CN108179807A - 一种预制梁柱压接节点加强结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种预制梁柱压接节点加强结构及其施工方法，该节点加强结构包括预制柱和叠合梁，叠合梁包括预制下部和现浇上部，梁柱连接节点处的叠合梁端部外包有节点加强装置，节点加强装置包括U型托件和锚杆，预制柱和预制下部之间预留有缝隙，缝隙内以U型托件为模板填满有灌浆料，锚杆整体锚入现浇上部。本发明减少了现场施工支模量，施工速度快；对梁端混凝土产生了附加的约束作用，可有效提高梁端底部的混凝土受压承载能力，进而提高节点的抗震性能。

Description

一种预制梁柱压接节点加强结构及其施工方法

技术领域

本发明属于装配式节点安装领域，特别是一种预制混凝土梁柱压接节点的加强结构及其施工方法。

背景技术

装配式混凝土框架结构是一种施工速度快、经济效益和环境效益好的建造方式。从受力方面和施工便利性方面来看，装配式结构的节点构造都是关键的影响因素。目前，装配式框架结构的梁柱节点多采用节点区现浇的做法，该做法需要处理节点区梁柱钢筋的避让问题、湿作业工作量大、施工效率不高。另外一种梁柱节点的压接做法可较好的避免以上缺点，其构造上利用贯穿于预制柱和预制梁的预应力钢铰线将梁柱节点压接在一起，避免了节点区钢筋的冲突和大量的混凝土浇注作业，施工效率高，经济效益好。

但是，这种预制梁柱压接节点在实际操作过程中仍存在以下问题：

一、梁柱节点接缝内灌浆时，需要单独设计底模和侧模，处理不好易漏浆。

二、试验研究表明，在地震的往复作用下梁端靠近接缝处的下侧易较早出现混凝土压溃的现象，震后不易修复。

发明内容

本发明的目的是提供一种预制梁柱压接节点加强结构及其施工方法，要解决现有梁柱节点接缝内灌浆需要单独设计模板易漏浆的技术问题；还有梁端下侧混凝土约束不足震后修复代价较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种预制梁柱压接节点加强结构，包括连接的混凝土的预制柱和混凝土的叠合梁，所述叠合梁包括预制下部和现浇上部，梁柱连接节点处的叠合梁端部外包有节点加强装置，所述节点加强装置包括U型托件和锚杆，

所述U型托件包括两个平行设置的竖向侧板和一个水平底板，水平底板的两个端部分别与竖向侧板的底部固定连接，

所述水平底板的上侧面紧贴叠合梁的底侧面，所述竖向侧板的内侧面紧贴叠合梁宽度方向的两个外侧面，所述竖向侧板的前端面紧贴预制柱的外侧面，所述竖向侧板的长度不小于叠合梁的高度，

所述预制柱和预制下部之间预留有缝隙，缝隙内以U型托件为模板填满有灌浆料，

所述锚杆等高度对称固定连接在两个竖向侧板的上部、水平伸入两个竖向侧板之间，所述锚杆整体锚入现浇上部。

所述U型托件是由三块钢板焊接而成或者由一块钢板整体压弯而成。

所述U型托件的宽度为100mm～200mm，板厚为6mm～20mm。

所述预制柱上开有水平贯穿柱体的柱预应力孔道，所述预制下部的对应位置设有沿长度方向贯穿梁体的梁预应力孔道，所述柱预应力孔道和梁预应力孔道内整体穿有预应力钢丝束，所述预应力钢丝束的外端部通过锚固组件锚固在预制柱的背侧表面。

所述缝隙的宽度为20mm～35mm，所述灌浆料为无收缩水泥基高强纤维灌浆料、无收缩环氧树脂灌浆料或无收缩高强聚合物砂浆，其1天强度大于20MPa，其28天抗压强度不小于预制柱的混凝土的抗压强度。

所述锚杆为焊钉，所述焊钉包括钉柱和圆柱钉头，所述钉柱的底端面焊接在竖向侧板的内侧面上，

所述钉柱的最小直径为10mm，最小长度为钉柱直径的4倍。

所述锚杆为螺杆，所述螺杆为直线型，螺杆的长度大于竖向侧板之间的设置距离，螺杆的两个端部均开外螺纹，两个竖向侧板的相应位置开相对的侧板螺杆孔，螺杆的两端分别穿过侧板螺杆孔，螺杆的两个外螺纹分别与两个螺母螺纹连接，所述螺杆的两端还套有中央开有垫板螺杆孔并且紧贴竖向侧板外侧面的两个垫板，两个螺母分别紧固至两个垫板的外侧面上。

所述螺杆的直径不小于10mm。

一种预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱、预制下部和节点加强装置；

步骤二、将带焊钉的U型托件套挂在入预制下部的端部；

步骤三、将预制柱和套挂有U型托件的预制下部吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙，对齐柱预应力孔道和梁预应力孔道，然后穿入预应力钢丝束，柱预应力孔道和梁预应力孔道的对接处做密封；

步骤四、把U型托件向预制柱的方向移出，使U型托件的前端与预制柱顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部的三个侧面，临时固定U型托件；

步骤五、从节点的顶部往预制柱与预制下部之间的缝隙内灌入灌浆料充满密实，灌浆时U型托件作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束并通过锚固组件固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部的混凝土，使焊钉锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。

一种预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱、预制下部和节点加强装置；

步骤二、将预制柱和预制下部吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙，对齐柱预应力孔道和梁预应力孔道，然后穿入预应力钢丝束，柱预应力孔道和梁预应力孔道的对接处做密封；

步骤三、将U型托件自预制下部的端部向上套入，并向预制柱的方向移出，使U型托件的前端与预制柱顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部的三个侧面，临时固定U型托件；

步骤四、在侧板螺杆孔内贯穿螺杆并通过垫板和螺母两端紧固；

步骤五、从节点的顶部往预制柱与预制下部之间的缝隙内灌入灌浆料充满密实，灌浆时U型托件作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束并通过锚固组件固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部的混凝土，使螺杆锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明解决了梁柱接缝灌浆困难、梁端混凝土约束不足、震后修复代价高的问题。采用了节点加强装置可以作为梁柱接缝内灌浆的底模和侧模，减少了现场施工支模量，施工速度快；同时节点加强装置通过锚杆锚固于梁的叠合层内，安装完成后还可对梁端部混凝土产生一定的围压作用，对梁端混凝土产生了附加的约束作用，可有效提高梁端底部的混凝土受压承载能力，进而提高节点的抗震性能。还有，节点加强装置使用普通钢板和锚杆制作，制作简单可在工厂一次加工成型，并随预制混凝土梁一起运输至安装现场，吊装前只需要套接在预制梁端即可，加工简单，安装方便。

本发明节点加强结构的预制混凝土柱和预制混凝土梁之间预留有缝隙，缝隙内灌有高强灌浆料；预制混凝土柱和预制混凝土梁内均设有预埋孔道，孔道内穿预应力钢丝束使预制混凝土柱和预制混凝土梁压接在一起，配合节点加强装置使用后，提高梁柱接缝灌浆效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1的侧剖面结构示意图。

图3是本发明实施例一的的A-A剖面。

图4是图3中U型托件和焊钉的立体结构示意图。

图5是本发明实施例二的的A-A剖面。

图6是图5中U型托件和螺杆的立体结构示意图。

附图标记：1－预制柱、11－柱预应力孔道、2－预制下部、21－梁预应力孔道、3－现浇上部、4－U型托件、41－竖向侧板、411－侧板螺杆孔、42－水平底板、5－锚杆、51－焊钉、511－钉柱、512－圆柱钉头、52－螺杆、521－外螺纹、53－螺母、6－缝隙、7－灌浆料、8－预应力钢丝束、9－锚固组件、10－垫板。

具体实施方式

实施例一参见图1-4所示，一种预制梁柱压接节点加强结构，包括连接的混凝土的预制柱1和混凝土的叠合梁，所述叠合梁包括预制下部2和现浇上部3，梁柱连接节点处的叠合梁端部外包有节点加强装置，所述节点加强装置包括U型托件4和锚杆5。

所述U型托件包括两个平行设置的竖向侧板41和一个水平底板42，水平底板42的两个端部分别与竖向侧板41的底部固定连接。

所述水平底板42的上侧面紧贴叠合梁的底侧面，所述竖向侧板41的内侧面紧贴叠合梁宽度方向的两个外侧面，所述竖向侧板41的前端面紧贴预制柱1的外侧面，所述竖向侧板41的长度不小于叠合梁的高度，所述预制柱1和预制下部2之间预留有缝隙6，缝隙内以U型托件为模板填满有灌浆料7。

所述锚杆5等高度对称固定连接在两个竖向侧板41的上部、水平伸入两个竖向侧板41之间，所述锚杆5整体锚入现浇上部3。

所述U型托件4是由三块钢板焊接而成或者由一块钢板整体压弯而成，钢板条的材质为Q235B。

所述U型托件4的宽度为100mm～200mm，板厚为6mm～20mm。

所述预制柱1上开有水平贯穿柱体的柱预应力孔道11，所述预制下部2的对应位置设有沿长度方向贯穿梁体的梁预应力孔道21，所述柱预应力孔道11和梁预应力孔道21内整体穿有预应力钢丝束8，所述预应力钢丝束8的外端部通过锚固组件9锚固在预制柱1的背侧表面。

所述缝隙6的宽度为20mm～35mm，所述灌浆料7为无收缩水泥基高强纤维灌浆料、无收缩环氧树脂灌浆料或无收缩高强聚合物砂浆，其1天强度大于20MPa，其28天抗压强度不小于预制柱的混凝土的抗压强度。

本实施例中，所述锚杆5为焊钉51，所述焊钉包括钉柱511和圆柱钉头512，所述钉柱的底端面焊接在竖向侧板41的内侧面上。所述钉柱的最小直径为10mm，最小长度为钉柱直径的4倍。

这种预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱1、预制下部2和节点加强装置；

步骤二、将带焊钉51的U型托件4套挂在入预制下部2的端部；

步骤三、将预制柱1和套挂有U型托件4的预制下部2吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙6，对齐柱预应力孔道11和梁预应力孔道21，然后穿入预应力钢丝束8，柱预应力孔道11和梁预应力孔道21的对接处做密封；

步骤四、把U型托件4向预制柱1的方向移出，使U型托件4的前端与预制柱1顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部2的三个侧面，临时固定U型托件4；

步骤五、从节点的顶部往预制柱1与预制下部2之间的缝隙6内灌入灌浆料7充满密实，灌浆时U型托件4作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束8并通过锚固组件9固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件4超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部3的混凝土，使焊钉51锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。

实施例二参见图1-2、5-6所示，与实施例一不同的是，所述锚杆5为螺杆52，所述螺杆52为直线型，螺杆52的长度大于竖向侧板41之间的设置距离，螺杆52的两个端部均开外螺纹521，两个竖向侧板41的相应位置开相对的侧板螺杆孔411，螺杆52的两端分别穿过侧板螺杆孔411，螺杆52的两个外螺纹521分别与两个螺母53螺纹连接，所述螺杆52的两端还套有中央开有垫板螺杆孔并且紧贴竖向侧板41外侧面的两个垫板10，两个螺母53分别紧固至两个垫板10的外侧面上。

所述螺杆的直径不小于10mm。

这种预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱1、预制下部2和节点加强装置；

步骤二、将预制柱1和预制下部2吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙6，对齐柱预应力孔道11和梁预应力孔道21，然后穿入预应力钢丝束8，柱预应力孔道11和梁预应力孔道21的对接处做密封；

步骤三、将U型托件4自预制下部2的端部向上套入，并向预制柱1的方向移出，使U型托件4的前端与预制柱1顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部2的三个侧面，临时固定U型托件4；

步骤四、在侧板螺杆孔411内贯穿螺杆52并通过垫板10和螺母53两端紧固；

步骤五、从节点的顶部往预制柱1与预制下部2之间的缝隙6内灌入灌浆料7充满密实，灌浆时U型托件4作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束8并通过锚固组件9固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件4超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部3的混凝土，使螺杆52锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。

Claims (9)

1.一种预制梁柱压接节点加强结构，包括连接的混凝土的预制柱（1）和混凝土的叠合梁，所述叠合梁包括预制下部（2）和现浇上部（3），其特征在于：梁柱连接节点处的叠合梁端部外包有节点加强装置，所述节点加强装置包括U型托件（4）和锚杆（5），

所述U型托件包括两个平行设置的竖向侧板（41）和一个水平底板（42），水平底板（42）的两个端部分别与竖向侧板（41）的底部固定连接，

所述水平底板（42）的上侧面紧贴叠合梁的底侧面，所述竖向侧板（41）的内侧面紧贴叠合梁宽度方向的两个外侧面，所述竖向侧板（41）的前端面紧贴预制柱（1）的外侧面，所述竖向侧板（41）的长度不小于叠合梁的高度，

所述预制柱（1）和预制下部（2）之间预留有缝隙（6），缝隙内U型托件为模板填满有灌浆料（7），

所述锚杆（5）等高度对称固定连接在两个竖向侧板（41）的上部、水平伸入两个竖向侧板（41）之间，所述锚杆（5）整体锚入现浇上部（3）。

2.根据权利要求1所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述U型托件（4）是由三块钢板焊接而成或者由一块钢板整体压弯而成。

3.根据权利要求1或2所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述U型托件（4）的宽度为100mm～200mm，板厚为6mm～20mm。

4.根据权利要求3所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述预制柱（1）上开有水平贯穿柱体的柱预应力孔道（11），所述预制下部（2）的对应位置设有沿长度方向贯穿梁体的梁预应力孔道（21），所述柱预应力孔道（11）和梁预应力孔道（21）内整体穿有预应力钢丝束（8），所述预应力钢丝束（8）的外端部通过锚固组件（9）锚固在预制柱（1）的背侧表面。

5.根据权利要求4所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述缝隙（6）的宽度为20mm～35mm，所述灌浆料（7）为无收缩水泥基高强纤维灌浆料、无收缩环氧树脂灌浆料或无收缩高强聚合物砂浆，其1天强度大于20MPa，其28天抗压强度不小于预制柱的混凝土的抗压强度。

6.根据权利要求3或4所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述锚杆（5）为焊钉（51），所述焊钉包括钉柱（511）和圆柱钉头（512），所述钉柱的底端面焊接在竖向侧板（41）的内侧面上，

所述钉柱的最小直径为10mm，最小长度为钉柱直径的4倍。

7.根据权利要求3或4所述的预制梁柱压接节点加强结构，其特征在于：所述锚杆（5）为螺杆（52），所述螺杆（52）为直线型，螺杆（52）的长度大于竖向侧板（41）之间的设置距离，螺杆（52）的两个端部均开外螺纹（521），两个竖向侧板（41）的相应位置开相对的侧板螺杆孔（411），螺杆（52）的两端分别穿过侧板螺杆孔（411），螺杆（52）的两个外螺纹（521）分别与两个螺母（53）螺纹连接，所述螺杆（52）的两端还套有中央开有垫板螺杆孔并且紧贴竖向侧板（41）外侧面的两个垫板（10），两个螺母（53）分别紧固至两个垫板（10）的外侧面上；

所述螺杆的直径不小于10mm。

8.一种根据权利要求6所述的预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱（1）、预制下部（2）和节点加强装置；

步骤二、将带焊钉（51）的U型托件（4）套挂在入预制下部（2）的端部；

步骤三、将预制柱（1）和套挂有U型托件（4）的预制下部（2）吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙（6），对齐柱预应力孔道（11）和梁预应力孔道（21），然后穿入预应力钢丝束（8），柱预应力孔道（11）和梁预应力孔道（21）的对接处做密封；

步骤四、把U型托件（4）向预制柱（1）的方向移出，使U型托件（4）的前端与预制柱（1）顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部（2）的三个侧面，临时固定U型托件（4）；

步骤五、从节点的顶部往预制柱（1）与预制下部（2）之间的缝隙（6）内灌入灌浆料（7）充满密实，灌浆时U型托件（4）作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束（8）并通过锚固组件（9）固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件（4）超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部（3）的混凝土，使焊钉（51）锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。

9.一种根据权利要求7所述的预制梁柱压接节点加强结构的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一、在工厂制作预制柱（1）、预制下部（2）和节点加强装置；

步骤二、将预制柱（1）和预制下部（2）吊装就位并做临时固定，两者之间留有缝隙（6），对齐柱预应力孔道（11）和梁预应力孔道（21），然后穿入预应力钢丝束（8），柱预应力孔道（11）和梁预应力孔道（21）的对接处做密封；

步骤三、将U型托件（4）自预制下部（2）的端部向上套入，并向预制柱（1）的方向移出，使U型托件（4）的前端与预制柱（1）顶紧同时U型托件的内侧紧贴预制下部（2）的三个侧面，临时固定U型托件（4）；

步骤四、在侧板螺杆孔（411）内贯穿螺杆（52）并通过垫板（10）和螺母（53）两端紧固；

步骤五、从节点的顶部往预制柱（1）与预制下部（2）之间的缝隙（6）内灌入灌浆料（7）充满密实，灌浆时U型托件（4）作为灌浆料的底模和侧模；

步骤六、张拉预应力钢丝束（8）并通过锚固组件（9）固定；

步骤七、梁柱连接节点处以U型托件（4）超出预制柱的部分做侧模，浇筑现浇上部（3）的混凝土，使螺杆（52）锚入该混凝土内，完成节点处叠合梁的施工。