CN108179809A - 装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法 - Google Patents

装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,装配式钢筋混凝土框架结构是由预制的钢筋混凝土横梁、立柱和梁柱节点核心区装配而成的结构体系,梁柱节点核心区位于横梁和立柱的交错处,梁柱节点核心区在水平方向上带有梁端箍筋加密区,在竖直方向上带有柱端箍筋加密区;梁柱节点核心区在梁端箍筋加密区端部通过企口与横梁连接,在柱端箍筋加密区端部通过企口与立柱连接。按本发明的方法建造,不仅可以确保横梁、立柱的质量,而且可以有效地控制框架梁柱节点核心区混凝土的施工质量,轻而易举地解决梁柱节点区施工质量难以保证的质量通病;具有建造速度快、效率高、产生的垃圾少、物料消耗少、环境污染少、建筑产品质量可靠等显著优点。

Description

装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法。
背景技术
[0002]目前我国房屋建造过程中,主要还是采用现场手工湿作业为主的传统生产方式, 这种传统的生产方式存在着建造比较粗放、工业化程度低、劳动力需求量大、生产效率低、 材料损耗大、噪音扰民等问题,由此造成房屋的整体质量不高,整体效益偏低、能源和资源 浪费十分严重,中国传统建筑业已经造成了生态危机,改变传统建筑模式,走建筑工业化发 展的道路,使传统建筑向绿色低碳建筑转型,已成为建筑界不可回避的历史使命。
[0003]对框架结构来说,梁柱节点核心区为整个结构受力最复杂的区域,可靠的核心区 质量是保证装配式混凝土结构整体性的基础,对确保整个结构体系的安全有着至关重要的 意义。目前装配式钢筋混凝土结构节点区域的混凝土常采用节点核心区混凝土后浇或纵筋 采用灌浆套筒连接或浆锚搭接连接等现场湿作业,节点核心区混凝土后浇工艺存在着钢筋 绑扎困难等,尤其是钢筋比较多的梁柱节点核心区的施工质量更是难以保证的问题。考察 了一些工程框架结构梁柱接头的情况后发现,钢筋混凝土框架结构梁柱接头部位不平整、 变形,出现露浆、蜂窝、麻面等现象特别多,严重影响工程整体质量;早已成为装配式钢筋混 凝土框架梁柱接头施工的心病和建筑行业的质量通病;纵筋采用灌浆套筒连接、浆锚搭接 连接存在着预留孔精度要求高、灌浆密实度无有效检测手段、灌浆料质量在市场上良莠不 齐、质量难以保证等问题,如果要检测其性能必须进行结构的破损性能试验,但破损试验后 又需要进行结构加固,这对确保结构安全极为不利。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种施工质量可控、建造速度快、效率高的装配式 钢筋混凝土框架结构构件的连接方法。
[0005] 本发明采用以下方案实现:一种装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,装 配式钢筋混凝土框架结构是由预制的钢筋混凝土横梁、立柱和梁柱节点核心区装配而成的 结构体系,梁柱节点核心区位于横梁和立柱的交错处,梁柱节点核心区在水平方向上带有 梁端箍筋加密区,在竖直方向上带有柱端箍筋加密区;梁柱节点核心区在梁端箍筋加密区 端部通过企口与横梁连接,在柱端箍筋加密区端部通过企口与立柱连接避开受力最大的区 域。
[0006] 进一步的,通过企口连接的横梁端部、立柱端部、梁柱节点核心区在梁端箍筋加密 区端部和柱端箍筋加密区端部分别设置有由企口部和企口槽形成的阶梯状企口接头,企口 接头阶梯面上预埋有z型钢板,相配合的两个企口接头的Z型钢板焊接在一起,横梁端部的 企口部搭在梁端箍筋加密区的企口部之上。
[0007] 进一步的,与横梁连接的企口接头设置在梁端箍筋加密区之外,与立柱连接的企 口接头设置在柱端箍筋加密区之外;其中抗震等级为一级时,梁端箍筋加密区长度Lb多 2 • OHb (Hb为梁高)且不小于500ram;抗震等级为二〜四级时,梁端箍筋加密区长度Lb》1.5Hb (Hb为梁高)且不小于500mm;柱端箍筋加密区的长度La>hc并且La》Hn/6,La不小于500mm,其 中Hn为立柱净高,hc为立柱截面的长边尺寸;企口部的长度Lc不小于200mm。
[000S]与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:采用本发明方法建造的装配式钢筋 混凝土框架结构具有梁柱节点核心区质量可控、建筑产品质量可靠、建造速度快、效率高、 产生的垃圾少、物料消耗少、环境污染少等显著优点,符合绿色施工的节地、节能、节材、节 水和环境保护等要求,是实现建筑产业现代化和节能减排的有力支撑,是今后我国建筑领 域发展的重要方向之一。
[0009] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将通过具体实施例和相 关附图,对本发明作进一步详细说明。
附图说明
[0010] 图1是本发明实施例1构造示意图; 图2是本发明实施例1中局部分离图; 图3是本发明实施例1中两个相配合的企口接头放大图; 图4是本发明实施例1中梁柱节点核心区在柱端箍筋加密区端部与立柱连接大样图; 图5是本发明实施例1中梁柱节点核心区在梁端箍筋加密区端部与横梁连接大样图; 图6是本发明实施例1中十字形的梁柱节点核心区详图; 图7是本发明实施例2构造示意图。
[0011]图中标号说明:1〇〇_横梁、200-立柱、300-梁柱节点核心区、310-梁端箍筋加密区、 320-柱纟而雜肋加浩区、500_基础、600-企口接头、610-企口部、620-企口槽、630-Z型钢板。
具体实施方式
[0012]实施例1:如图1〜3所不,一种装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,装配式 钢筋混凝土框架结构是由预制的钢筋混凝土横梁1〇〇、立柱200和梁柱节点核心区300装配 而成的结构体系,横梁100、立柱200和梁柱节点核心区3〇〇均采用工厂预制,梁柱节点核心 区位于横梁和立柱的交错处,梁柱节点核心区300在水平方向上带有梁端箍筋加密区310, 在竖直方向上带有柱端箍筋加密区320;梁柱节点核心区300在梁端箍筋加密区31〇端部通 过企口与横梁100连接,在柱端箍筋加密区320端部通过企口与立柱200连接,钢筋混凝土的 横梁、立柱、梁柱节点核心区在工厂预制后运至现场并通过企口连接的方式装配而成为房 屋,这是传统建造方式的重大变革。与现浇混凝土结构相比,装配式混凝土结构具有建造效 率高、物料消耗少等优点;与梁柱节点核心g混凝土后浇或纵筋采用灌浆套筒连接或浆锚 搭接连接等现场湿作业相比,采用本方法施工,不仅可以确保横梁、立柱的施工质量,而且 可以有效地控制钢筋混凝土框架梁柱节点核心区混凝土的施工质量,轻而易举地解决梁柱 节点区质量难以彳;^证的质量通病;连接接头设置在梁柱端箍筋加密区范围之外,避开受力 最大的区域,可提高连接的可靠性,这对确保装配式混凝土结构的整体性及整个装配式混 凝土结构体系的安全有着极为重要的意义。
[0013]综上所述,采用本方法施工的装配式混凝土框架结构具有建筑产品质量可靠、建 造速度快、效率高、产生的垃圾更少、环境污染更少等突出优点,符合绿色施工的节地、节 能、节材、节水和环境保护等要求,是实现建筑产业现代化和节能减排的有力支撑;因此,是 今后我国建筑领域发展的重要方向之一。
[0014]在本实施例中,各层的横梁100两端与梁柱节点核心区300之间均通过梁端箍筋加 密区310端部的企口连接,底层立柱2〇〇的下端与基础5〇〇连接按固定端考虑,底层立柱200 的上端及二层以上的立柱2〇0两端与梁柱节点核心区300之间均通过柱端箍筋加密区320端 部的企口连接。
[0015]在本实施例中,通过企口连接的横梁端部、立柱端部、梁柱节点核心区在梁端箍筋 加密区端部和柱端箍筋加密区端部分别设置有由企口部610和企口槽620形成的阶梯状企 口接头6〇〇,横梁端部的企口部搭在梁端箍筋加密区的企口部之上;梁柱节点核心区300通 过柱端箍筋加密区320端部的企口与立柱200连接,拼接时采用焊接的方式将构件连接,这 种连接方式可减少现场湿作业量,可有效解决节点区混凝土后浇或纵筋采用灌浆套筒连接 或浆锚搭接连接等现场湿作业中存在的施工质量难以保证的问题,可显著降低连接失效的 概率;梁柱节点核心区300在梁端箍筋加密区310端部与横梁100之间采用企口连接,可提高 连接的可靠性;板面采用现浇混凝土方案,并沿着预制钢筋混凝土梁长度方向设置4> i2@ 200的拉结筋与板面拉结,以增强混凝土结构的整体性。
[0016]在本实施例中,位于顶层边节点处的梁柱节点核心区呈L形,顶层中节点处的梁柱 节点核心区呈T形;位于中间层边节点处的梁柱节点核心区呈水平放置的了形,中间层中节 点处的梁柱节点核心区呈十字形。
[0017]在本实施例中,所述企口接头600阶梯面上预埋有z型钢板630,相配合的两个企口 接头的Z型钢板焊接在一起,,在预制横梁、立柱、梁柱节点核心区这些混凝土构件时,z型钢 板分别与横梁、立柱、梁柱节点核心区这些钢筋混凝土构件中的钢筋焊接在一起。
[0018]在本实施例中,梁柱节点核心区300在柱端箍筋加密区320端部与立柱200之间采 用企口焊缝连接。连接计算时,水平焊缝近似按处于同一截面考虑。靠近柱端箍筋加密区的 A-A截面的预埋板A及水平焊缝高度计算等按《钢结构设计规范》(GB50017)的规定执行,其 荷载效应的最不利组合执行《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定;远离柱端箍筋加密区 的B-B截面的预埋板B及水平焊缝高度与A-A截面的相同;企口槽面上的竖向焊缝满足《钢 结构设计规范》GB50017的构造要求;所有的焊接等级均不得低于二级;以确保构件之间的 连接满足满足《建筑抗震设计规范》(GB50010)的要求,即构件节点的破坏不先于其连接的 构件。
[0019] 在本实施例中,梁柱节点核心区300在梁端加密区310端部与横梁100之间采用企 口焊缝连接。连接计算时,竖向焊缝近似按处于同一截面考虑。靠近梁端箍筋加密区的W 截面的预埋板1及竖向焊缝高度计算等按《钢结构设计规范》(GB50017)的规定执行,其荷载 效应的最不利组合执行《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定;远离梁端箍筋加密区的2_2 截面的预埋板2及焊缝高度与1-1截面的相同;企口槽面上的水平焊缝满足《钢结构设计规 范》GB5〇017的构造要求;所有的焊接等级均不得低于二级;以确保构件之间的连接满足满 足《建筑抗震设计规范》(GB50010)的要求,即构件节点的破坏不先于其连接的构件。
[0020] 在本实施例中,与横梁连接的企口接头设置在梁端箍筋加密区外,与立柱连接的 企口接头均设置在柱端箍筋加密区外,避开梁柱受力最大的部位,可提高结构的可靠性;其 中抗震等级为一级时,梁端箍筋加密区长度Lb多2.0Hb(Hb为梁高)且不小于500mm;抗震等 J:为一〜四J:时,士2而箍谄加密区长度]^彡丨• 5Hb (Hb为梁高)且不小于500mm;柱端箍筋加密 区的长度LaShc并且La多Hn/6,La不小于500mm,其中Hn为立柱净高,he为立柱截面的长边尺 寸;企口部的长度Lc不小于2〇〇麵。
[0021]实施例2:如图7所示,本实施例与实施例丨的区别在于,立柱上端与上层梁柱节点 核心区的连接方式不同,在本实施例中,底层立柱的上端与二层梁柱节点核心区、及二层^ 上立柱的下端与本层梁柱节点核心区之间均通过柱端箍筋加密区3 2〇端部的企口连接,二 层以上立柱上端与上层梁柱节点核心区连为一体,即立柱2〇〇与其上层梁柱节点核心区3〇〇 是一体化预制的钢筋混凝土构件,而实施例1中,立柱与梁柱节点核心区被分隔为不同的构 件并分别在工厂预制,运至现场后通过企口连接现场拼装。
[0022] 本发明适用于装配式钢筋混凝土结构体系,并且立柱与梁柱节点核心区之间的企 口连接方式同样适用于预制钢管混凝土柱之间的连接。
[0023] 上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应 理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,其特征在于:装配式钢筋混凝土 框架结构是由预制的钢筋混凝土横梁、立柱和梁柱节点核心区装配而成的结构体系,梁柱 节点核心区位于横梁和立柱的交错处,梁柱节点核心区在水平方向上带有梁端箍筋加密 区,在竖直方向上带有柱端箍筋加密区;梁柱节点核心区在梁端箍筋加密区端部通过企口 与横梁连接,在柱端箍筋加密区端部通过企口与立柱连接。
2. 根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,其特征在于:通 过企口连接的横梁端部、立柱端部、梁柱节点核心区在梁端箍筋加密区端部和柱端箍筋加 密区端部分别设置有由企口部和企口槽形成的阶梯状企口接头,企口接头阶梯面上预埋有 Z型钢板,相配合的两个企口接头的Z型钢板焊接在一起,横梁端部的企口部搭在梁端箍筋 加密区的企口部之上。
3. 根据权利要求2所述的装配式钢筋混凝土框架结构构件的连接方法,其特征在于:与 横梁连接的企口接头设置在梁端箍筋加密区之外,与立柱连接的企口接头设置在柱端箍筋 加密区之外;其中抗震等级为一级时,梁端箍筋加密区长度Lb多2 • OHb (Hb为梁高)且不小于 500mm;抗震等级为二〜四级时,梁端箍筋加密区长度Lb彡1.5ffi(Hb为梁高)且不小于5〇〇mm; 柱端箍筋加密区的长度La>hc并且La彡Hn/6,La不小于500mm,其中Hn为立柱净高,hc为立柱 截面的长边尺寸;企口部的长度L。不小于200mm。
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