CN106958319A - 一种预制混凝土柱构件及连接节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种预制混凝土柱构件，包括混凝土和钢筋骨架，钢筋骨架浇筑在混凝土中，钢筋骨架包括纵向受力钢筋、箍筋和纵向构造钢筋，其中，纵向受力钢筋和纵向构造钢筋依附在箍筋的内侧并均与箍筋绑扎固定，在预制混凝土柱构件中设置钢筋连接器。本发明涉及的预制混凝土柱构件有效减小了构件纵筋根数，增大钢筋间距，减少钢筋接头数量，简化梁柱节点区施工，加快了施工速度，提高混凝土浇筑质量，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种预制混凝土柱构件。本发明还涉及一种预制混凝土柱构件的连接节点。
背景技术
如图1和图2所示，现在的浇钢筋混凝土框架结构中，框架柱纵向受力钢筋一般沿截面周边均匀分布，我国现行规范《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中对纵筋的间距及箍肢间距均有相应规定。随着建筑工业化的蓬勃发展，装配整体式混凝土框架结构应用越来越多；结构中预制梁、柱构件在工厂生产，现场装配，一般通过后浇节点区连接形成整体式框架。装配式混凝土框架整体拼装形式如图1所示。
在框架梁、柱拼装节点区，预制梁、柱的纵筋在节点区内交错，按照现行规范的要求，钢筋数量较多间距较小，会导致节点区内钢筋密集，梁、柱钢筋互相交错。且由于钢筋预制在混凝土构件内，现场安装时无法调整钢筋位置，钢筋交错会导致安装难度很大，而且也不利于节点区内混凝土的浇筑振捣。一般的预制混凝土柱如图2所示，梁柱节点区如图3所示。
综上，现有技术中装配式混凝土框架结构的预制梁柱构件及节点有以下不足：(1)钢筋数量较多间距较小，导致节点区钢筋密集，构件安装困难；(2)影响节点区的混凝土浇筑质量。现有技术可操作性较差，且有一定的安全隐患，制约了装配式混凝土框架结构的工程应用。
发明内容
本发明提供一种预制混凝土柱构件，以解决现有技术中存在的节点区钢筋密集导致的构件安装困难并且影响节点区的混凝土浇筑质量等问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种预制混凝土柱构件，包括混凝土和钢筋骨架，钢筋骨架浇筑在混凝土中，钢筋骨架包括纵向受力钢筋、箍筋和纵向构造钢筋，其中，纵向受力钢筋和纵向构造钢筋依附在箍筋的内侧并均与箍筋绑扎固定，所述纵向受力钢筋通过设置在预制混凝土柱构件底部的钢筋连接器连接。
作为优选，纵向构造钢筋设置在相邻的纵向受力钢筋之间；所述纵向受力钢筋向上伸出预制混凝土柱构件上表面。
作为优选，在预制混凝土柱构件中设有连接节点。
作为优选，纵向受力钢筋通过连接节点并在预制混凝土柱构件的底部通过钢筋连接器连接。
作为优选，相邻的纵向受力钢筋的间距至少为300mm，纵向构造钢筋与相邻的纵向受力钢筋的间距不大于150mm。
作为优选，纵向受力钢筋强度大于500MPa。
作为优选，钢筋连接器采用钢筋灌浆套筒。
作为优选，在预制混凝土柱构件的上表面设置粗糙面。
作为优选，在预制混凝土柱构件的下表面上设有键槽。
作为优选，粗糙面的凹凸深度不小于6mm，键槽的深度不小于30mm。
本发明还提供一种预制混凝土柱构件的连接节点，包括如上所述的预制混凝土柱构件、后浇混凝土节点及预制叠合梁，所述预制叠合梁具有底部钢筋和上部钢筋，其中，纵向受力钢筋在后浇混凝土节点内连续贯通并在预制混凝土柱构件底部连接；预制叠合梁的底部钢筋在后浇混凝土节点内锚固，上部钢筋贯穿后浇混凝土节点。
作为优选，预制叠合梁的纵向钢筋在两根预制混凝土柱构件的纵向受力钢筋之间穿过。
本发明涉及的预制混凝土柱构件有效减小了构件纵筋根数，增大钢筋间距，减少钢筋接头数量，简化梁柱节点区施工，加快了施工速度，提高混凝土浇筑质量，降低成本，有利于装配式混凝土框架结构的推广应用，具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是现有技术中装配式混凝土框架结构的示意图；
图2是现有技术中预制柱构件的结构示意图；
图3是本发明涉及的预制混凝土柱构件的结构示意图；
图4是图3中沿A-A向的剖面视图；
图5是本发明涉及的预制混凝土柱构件与叠合梁安装时连接节点的结构示意图；
图6是图5中沿B-B向的剖面视图；
图7是本发明涉及的预制混凝土柱构件与叠合梁安装时连接节点的结构示意图；
图8是图7中沿C-C向的剖面视图。
其中：1、混凝土；2、纵向受力钢筋；3、箍筋；4、纵向构造钢筋；5、粗糙面；6、键槽；7、钢筋连接器；8、预制叠合梁构件；9、后浇混凝土节点；10、底部钢筋；11、上部钢筋。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的意图，下面结合附图对本发明的内容做进一步说明。
本实施例涉及一种预制混凝土柱构件，如图3和图4所示，图3示出了一种预制混凝土柱构件，该预制混凝土柱构件一般用于装配式混凝土框架结构，属于预制构件，其包括混凝土1和钢筋骨架，该钢筋骨架浇筑在混凝土1中，该钢筋骨架包括纵向受力钢筋2、横向箍筋3和纵向构造钢筋4，其中，纵向受力钢筋2和纵向构造钢筋4依附在横向的箍筋3的内侧并均与箍筋3绑扎固定，纵向受力钢筋2一般采用大直径高强度钢筋，布置在预制混凝土柱构件的角部。在预制混凝土柱构件的底部设置钢筋连接器7，该钢筋连接器7配置地用于连接各纵向受力钢筋2，但是不与纵向构造钢筋4相连接，其中，该钢筋连接器7优选采用钢筋灌浆套筒。
如图5和图6所示，在实际施工中，该预制混凝土柱构件需要与预制叠合梁构件8相连接，为此，在该预制混凝土柱构件中设有连接节点，在布置纵向受力钢筋2时，可根据需要并结合预制叠合梁构件8、柱构件钢筋避让的需求进行，还可以将纵向受力钢筋2锚固在连接节点范围内，在该连接节点内不布置纵向构造钢筋4，以避免安装困难。例如在布置时，使相邻的纵向受力钢筋2之间相隔一定距离，该距离可以不按照《混凝土结构设计规范》中对纵向钢筋间距，在一个优选的实施例中，钢筋强度大于500MPa，相邻的纵向受力钢筋2的间距大于300mm。这样，采用大间距、大直径高强纵筋的钢筋混凝土柱构件的滞回曲线的饱满度略弱于普通配筋柱，屈服荷载和峰值荷载均低于普通配筋试件，但骨架曲线下降段更稳定，普通配筋试件的强度在加载后期变化较明显，此外，采用大间距、大直径高强纵筋的钢筋混凝土柱构件具有良好的强度储备和位移延性，用现行规范规定的计算方法可以很好地预测其承载能力，最后，在大偏压范围内，轴压比大的试件峰值荷载更高，下降段斜率更大，屈服前的初始斜率两者相近
预制混凝土柱构件中的纵向构造钢筋4设置在相邻的纵向受力钢筋2之间，这样能够控制混凝土的开裂并且便于固定横向箍筋3，纵向受力钢筋2在布置时应保证预制叠合梁构件8的纵向钢筋全部在其中两根纵向受力钢筋2之间穿过，优选地，当相邻的纵向受力钢筋2的间距大于300mm，纵向构造钢筋4可设置与相邻的纵向受力钢筋2的间距不大于150mm。
在预制混凝土柱构件的上表面设置露骨料的粗糙面5，在一个优选地实施例中，该粗糙面5的凹凸深度不小于6mm；在预制混凝土柱构件的下表面上设有键槽6，在一个优选地实施例中，该键槽6的深度不小于30mm。
当将预制混凝土柱构件通过连接节点与预制叠合梁构件8相连接时，如图5所示，图5中的连接节点为中间节点，即预制混凝土柱构件从预制叠合梁构件8中穿过，其中，连接节点为后浇混凝土节点9，预制混凝土柱构件中的纵向受力钢筋2通过连接节点并贯通穿过预制叠合梁构件8，最后在预制混凝土柱构件的底部通过钢筋连接器7连接；纵向构造钢筋4则不伸入至该连接点，从而不妨碍预制叠合梁构件8中钢筋的安装。此外，预制叠合梁构件8的底部钢筋10在连接节点内锚固，预制叠合梁构件8的上部钢筋11贯穿连接节点。如图7和图8所示，图7中的连接节点为边节点，即预制混凝土柱构件从预制叠合梁构件8的一端穿过，预制叠合梁构件8的底部及上部纵向钢筋(10,11)均在连接节点内锚固，这里，可采用锚固板或弯折锚固的形式。
此外，纵向受力钢筋2向上伸出预制凝土柱构件的上表面，伸出长度取决于连接节点的大小，穿过连接节点后与位于上层的纵向受力钢筋2通过钢筋连接器7连接；纵向构造钢筋4不伸出预制凝土柱构件的表面，并且在连接节点内断开。
本发明的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种预制混凝土柱构件，其特征在于，包括混凝土(1)和钢筋骨架，所述钢筋骨架浇筑在所述混凝土(1)中，所述钢筋骨架包括纵向受力钢筋(2)、箍筋(3)和纵向构造钢筋(4)，其中，所述纵向受力钢筋(2)和所述纵向构造钢筋(4)依附在所述箍筋(3)的内侧并均与所述箍筋(3)绑扎固定，所述纵向受力钢筋(2)通过设置在预制混凝土柱构件底部的钢筋连接器(7)连接。
2.根据权利要求1所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，所述纵向构造钢筋(4)设置在相邻的所述纵向受力钢筋(2)之间；所述纵向受力钢筋(2)向上伸出预制混凝土柱构件上表面。
3.根据权利要求2所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，所述预制混凝土柱构件与混凝土叠合梁通过后浇混凝土节点连接。
4.根据权利要求3所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，在预制构件底部设置钢筋连接器(7)用于连接所述纵向受力钢筋(2)，钢筋连接器(7)采用钢筋灌浆套筒或者金属波纹管。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，相邻的所述纵向受力钢筋(2)的间距至少为300mm，所述纵向构造钢筋(4)与相邻的所述纵向受力钢筋(2)的间距不大于200mm。
6.根据权利要求1所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，在所述预制混凝土柱构件的上表面设置粗糙面(5)。
7.根据权利要求3所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，在所述预制混凝土柱构件的下表面上设有键槽(6)。
8.根据权利要求3所述的预制混凝土柱构件，其特征在于，所述粗糙面(5)的凹凸深度不小于6mm，所述键槽(6)的深度不小于30mm。
9.一种预制混凝土柱构件的连接节点，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项的预制混凝土柱构件、后浇混凝土节点(9)及预制叠合梁，所述预制叠合梁具有底部受力钢筋(10)和上部受力钢筋(11)，其中，柱纵向受力钢筋(2)在后浇混凝土节点(9)内连续贯通并在预制混凝土柱构件底部通过所述钢筋连接器(7)连接；预制叠合梁的底部受力钢筋(10)在后浇混凝土节点(9)内锚固，上部受力钢筋(11)贯穿后浇混凝土节点(9)或者在后浇混凝土节点(9)内锚固。
10.如权利要求9所述的预制混凝土柱构件的连接节点，其特征在于，预制叠合梁的底部受力钢筋(10)和上部受力钢筋(11)都在两根预制混凝土柱构件的纵向受力钢筋(2)之间穿过。
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