结构的内腔中，形成带有钢连接件的预制混凝土柱。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱，包括竖直设置的空心筒形的钢筋骨架(1)、竖向穿过钢筋骨架(1)的竖筋(2)，其特征在于：所述的预制混凝土柱还包括梁下端箱型钢管(5)和梁上端箱型钢管(3)，所述的梁下端箱型钢管(5)竖向穿插预制钢筋混凝土梁(9)，梁下端箱型钢管(5)的上部从预制钢筋混凝土梁(9)伸出，顶端具有上部柱连接环板(6)，梁下端箱型钢管(5)的中部侧面焊接有牛腿(11)，用于连接预制钢筋混凝土梁(9)，梁下端箱型钢管(5)的下部插入钢筋骨架(1)内，所述的梁下端箱型钢管(5)具有与钢筋骨架(1)相贯通的混凝土灌浆通道，所述的梁上端箱型钢管(3)位于预制混凝土柱的下部，梁上端箱型钢管(3)的上部插入钢筋骨架(1)内，底端具有下部柱连接环板(8)，下部柱连接环板(8)用于与下一节的预制混凝土柱的上部柱连接环板(6)相连接，从而实现上下相邻的两节预制混凝土柱之间的装配连接，所述的梁上端箱型钢管(3)也开设有与钢筋骨架(1)相贯通的混凝土灌浆通道，并且相邻的两节预制混凝土柱装配后，梁下端箱型钢管(5)以及梁上端箱型钢管(3)的混凝土灌浆通道相对接且相连通，通过梁下端箱型钢管(5)以及梁上端箱型钢管(3)的混凝土灌浆通道将混凝土浇注在所述钢筋骨架(1)内，所述竖筋(2)在位于钢筋骨架(1)与预制钢筋混凝土梁(9)内的竖筋段均捆扎有箍筋和拉结筋(13)。
2.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述梁下端箱型钢管(5)的混凝土灌浆通道由梁下端箱型钢管(5)中心开设的混凝土灌浆孔(12)以及侧面开设的混凝土灌浆槽(4)组成，所述梁上端箱型钢管(3)的混凝土灌浆通道由梁上端箱型钢管(3)中心开设的混凝土灌浆孔(12)以及侧面开设的混凝土灌浆槽(4)组成，相邻的两节预制混凝土柱装配后，相接触的梁下端箱型钢管(5)以及梁上端箱型钢管(3)的混凝土灌浆孔(12)相连通。
3.根据权利要求2所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述的混凝土灌浆孔(12)为圆孔，所述的混凝土灌浆槽(4)为矩形槽。
4.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述的下部柱连接环板(8)和上部柱连接环板(6)均开设有螺栓孔，通过螺栓将相接触的下部柱连接环板(8)和上部柱连接环板(6)相连接。
5.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述的上部柱连接环板(6)焊接在梁下端箱型钢管(5)的顶端，所述的下部柱连接环板(8)焊接在梁上端箱型钢管(3)的底端。
6.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述的钢筋骨架(1)为矩形筒，所述的下部柱连接环板(8)和上部柱连接环板(6)均为中空的矩形环板。
7.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述的钢筋骨架(1)为圆筒，所述的下部柱连接环板(8)和上部柱连接环板(6)均为圆环形板。
8.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述竖筋(2)的上顶面与所述上部柱连接环板(6)的上表面等高，所述竖筋(2)的下底面与所述下部柱连接环板(8)的下表面等高。
9.根据权利要求1所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱，其特征在于：所述预制混凝土柱还具有后封混凝土预制模版(10)，所述的后封混凝土预制模版(10)置于安装牛腿(11)的角钢的底面；所述竖筋(2)的顶端还套装有预留套筒(7)。
10.如权利要求1至9任一项所述的装配式带钢连接件的预制混凝土柱的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：
步骤一：预先在工厂制备预制混凝土柱的各拼装件，将需要拼接的预制混凝土柱的柱连接环板焊接到相应的箱型钢管上；
步骤二：将步骤一制备的各预制混凝土柱的拼装件运输到施工现场进行安装定位并拼接固定，形成预制混凝土柱的框架结构，完成框架结构的施工；
步骤三：将混凝土浇注到框架结构的内腔中，形成预制混凝土柱。
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