CN108252458A - 现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件及其应用。本发明的半灌浆套筒组件包括半灌浆套筒和用于与半灌浆套筒连接的一体式螺母螺栓；所述的半灌浆套筒包括直形的筒体，该筒体的一端为设有内螺纹的螺纹端，另一端为灌浆端，该灌浆端的外侧端面开口，用于插入一根预制叠合梁水平纵向钢筋；所述的一体式螺母螺栓包括本体和设在本体上的内螺纹及外螺纹，所述的内螺纹用于与另一根预制梁水平纵向钢筋端头的螺纹连接。本发明采用半灌浆套筒组件替代现有的预制梁钢筋连接的全灌浆套筒，长度和重量减小近一半，套筒价格降低，用于梁柱现浇节点的梁钢筋连接时，对柱截面长度的要求也相应减小，避免了加大柱子截面的长度尺寸，造价低。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑现浇节点预制梁钢筋连接领域，尤其是一种用于装配式建筑现浇梁柱节点的预制梁在柱中节点处，连接两根相对预制叠合梁的水平纵向钢筋的半灌浆套筒组件及其应用。
背景技术
发展装配式建筑是建造方式的重大变革，有利于节约资源及能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。当前，需要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系，加快发展部件、构件、配件的标准化、通用化和系列化，加快推动建设工程的预制和装配技术应用的社会化，达到建筑的标准化设计、工厂化生产、装配化施工，形成装配建筑一体化的系统集成。
钢筋混凝土建筑结构是市场占比最大的建筑类型，钢筋混凝土框架结构在高层建筑、多层建筑中经常采用，但是由于钢筋混凝土部件、构件、配件以及节点构造的标准化、通用化和系列化的技术进展缓慢，钢筋混凝土装配式建筑的推广应用遭遇到瓶颈。混凝土梁、柱是框架结构建筑中经常采用的结构构件，当两根预制叠合梁在柱中节点进行预制梁的水平纵向钢筋连接时，通常有四种节点构造形式。第一种，采用柱两侧梁的受拉钢筋采用向上折弯90°进行钢筋锚固，钢筋外露水平长度不应小于0.4LabE，且应伸至柱外侧纵向钢筋内边，两侧梁的钢筋锚固水平直线段的重合长度大于柱子截面长度-100mm，且节点处的钢筋锚固水平直线段的钢筋根数增加为两倍，按照规范要求锚固钢筋的间距≥25mm，如果锚固的水平直线段的钢筋间距不能满足规范要求，会造成节点质量缺陷和安全问题，如果要保证钢筋间距，又必须加大预制梁截面宽度尺寸，造成成本的增加，同时还要进行两侧预制梁纵向钢筋的错位布置设计，设计工作量及预制制作难度增加，标准化程度降低，当梁纵向钢筋根数为单数时，还会出现预制梁的截面钢筋布置不对称的质量安全问题。第二种，两根预制梁在柱中现浇节点处采用受拉钢筋加装端部锚头进行锚固，锚头要求梁钢筋锚固长度不应小于0.4LabE，伸过柱的中轴线5d，采用受拉纵向钢筋加装端部锚头进行锚固，同样柱两侧预制梁钢筋在锚固的水平直线段有一定长度重合，节点处的钢筋锚固水平直线段的钢筋根数增加为两倍，如果水平搭接段的钢筋间距或者锚头间距不能满足规范要求，会造成节点质量缺陷和安全问题，如果要保证钢筋间距或者锚头间距，同样又必须加大预制梁截面宽度尺寸，造成成本的增加，同时还要进行两侧预制梁纵向钢筋的错位布置设计，设计工作量及预制制作难度增加，标准化程度降低，当梁纵向钢筋根数为单数时，同样还会出现梁的钢筋布置不对称的质量安全问题。第三种，两根预制梁在柱中现浇节点处受拉纵向钢筋连接采用机械连接，即机械套筒连接，钢筋布置不用水平错位，不用加大梁截面宽度，但是，节点处的纵向钢筋采用机械螺纹套筒连接，连接的两端钢筋必须精确对位，不能有误差，施工现场无法做到，而且，长端钢筋的螺纹加工长度需要达到机械连接套筒的长度，以满足预制梁的吊装要求，机械套筒连接就位后，长端钢筋露出一定长度的外露螺纹丝头，外露螺纹丝头段的抗拉强度要低于钢筋原来的抗拉强度，钢筋的抗拉强度要降低为外露螺纹丝头的抗拉强度，即钢筋要降低等级使用，浪费大量钢材。第四种，两根预制梁在柱中现浇节点处采用预制梁的水平纵向钢筋的灌浆套筒连接，钢筋布置不用水平错位，不用加大梁截面宽度，为满足柱子两侧的预制梁的垂直吊装就位施工的要求，目前均采用全灌浆套筒连接梁钢筋，但是由于全灌浆套筒长度较大，例如连接直径Ф25的钢筋，全灌浆套筒的长度大约450mm，连接的两端钢筋的外露总长度要大于675mm，会导致梁-柱节点的柱子截面长度必须加大尺寸，增加造价成本。
以上存在的状况也增加了预制梁构件、梁‐柱节点的标准化设计、标准化制作的难度。这些存在的问题进而使得预制梁在装配式混凝土框架结构的应用进程受到很大的影响，而楼面预制叠合梁占预制构件的体积比比较高，预制叠合梁的推广应用有利于提高装配式建筑结构的预制率，装配式建筑的梁‐柱现浇节点预制叠合梁的水平纵向钢筋的连接技术成了装配式预制混凝土梁推广应用的关键技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对上述现有技术存在的缺陷进行完善与改进，提供一种用于混凝土预制装配梁柱现浇节点处，分别连接柱子两侧预制叠合梁水平纵向钢筋的半灌浆套筒组件，以替代全灌浆套筒，避免加大柱子截面的长度尺寸。
为此，本发明采用以下的技术方案：现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，包括半灌浆套筒和用于与半灌浆套筒连接的一体式螺母螺栓；
所述的半灌浆套筒包括直形的筒体，该筒体的一端为设有内螺纹的螺纹端，另一端为灌浆端，该灌浆端的外侧端面开口，用于插入一根预制叠合梁水平纵向钢筋；
所述的一体式螺母螺栓包括本体和设在本体上的内螺纹及外螺纹，所述的内螺纹用于与另一根预制叠合梁水平纵向钢筋端头的螺纹连接，所述的外螺纹用于与半灌浆套筒螺纹端的内螺纹连接。
本发明的半灌浆套筒组件用于装配式建筑的混凝土梁柱现浇节点的中柱节点，将一预制叠合梁的水平纵向钢筋与另一预制叠合梁的水平纵向钢筋连接，用于替代现有的全灌浆套筒。一体式螺母螺栓，将螺母和螺栓合为一体，结构更简单，装配时更方便。
作为上述技术方案的补充，所述一体式螺母螺栓的内螺纹前端与一体式螺母螺栓的内端面齐平，形成一直形通孔。由于采用直形通孔，使用时可以将一体式螺母螺栓全部旋在水平纵向钢筋上，可使两根预制叠合梁水平纵向钢筋连接时两者之间预留的距离更小。
作为上述技术方案的补充，所述一体式螺母螺栓的外端部形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部，所述灌浆端的外侧端也形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部。扳手操作部用于扳手带动一体式螺母螺栓或半灌浆套筒的旋紧或旋松，操作更为轻松、方便。
作为上述技术方案的补充，所述的灌浆端开有两个灌浆孔，所述灌浆端的内壁上设置多个环状凸起。灌浆孔用于灌入砂浆，环状凸起用于增加半灌浆套筒对砂浆的摩擦阻力。
作为上述技术方案的补充，所述灌浆端外侧端面的开口处设有起密封作用的橡胶堵头。
作为上述技术方案的补充，所述一体式螺母螺栓的环形截面面积要保证环形截面的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于一体式螺母螺栓外；
一体式螺母螺栓的内螺纹长度和外螺纹长度均要保证螺纹段的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于一体式螺母螺栓外；半灌浆套筒螺纹端的内螺纹长度与一体式螺母螺栓的外螺纹长度相同，同样要保证螺纹段的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于半灌浆套筒外；
所述的半灌浆套筒的环形截面面积要保证环形截面的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，半灌浆套筒的长度和内壁上设置多个环状凸起的高度、数量要保证半灌浆套筒内灌浆料达到强度后，钢筋拉断破坏时断于半灌浆套筒外。
例如：一体式螺母螺栓的内螺纹长度和外螺纹长度均大于等于梁水平纵向钢筋螺纹直径的1.5倍，半灌浆套筒螺纹端的内螺纹长度大于等于梁水平纵向钢筋螺纹直径的1.5倍。
本发明还提供上述装配式建筑梁柱节点连接用半灌浆套筒组件的应用，需要连接柱子两侧预制叠合梁的水平纵向钢筋时，在柱子左边预制叠合梁起吊安装前，卸下左边预制叠合梁外露钢筋螺纹端的保护螺纹的轻质螺母，将一体式螺母螺栓旋紧在外露钢筋端部的螺纹上，露出钢筋端头，同时在一体式螺母螺栓的外螺纹处，用可方便开合的夹筒夹紧外螺纹，在左边预制叠合梁吊装就位过程中保护其外螺纹；
将半灌浆套筒套在需要连接的柱子右边预制叠合梁的外露钢筋端部上，并预先在该钢筋端部套上柔性簿圆套，保护半灌浆套筒螺纹端的内螺纹；半灌浆套筒的内径尺寸比钢筋直径尺寸略大，使半灌浆套筒能方便在钢筋上左右移动，露出钢筋端头，保证右边预制叠合梁的吊装就位；
柱子两侧的预制叠合梁吊装就位后，卸下夹筒，抽出柔性簿圆套，将套在右边预制叠合梁上的半灌浆套筒向左移动，利用半灌浆套筒螺纹端的内螺纹旋紧固定在一体式螺母螺栓的外螺纹上；旋紧后在半灌浆筒套的灌浆端进行橡胶堵头封端，灌浆孔连接灌浆软管，灌注砂浆固化连接。
作为上述应用的补充，预制叠合梁吊装就位时，利用预制叠合梁截面轴心线、预制叠合梁的端面、连接的钢筋轴心线和连接的钢筋端头位置，按照起吊、平移、调整、缓慢垂直放下的过程，吊装预制叠合梁对准要求的柱顶面定位线，在柱子顶面垂直放下，微调定位。
作为上述应用的补充，利用一体式螺母螺栓外端部的呈外切圆正六边形的扳手操作部，将其旋在需要连接的柱子左边预制叠合梁的外露钢筋端部的螺纹上；利用半灌浆筒套灌浆端外侧端的呈外切圆正六边形的扳手操作部，将其旋在需要连接的柱子左边预制梁的外露钢筋端部一体式螺母螺栓的外螺纹上。
作为上述应用的补充，柱子两侧相对的预制叠合梁底部同一排多根水平纵向钢筋需要进行连接时，先对中间的水平纵向钢筋采用半灌浆套筒组件进行连接及橡胶堵头封端，然后再对梁截面两边的水平纵向钢筋采用半灌浆套筒组件进行连接及橡胶堵头封端，最后对全部半灌浆套筒灌浆孔连接灌浆软管，灌注砂浆固化连接。
本发明具有的有益效果如下：
本发明采用半灌浆套筒组件替代现有的全灌浆套筒，用于梁柱现浇节点的梁钢筋连接时，连接套筒长度、重量减小近一半，成本降低，对柱截面长度的要求也相应减小，比采用全灌浆套筒的柱截面长度减小近1/2，避免了加大柱子截面的长度尺寸，造价低，有助于预制叠合梁柱现浇节点的标准化、社会化应用。
对本发明的半灌浆套筒组件应用时，对螺纹采取保护措施，防止螺纹被损坏，在预制梁就位后，将半灌浆套筒旋进一体式螺母螺栓前，才将保护螺纹的、夹筒、圆套拆卸，保证了螺纹质量，保证了装配式建筑的梁柱现浇节点处梁水平纵向钢筋连接质量和安全。
本发明也可利用半灌浆套筒组件对钢筋直径相差一级的两根钢筋在梁‐柱现浇节点进行连接，通用性强。
附图说明
图1为本发明半灌浆套筒组件的结构示意图；
图2-3为本发明半灌浆套筒组件中的一体式螺母螺栓的剖面图及侧视图；
图4-5为本发明半灌浆套筒组件中的半灌浆套筒的剖面图及侧视图；
图6为本发明的两根预制叠合梁水平纵向钢筋分别旋紧一体式螺母螺栓和套进半灌浆套筒后再吊装的就位示意图；
图7为本发明预制叠合梁吊装就位后将半灌浆套筒旋到一体式螺母螺栓上的示意图；
图8为现有预制叠合梁底部钢筋连接采用全灌浆套筒的柱截面的最小长度尺寸分析示意图；
图9为本发明预制叠合梁底部钢筋连接采用半灌浆套筒组件的柱截面的最小长度尺寸分析示意图。
图中，1-一体式螺母螺栓，11-本体，12-内螺纹，13-外螺纹；2-半灌浆套筒，21-筒体，22-螺纹端，23-灌浆端，24-灌浆孔，25-环状凸起；3-左预制叠合梁水平纵向钢筋，4-右预制叠合梁水平纵向钢筋，5-左预制叠合梁，6-右预制叠合梁，7-柱，8-全灌浆套筒。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，装配式建筑现浇梁柱节点预制梁水平纵向钢筋连接用半灌浆套筒组件，包括半灌浆套筒2和用于与半灌浆套筒连接的一体式螺母螺栓1；所述的半灌浆套筒2包括直形的金属筒体21，该筒体21的一端为设有内螺纹的螺纹端22，另一端为灌浆端23，该灌浆端23的外侧端面开口，用于插入右预制叠合梁水平纵向钢筋4；所述的一体式螺母螺栓1包括本体11和设在本体上的内螺纹12及外螺纹13，所述的内螺纹12用于与左预制叠合梁水平纵向钢筋3端头的螺纹连接，所述的外螺纹13用于与螺纹端22的内螺纹连接。所述一体式螺母螺栓1的内螺纹12前端与一体式螺母螺栓1的内端面齐平，形成直形通孔。
所述一体式螺母螺栓1的外端部形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部，所述灌浆端23的外侧端也形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部。
所述的灌浆端23开有两个灌浆孔24，所述灌浆端23的内壁上设置多个环状凸起25。
如图2-3是一体式螺母螺栓的剖面图及侧视图，一体式螺母螺栓采用铸钢材料或者型钢材料加工而成。在预制装配式梁‐柱现浇柱中节点处，两根预制叠合梁水平纵向钢筋通过一体式螺母螺栓与半灌浆套筒进行连接。装配式梁‐柱现浇柱中节点的左侧预制叠合梁水平纵向钢筋端部在吊装前安装连接一体式螺母螺栓，一体式螺母螺栓的内、外螺纹均采用标准螺纹的参数，一体式螺母螺栓的内、外螺纹的直径按照钢筋的不同直径设置不同型号，内螺纹的直径即为连接钢筋的螺纹直径(即M)，一体式螺母螺栓通过内螺纹与左预制叠合梁水平纵向钢筋的螺纹连接。装配式梁‐柱现浇柱中节点的右侧预制叠合梁水平纵向钢筋在吊装前套进半灌浆套筒，一体式螺母螺栓的外螺纹直径与相连接的半灌浆套筒的内直径相同，一体式螺母螺栓的外螺纹与半灌浆套筒的内螺纹相匹配。一体式螺母螺栓的环形截面面积要保证连接接头的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，且破坏时断于接头外钢筋，例如一体式螺母螺栓的环形截面的面积大于钢筋面积合适值。一体式螺母螺栓的内螺纹长度和外螺纹长度均要保证连接接头的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，且破坏时断于接头外钢筋。例如：一体式螺母螺栓的内螺纹长度和外螺纹长度均大于等于梁水平纵向钢筋螺纹直径的1.5倍(即1.5M)。
如图4-5是一端带内螺纹的半灌浆套筒，其材料为铸钢或者型钢，通过加工成为外径相同、内径相同圆形通长的空心的铸钢套筒或者型钢套筒。半灌浆套筒的内外直径按照连接钢筋不同直径设置，钢筋直径越大，半灌浆套筒的内外直径也越大。套筒内径越大，与灌注在内的砂浆的摩擦力越大，锚固钢筋的力也越大。套筒的壁厚即为内外直径差值，按照设计和实际检测，半灌浆套筒的壁厚对应的环形截面面积要保证连接接头的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，且破坏时断于接头外钢筋，例如环形截面面积同样大于钢筋面积合适值。半灌浆套筒的左端为螺纹端，设置有内螺纹，采用标准螺纹的参数，内螺纹的直径与半灌浆套筒的内直径相同，与一体式螺母螺栓的外螺纹相匹配，内螺纹的长度要保证连接接头的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，且破坏时断于接头外钢筋，按照钢筋不同直径设置，例如半灌浆套筒螺纹端的内螺纹长度大于等于梁水平纵向钢筋螺纹直径的1.5倍(即1.5M)，并且大于或者等于一体式螺母螺栓的外螺纹长度，保证一体式螺母螺栓的外螺纹可以完全旋进半灌浆套筒的左端的内螺纹。半灌浆套筒右端为灌浆端，内壁设置多个环状凸起，增加对灌浆砂浆的摩擦阻力，凸起的高度及数量、灌浆端长度按照锚固的钢筋不同直径设置，即灌浆端的套筒内注入砂浆后，砂浆与套筒内壁的摩擦力、砂浆与包裹的钢筋摩擦力均要大于连接钢筋的极限抗拉强度。由于钢螺纹连接钢筋的强度高于灌浆套筒通过砂浆连接钢筋的强度许多，带内螺纹端的半灌浆套筒的长度比全灌浆套筒长度要短近1/2左右。套筒右端头设有一定厚度的外切圆六边形，用于专用扳手旋转半灌浆套筒，在预制梁放置柱顶就位确定后，可将半灌浆套筒的内螺纹端旋进一体式螺母螺栓的外螺纹，旋紧固定。
如图6所示，本发明的半灌浆套筒组件用于装配式建筑的混凝土梁‐柱现浇节点的中柱节点，需要将柱两侧预制叠合梁的水平纵向钢筋通过一体式螺母螺栓和半灌浆套筒在柱中现浇节点处连接，按照目前的施工设备条件及施工吊运拼装技术，左右两侧预制叠合梁的吊装定位程序要求是：起吊预制叠合梁，水平移动预制叠合梁，调整预制叠合梁端面对准在柱子顶面对应位置，包括预制梁轴线、预制梁端面位置，然后缓慢垂直放下就位，需要连接的柱子两侧的预制叠合梁对应的纵向钢筋轴线偏差处于设定范围内，两侧纵向钢筋相对的端头距离为规定间距，针对这种吊运拼装施工措施要求，采用本发明的半灌浆套筒组件，在预制叠合梁起吊安装前，柱子左预制叠合梁较短的外露钢筋螺纹端卸下保护的轻质螺母，就可以利用一体式螺母螺栓端头的六边形螺帽，将一体式螺母螺栓按照外螺纹在右端、即朝向半灌浆套筒的方向，旋进需要连接的柱子左侧预制梁较短的外露钢筋端部的螺纹，并旋紧固定，露出钢筋端面。利用半灌浆套筒的内径大于钢筋直径一定尺寸的特性，将半灌浆套筒预先套进需要连接的柱子右预制叠合梁的较长的外露钢筋，保证半灌浆套筒可以在水平方向左右方便移动，半灌浆套筒的内径比钢筋直径大，同时也允许右边预制叠合梁的外露钢筋轴线有一定偏位，这种钢筋连接方式，完全满足上述预制叠合梁在柱顶面进行吊运拼装程序要求。
如图7所示，在柱子两侧预制叠合梁吊装就位后，当两根预制梁底部相对的同一排多根钢筋需要进行连接时，先对中间的水平纵向钢筋进行连接处理，即将中间钢筋上的半灌浆套筒向左移动，套进一体式螺母螺栓的外螺纹，用扳手卡进半灌浆套筒的外切圆六边形，将半灌浆套筒旋进、旋紧一体式螺母螺栓的外螺纹，对灌浆端的筒口进行相应堵头封端措施。然后再对梁底部的两边的水平纵向钢筋按照同样方法和过程，用扳手将半灌浆套筒旋进、旋紧一体式螺母螺栓，对灌浆端的筒口进行相应堵头封端措施，按照规定，在灌浆端的两个灌浆口连接灌浆软管，将砂浆灌进套筒的灌浆段，砂浆固结后，实现连接钢筋的固定。
本发明也可利用一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒对钢筋直径相差一级的钢筋在梁‐柱现浇节点进行连接，连接的方式是，当半灌浆套筒右端的灌浆端连接的钢筋直径较螺纹端钢筋直径小一级时，仍然选用半灌浆套筒左端，即螺纹端的较大钢筋直径对应的一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒；而为解决一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒左端的一体式螺母螺栓连接的钢筋直径可能小一级的需要，针对每种钢筋直径的一体式螺母螺栓，设计增加内螺纹直径小一级的一体式螺母螺栓型号，即一体式螺母螺栓的外螺纹直径不变，其内螺纹直径小一级，即一体式螺母螺栓壁厚有相应增大，保证连接强度要求。
预制叠合梁的钢筋连接螺纹端在螺纹加工完成后，采用轻质防撞击材料的螺母予以保护，例如塑料螺母，保护钢筋螺纹端在预制梁的制作、运输过程中不被损坏，在预制梁准备吊装前，取下钢筋端部轻质螺母，旋进对应直径的一体式螺母螺栓。一体式螺母螺栓有内、外螺纹段，在一体式螺母螺栓产品制作完成后，对一体式螺母螺栓的外螺纹采用轻质防撞击材料制作的可开、闭的夹筒保护，例如硬塑料的可开、闭的夹筒，即将夹筒闭合在外螺纹上，保护外螺纹在包装、运输过程中外螺纹不被损坏，而且，在预制梁吊装前，将一体式螺母螺栓旋进钢筋的螺纹端后，夹筒仍然不取下，要在两端预制梁都吊装就位后再打开夹筒，从侧面取下。半灌浆套筒有内螺纹段，在其制作、运输过程中，内螺纹不易被损坏，但是在吊装就位过程中有可能损坏套筒内螺纹。为此，在半灌浆套筒套进外露的长钢筋端前，在外露的长钢筋端先套上轻质、柔性、有一定厚度、长度的柔圆套，例如塑料柔软圆形套，然后将半灌浆套筒套在塑料柔软圆形套外面，吊装过程中，保证半灌浆套筒左右移动不会损坏内螺纹，在两端预制梁吊装就位后，半灌浆套筒套进一体式螺母螺栓前，将塑料柔软圆套从两端钢筋的间隙中抽取出，然后将半灌浆套筒旋进一体式螺母螺栓，并旋紧固定。这些保护螺纹的小配件均可回收，重复使用，降低成本。通过这些保护措施，保证装配式建筑的梁‐柱现浇柱中节点处梁的纵向钢筋螺纹连接、一体式螺母螺栓与半灌浆套筒螺纹连接的质量和安全。
将半灌浆套筒旋进一体式螺母螺栓，并旋紧后，在半灌浆套筒的灌浆端部塞进橡胶堵头封堵，在半灌浆套筒上的两个灌浆孔连接灌浆软管，灌注砂浆，并灌满养护。完成梁‐柱现浇节点处预制叠合梁底部的水平纵向钢筋的连接。
图8-9分别为预制梁底部水平纵向钢筋连接采用全灌浆套筒和半灌浆套筒组件方式的柱截面的最小长度尺寸分析示意图。后者其中一端的钢筋通过螺纹与一体式螺母螺栓连接、一体式螺母螺栓连接通过外螺纹与套筒螺纹端连接，这种钢筋连接方式的单位长度抗拔强度，大大高于同直径钢筋通过灌浆砂浆与灌浆端套筒摩擦连接方式的单位长度抗拔强度，因此，一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒的总长度大大小于两端均采用灌浆连接的全灌浆套筒的总长度，因为一体式螺母螺栓与半灌浆套筒在柱子两侧的预制梁的吊装过程中是完全分离的，即采用一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒连接钢筋，具有采用全灌浆套筒连接钢筋同样的进行预制梁吊装、定位、拼接的准确性、方便性、快捷性，突破装配式梁‐柱现浇节点预制梁水平纵向钢筋连接只能采用全灌浆套筒的局限性。表1为采用不同灌浆套筒与柱截面最小长度尺寸影响近似分析，不同直径钢筋采用全灌浆套筒和一体式螺母螺栓连接短灌浆套方式，对应的柱子截面的最小长度尺寸要求差异很大。表1“采用不同灌浆套筒与柱截面最小长度尺寸影响近似分析”中可以看出，采用一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒长度比全灌浆套筒的长度减小近1/2，用于装配式建筑的混凝土梁-柱现浇节点钢筋连接时，避免了因为钢筋连接、为保持吊装方便的要求而要加大柱子截面的长度尺寸的弊端，降低建筑结构造价成本。同时一体式螺母螺栓连接半灌浆套筒比采用全灌浆套筒短，连接套筒的重量也减小近1/2，套筒的成本大大降低，因而可降低装配式建筑的造价成本。也有助于预制梁、柱的现浇装配节点的标准化。
表1 采用不同灌浆套筒与柱截面最小长度尺寸影响近似分析
要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，包括半灌浆套筒(2)和用于与半灌浆套筒连接的一体式螺母螺栓(1)；
所述的半灌浆套筒(1)包括直形的筒体(21)，该筒体(21)的一端为设有内螺纹的螺纹端(22)，另一端为灌浆端(23)，该灌浆端(23)的外侧端面开口，用于插入一根预制叠合梁水平纵向钢筋；
所述的一体式螺母螺栓(1)包括本体(11)和设在本体上的内螺纹(12)及外螺纹(13)，所述的内螺纹(12)用于与另一根预制叠合梁水平纵向钢筋端头的螺纹连接，所述的外螺纹(13)用于与螺纹端(22)的内螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，其特征在于，所述一体式螺母螺栓(1)的内螺纹(12)前端与一体式螺母螺栓(1)的内端面齐平，形成一直形通孔。
3.根据权利要求1所述的现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，其特征在于，所述一体式螺母螺栓(1)的外端部形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部，所述灌浆端(23)的外侧端也形成一呈外切圆正六边形的扳手操作部。
4.根据权利要求1、2或3所述的现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，其特征在于，所述的灌浆端(23)开有两个灌浆孔(24)，所述灌浆端(23)的内壁上设置多个环状凸起(25)。
5.根据权利要求1、2或3所述的现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，其特征在于，所述灌浆端(23)外侧端面的开口处设有起密封作用的橡胶堵头。
6.根据权利要求1、2或3所述的现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件，其特征在于，所述一体式螺母螺栓的环形截面面积要保证环形截面的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于一体式螺母螺栓外；
一体式螺母螺栓的内螺纹长度和外螺纹长度均要保证螺纹段的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于一体式螺母螺栓外；半灌浆套筒螺纹端的内螺纹长度与一体式螺母螺栓的外螺纹长度相同，同样要保证螺纹段的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，以保证钢筋拉断破坏时断于半灌浆套筒外；
所述的半灌浆套筒的环形截面面积要保证环形截面的抗拉强度、屈服强度大于连接钢筋的抗拉强度、屈服强度，半灌浆套筒的长度和内壁上设置多个环状凸起的高度、数量要保证半灌浆套筒内灌浆料达到强度后，钢筋拉断破坏时断于半灌浆套筒外。
7.权利要求1-6任一项所述现浇梁柱节点预制梁钢筋连接用半灌浆套筒组件的应用，其特征在于，
需要连接柱子两侧预制叠合梁的水平纵向钢筋时，在柱子左边预制叠合梁起吊安装前，卸下左边预制叠合梁外露钢筋螺纹端的保护螺纹的轻质螺母，将一体式螺母螺栓旋紧在外露钢筋端部的螺纹上，露出钢筋端头，同时在一体式螺母螺栓的外螺纹处，用可方便开合的夹筒夹紧外螺纹，在左边预制叠合梁吊装就位过程中保护其外螺纹；
将半灌浆套筒套在需要连接的柱子右边预制叠合梁的外露钢筋端部上，并预先在该钢筋端部套上柔性簿圆套，保护半灌浆套筒的内螺纹；半灌浆套筒的内径尺寸比钢筋直径尺寸略大，使半灌浆套筒能方便在钢筋上左右移动，露出钢筋端头，保证右边预制叠合梁的吊装就位；
柱子两侧的预制叠合梁吊装就位后，卸下夹筒，抽出柔性簿圆套，将套在右边预制叠合梁上的半灌浆套筒向左移动，利用半灌浆套筒螺纹端的内螺纹旋紧固定在一体式螺母螺栓的外螺纹上；旋紧后在半灌浆套筒套的灌浆端进行橡胶堵头封端，灌浆孔连接灌浆软管，灌注砂浆固化连接。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，预制叠合梁吊装就位时，利用预制叠合梁截面轴心线、预制叠合梁的端面、连接的钢筋轴心线和连接的钢筋端头位置，按照起吊、平移、调整、缓慢垂直放下的过程，吊装预制叠合梁对准要求的柱顶面定位线，在柱子顶面垂直放下，微调定位。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，利用一体式螺母螺栓外端部的呈外切圆正六边形的扳手操作部，将其旋在需要连接的柱子左边预制叠合梁的外露钢筋端部的螺纹上；利用半灌浆筒套灌浆端外侧端的呈外切圆正六边形的扳手操作部，将其旋在需要连接的柱子左边预制梁的外露钢筋端部一体式螺母螺栓的外螺纹上。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，柱子两侧相对的预制叠合梁底部同一排多根水平纵向钢筋需要进行连接时，先对中间的水平纵向钢筋采用半灌浆套筒组件进行连接及橡胶堵头封端，然后再对梁截面两边的水平纵向钢筋采用半灌浆套筒组件进行连接及橡胶堵头封端，最后对全部半灌浆套筒灌浆孔连接灌浆软管，灌注砂浆固化连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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