CN107687213A - 一种装配式混凝土墙体连接节点装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式混凝土墙体连接节点装置，它包括插锁件和钢结构连接预埋件，该钢结构连接预埋件的一端为预埋端，预埋端埋在预制混凝土墙体块中，形成固定连接；该钢结构连接预埋件的另一端为开口连接端，在连接端设置有开口朝向连接端延伸方向的门形卡槽，该门形卡槽由两块侧钢板和一块梁板连接而成；在两块侧钢板的相对应位置分别设置有限位块；插锁件的形状与两个门形卡槽相对放置时形成的矩形框的形状相适应，用于插入矩形框中以将相邻的预制混凝土墙体块连接在一起。与其对应的施工方法，是在装置安装后，向装置内空腔部分注浆固化，形成共同受力机制。本发明有施工操作简便、安装容差大、可靠性高、施工与检查方便、经济性好等优点。

Description

一种装配式混凝土墙体连接节点装置及施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种装配式混凝土墙体连接节点装置及施工方法，可应用于装配式低多层混凝土结构。

背景技术

当前，预制装配式混凝土结构为满足等同现浇的要求，保证预制装配式混凝土结构的整体性能，主要采用套筒灌浆工艺对装配式混凝土墙体中的受力钢筋进行逐一连接。

这种连接方式存在的主要问题为：(1)施工工艺难度较大。不但需要对操作工人进行专门的培训，而且在施工过程中，工人也必须认真严格按照流程操作，即使如此，也未必能保证每个套筒都能完全灌浆密实、符合要求。(2)施工精度要求高。套筒灌浆技术要求每根钢筋都准确插入仅比其直径大约10mm的套筒，对于施工安装精度要求非常高，常常出现有些钢筋无法插入上层结构套筒中的现象。(3)尚未有可行的现场检测方法。目前，虽然可在实验室应用CT等手段对套筒灌浆的质量进行检查，但是类似检测方法不便在现场实施，检测难度较大。(4)成本较高。套筒灌浆技术属于国外引进技术，其套筒所用钢材、加工工艺、灌浆料的配比都有严格的要求，成本非常高。现有预制墙体中采用的套筒灌浆技术给设计、生产、施工造成了很多困难，严重制约了建筑工业化的发展。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种施工操作简便、安装容差大、可靠性高、施工与检查方便、经济性好的装配式混凝土墙体连接节点装置及施工方法，旨在解决现有装配式混凝土墙体结构节点连接施工难度大、缺乏质量检测手段、成本较高等技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种装配式混凝土墙体连接节点装置，包括插锁件和钢结构连接预埋件，该钢结构连接预埋件的一端为预埋端，所述预埋端埋入预制混凝土墙体块中，形成固定连接；该钢结构连接预埋件的另一端为连接端，在所述连接端设置有开口朝向连接端延伸方向的门形卡槽，该门形卡槽由两块侧钢板和一块梁板连接而成；在两块侧钢板的相对应位置分别设置有限位块；所述的插锁件的形状与两个门形卡槽相对放置时形成的矩形框的形状相适应，用于插入所述的矩形框中以将两个相邻的预制混凝土墙体块连接在一起。

一种基于装配式混凝土墙体连接节点装置的施工方法，所述的装配式混凝土墙体连接节点装置为前述的装配式混凝土墙体连接节点装置；具体包括以下步骤：

1)将相邻两预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽相对放置，使分属于两块预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽拼接在一起形成矩形框；

2)将插锁件插入所述的矩形框中下部设置垫块，使王字钢的中部卡入由矩形框的侧钢板及限位块围成的空间中，同时使限位钢板卡入限位块和梁板之间的空间内，以完成装配式混凝土墙体连接节点装置的安装；

3)在装配式混凝土墙体连接节点装置的两侧安装模板，并在模板的下部、顶部分别开设注浆孔和溢浆孔，然后从位于下部的注浆孔注入浆料，直至浆料从位于顶部的溢浆孔流出；

4)待浆料凝固，拆除模板；

5)重复步骤1)至4)直到装配式混凝土墙体的节点连接施工完成。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、预制件和王字钢均可适合工厂大批量生产，且受力性能能够满足设计规范和基于性能的抗震设计要求。符合我国装配式建筑的国情需求。

2、由于本发明采用了限位槽和插锁件完成连接，对施工精度要求不高，可以按要求完成安装，不会出现无法组合安装等施工困难。

3、由于本发明采用模板注浆即可，不必采用套筒灌浆技术，对灌浆料要求较低，方便施工。

4、连接是否到位、砂浆是否注满肉眼即可检查，在现场即可实施，检测难度小。

附图说明

图1为本发明的钢结构连接预埋件结构示意图；

图2为本发明的插锁件结构示意图；

图3为本发明的装配式混凝土墙体连接节点装置的装配示意图；

图4为本发明的传力路径示意图；

图5为采用本发明构建的墙体的结构示意图。

附图中：1—钢结构连接预埋件；12—门形卡槽；121—侧钢板；122—梁板；123—限位块；2—插锁件；21—定位块；22—连接钢板；23—限位钢板；3—预制混凝土墙体块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示，一种装配式混凝土墙体连接节点装置，包括插锁件和钢结构连接预埋件，该钢结构连接预埋件的一端为预埋端，所述预埋端埋入所述的预制混凝土墙体块中，形成固定连接；该钢结构连接预埋件的另一端为连接端，在所述连接端设置有开口朝向连接端延伸方向的门形卡槽，该门形卡槽由两块侧钢板和一块梁板连接而成；在两块侧钢板的相对应位置分别设置有限位块；所述的插锁件的形状与两个门形卡槽相对放置时形成的矩形框的形状相适应，用于插入所述的矩形框中以将两邻的预制混凝土墙体块连接在一起。

作为优化，所需连接的预制混凝土墙体至少为两块，每块所述预制混凝土墙体块上至少设置有一组所述的钢结构连接预埋件；所述插锁件的数量为钢结构连接预埋件数量之和的50％。

作为优化，所述的钢结构连接预埋件包括两根相互平行的U形钢筋，所述U形钢筋的U形部均埋设于所述的预制混凝土墙体块中，呈直钢筋的一端位于所述的预制混凝土墙体块外，形成截面呈矩形的四根直钢筋，所述的门形卡槽固定在上述四根直钢筋上。U型钢筋可以增强钢结构连接预埋件与混凝土墙体的拉结力，以免钢结构连接预埋件过早地被拉出预制混凝土墙体。

作为优化，所述的门形卡槽由一块条形钢板弯折而成。这样的门形卡槽一体成型，没有焊接缝，抗变形能力更强。

作为优化，所述的限位块呈三角形，在两块侧钢板的相对应位置分别设置有一块。这样的限位块结构简单，能更好的卡住插锁件。

作为优化，所述的插锁件为王字钢，所述王字钢由定位块和限位钢板、连接钢板组成，所述定位块位于王字钢的中部且截面呈菱形，该菱形的面积小于由矩形框的侧钢板及限位块围成的图形的面积；在该菱形的一对顶角上分别固定有向两端延伸的连接钢板，所述连接钢板的一个端面与所述菱形的顶角连接，与该端面相对的另一端固定在限位钢板的中间，所述限位钢板与所述连接钢板垂直。

此外，在限位钢板、连接钢板的连接处设置有斜面。“王”字钢上下两肋用于增加节点的拉结性能，中间带斜面的肋用于增加节点的抗剪切性能。“王”字钢的中间部位较宽，可以用于抵抗水平接缝处上下预制墙体间的剪力作用。

作为优化，所述预制混凝土墙体块为两块，该预制混凝土墙体块呈长方体，在该长方体上设置有三组钢结构连接预埋件，三组所述的钢结构连接预埋件呈直线排列。这样的设计主要应用于快速构建墙体。

作为优化，所述预制混凝土墙体块有4块以上，该预制混凝土墙体块呈长方体，在该长方体的每个面上均设置有至少一组钢结构连接预埋件。

一种基于装配式混凝土墙体连接节点装置的施工方法，所述的装配式混凝土墙体连接节点装置为上述装配式混凝土墙体连接节点装置中的一种；具体包括以下步骤：

1)将相邻两预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽相对放置，使分属于两块预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽拼接在一起形成矩形框。

2)将插锁件插入所述的矩形框中，使王字钢的中部卡入由矩形框的侧钢板及限位块围成的空间中，同时使限位钢板卡入限位块和梁板之间的空间内，以完成装配式混凝土墙体连接节点装置的安装。

3)在装配式混凝土墙体连接节点装置的两侧安装模板，并在模板的下部、顶部分别开设注浆孔和溢浆孔，然后从位于下部的注浆孔注入浆料，直至浆料从位于顶部的溢浆孔流出。

4)待浆料凝固，拆除模板。

5)重复步骤1)至4)直到装配式混凝土墙体施工完成。

如图3所示，图中上下两个门形卡槽对接之后中间形成一个空腔，用于放置后装王字钢，两个预埋钢卡槽和后装王字钢之间的空间两侧间隙约10mm，2倍于灌浆套筒与普通钢筋之间的间隙，且安装时王字钢从侧面插入矩形框中，并通过调节其下的垫块而改变其位置，有充足的可调整空间，便于施工操作，此连接方式对现场安装精确度要求低。

图4所示，待上下预制混凝土块安装完毕，王字钢对位整齐后，利用模板在预埋件两侧形成封堵。模板上下预留注浆孔和溢浆孔。通过注浆孔自下向上灌浆，待上部浆料溢出后认为灌浆料已充满阴影区域，可以认为灌浆已完成。高强灌浆料凝固后成为钢结构连接预埋件和后装王字钢之间传力介质。由于两个预埋钢卡槽和后装王字钢之间的间隙较大，浆料容易填满，且灌浆饱和程度易于观察，易于实现对节点灌注质量的控制。在结构受力上，该构造能够满足相关结构设计规范的要求，后装王字钢中间的竖向钢板保证了墙体水平抗剪能力。此类连接方式标准化程度高，制作工艺简单，适合工厂大批量生产，成本低廉，符合装配式建筑工业化生产的要求。

图5为本发明较佳实施例应用于整片墙体的示意图。本连接节点应均匀分布于整片墙中，所需数量应根据实际受力情况计算确定。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，包括插锁件和钢结构连接预埋件，该钢结构连接预埋件的一端为预埋端，所述预埋端埋入预制混凝土墙体块中，形成固定连接；该钢结构连接预埋件的另一端为连接端，在所述连接端设置有开口朝向连接端延伸方向的门形卡槽，该门形卡槽由两块侧钢板和一块梁板连接而成；在两块侧钢板的相对应位置分别设置有限位块；

所述的插锁件的形状与两个门形卡槽相对放置时形成的矩形框的形状相适应，用于插入所述的矩形框中以将两个相邻的预制混凝土墙体块连接在一起。

2.根据权利要求1所述的装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，所述预制混凝土墙体块至少为两块，每块所述预制混凝土墙体块上至少设置有一组所述的钢结构连接预埋件；所述插锁件的数量为钢结构连接预埋件数量之和的50％。

3.根据权利要求1所述的装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，所述的钢结构连接预埋件包括两根相互平行的U形钢筋，所述U形钢筋的U形部均埋设于所述的预制混凝土墙体块中，呈直钢筋的一端焊接于钢结构连接预埋件外，形成截面呈矩形的四根直钢筋，所述的门形卡槽固定在上述四根直钢筋上。

4.根据权利要求1所述的装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，所述的门形卡槽由一块条形钢板弯折而成。

5.根据权利要求2所述的装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，所述的限位块呈三角形，在两块侧钢板的相对应位置分别设置有一块。

6.根据权利要求5所述的装配式混凝土墙体连接节点装置，其特征在于，所述的插锁件为王字钢，所述王字钢由定位块和限位钢板、连接钢板组成，所述定位块位于王字钢的中部且截面呈菱形，该菱形的面积小于由矩形框的侧钢板及限位块围成的图形的面积；在该菱形的一对顶角上分别固定有向两端延伸的连接钢板，所述连接钢板的一个端面与所述菱形的顶角连接，与该端面相对的另一端固定在限位钢板的中间，所述限位钢板与所述连接钢板垂直。

7.一种基于装配式混凝土墙体连接节点装置的施工方法，其特征在于，所述的装配式混凝土墙体连接节点装置为权利要求6的装配式混凝土墙体连接节点装置；具体包括以下步骤：

1)将相邻两预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽相对放置，使分属于两块预制混凝土墙体块上的两个门形卡槽拼接在一起形成矩形框；

2)将插锁件插入所述的矩形框中下部设置垫块，使王字钢的中部卡入由矩形框的侧钢板及限位块围成的空间中，同时使限位钢板卡入限位块和梁板之间的空间内，以完成装配式混凝土墙体连接节点装置的安装；

3)在装配式混凝土墙体连接节点装置的两侧安装模板，并在模板的下部、顶部分别开设注浆孔和溢浆孔，然后从位于下部的注浆孔注入浆料，直至浆料从位于顶部的溢浆孔流出；

4)待浆料凝固，拆除模板；

5)重复步骤1)至4)直到装配式混凝土墙体的节点连接施工完成。