CN108625491B - 装配式h型钢柱-独立基础-混凝土圈梁l形连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑结构工程中装配式结构节点制作技术领域,具体涉及一种装配式H型钢柱‑独立基础‑混凝土圈梁L形连接节点。本发明中构件工厂预制,现场装配,其中H型钢柱与混凝土独立基础螺栓连接,混凝土圈梁分别搭接在独立基础的邻边上,形成L形连接节点,圈梁纵筋在节点区搭接,绑扎成钢筋笼,L形连接节点在施工现场浇筑,其现浇节点形式连接可靠,使相邻圈梁及H型钢柱、独立基础连接成一个整齐,增加了结构的整体性,减轻基础不均匀沉降对结构的影响,同时有效保护了柱脚、避免柱脚钢材腐蚀,提高了房屋底部结构的可靠性,适合在村镇低多层农房结构中广泛推广应用,推动村镇住宅产业化发展。

Description

装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点
技术领域:
本发明属于建筑结构工程中装配式结构节点制作技术领域,具体涉及一种装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点及作法。
背景技术:
近年来,装配式轻钢结构住宅得到了快速发展,与传统的住宅结构相比,装配式轻钢结构住宅具有以下优势:1)轻钢结构住宅开间尺寸较大,墙体多为非承重墙,空间布置灵活、集成化程度高。2)自重轻,使得装配式轻钢结构住宅在地震中承受的地震作用较小,能充分发挥钢材强度高、延性好、塑性变形能力强的特点,提高了住宅的抗震性能及安全可靠性。较轻的质量还可以降低基础造价以及运输、安装的费用。3)绿色、环保、节能、可持续发展。装配式钢结构住宅在生产、建造过程中不会产生大量的废料污染环境,取而代之的是工厂加工、现场装配,在降低能耗的同时,减少了现场的工作量与施工噪音。4)装配式轻钢结构住宅工厂预制、现场安装的特点,机械化生产及安装,建造周期短、产品质量高。
当前,我国正处在新型城镇化、新农村建设蓬勃发展时期,随着国家的大力倡导,发展建筑工业化、住宅产业化(特别是装配式轻钢结构住宅体系)是建筑业转变传统建造模式的迫切需要,更是适应我国量大面广的村镇农房建造的迫切需要。轻钢结构体系引入村镇低多层住宅工业化领域,可利用轻钢结构优越的力学性能,对提高农房的抗震性能具有十分积极的意义。
装配式轻钢结构住宅的主要承重构件均采用薄壁钢管和轻型热轧型钢,轻钢结构框架柱多采用H型钢柱。对于装配式轻钢结构,如何做好装配式房屋与底部基础的有效锚固,是装配式房屋与基础之间有效传递荷载、发挥结构承载能力的关键。因此,如何做好H型钢柱、基础与主体结构间的可靠锚固,做好柱脚的有效保护、避免柱脚钢材腐蚀,是H型钢柱能否在低多层农房结构中很好的发挥工作性能的关键。
发明内容
本发明提供了一种装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点及作法,本发明中各结构构件工厂预制,施工现场装配,节点后浇,将邻边搭接布置的圈梁与柱、基础可靠锚固在一起,同时有效保护了柱脚、避免柱脚钢材腐蚀,构造简单,施工方便,适合在村镇低多层轻钢结构住宅中广泛推广应用,推动村镇住宅产业化发展。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,包括H型钢柱(1)、柱脚端板(2)、混凝土圈梁(3)、圈梁纵筋(4)、短钢筋(5)、混凝土独立基础(6)、预埋螺栓(7)、节点浇筑模板(8)和L形连接节点(9);焊有柱脚端板(2)的H型钢柱(1)与混凝土独立基础(6)通过预埋螺栓(7)连接,混凝土圈梁(3)分别搭接在混凝土独立基础(6)邻边上,形成L形连接节点;所述的混凝土圈梁(3)内配置圈梁纵筋(4),圈梁纵筋(4)从H型钢柱(1)两侧,伸入L形连接节点(9)区域内,邻边搭接的圈梁间外侧钢筋相交处,用短钢筋(5)在竖向绑扎固定,其他位置圈梁纵筋(4)交叉处钢筋间绑扎固定,形成节点区钢筋笼;设置节点浇筑模板(8),完成L形连接节点(9)浇筑,形成装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点。
所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:
所述的H型钢柱(1)翼缘及腹板高度不小于100mm。
所述的柱脚端板(2)所用钢板厚度不小于6mm,形状为方形或矩形,焊接在H型钢柱(1)底部;柱脚端板(2)上加工有连接预埋螺栓(7)所需孔径的螺栓孔。混凝土独立基础(6)上的预埋螺栓(7)穿过柱脚端板(2)上的预留螺栓孔,将H型钢柱(1)与混凝土独立基础(6)可靠连接。
所述的混凝土圈梁(3)内配置圈梁纵筋(4)。混凝土圈梁(3)分别搭接在混凝土独立基础(6)邻边上,形成L形连接节点。
所述的圈梁纵筋(4)采用螺旋钢筋,圈梁纵筋(4)沿圈梁通长布置并外伸出圈梁端部截面;混凝土圈梁(3)搭接在混凝土独立基础(6)上之后,圈梁纵筋(4)从H型钢柱(1)两侧,伸入L形连接节点(9)区域内,外伸长度不超出L形连接节点(9)区域尺寸,以保证节点区浇筑时,钢筋不外露出节点区。
所述的短钢筋(5)长度小于圈梁截面高度,邻边搭接的圈梁间外侧钢筋相交处,用短钢筋(5)在竖向绑扎固定,其他位置圈梁纵筋(4)交叉处的钢筋间绑扎固定,在L形连接节点(9)区形成钢筋笼。节点区填充后,形成配筋强节点。
所述的混凝土独立基础(6)顶面预埋螺栓(7)。
所述的混凝土圈梁(3)及混凝土独立基础(6),根据实际工程需要,可采用再生混凝土。
所述的预埋螺栓(7)在制作混凝土独立基础(6)时预埋在基础内,并根据实际工程外露一定锚固长度。
所述的节点浇筑模板(8)根据实际工程选用钢模板或木模板。
所述的L形连接节点(9)在布置好节点浇筑模板(8)后,使用混凝土或灌浆料填充;填充材料强度不低于混凝土圈梁(3)、混凝土独立基础(6)中混凝土强度。L形连接节点(9)施工现场现浇,将H型钢柱(1)、混凝土圈梁(3)、混凝土独立基础(6)牢固的浇筑在一起,使之成为一个整齐,增加了结构的整体性,减轻基础不均匀沉降对结构的影响。同时,有效的保护了柱脚,避免柱脚钢材腐蚀。
与现有技术相比,本发明的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点具有如下优势:
(1)本发明为装配式构件节点的制作方法,H型钢柱、混凝土独立基础、混凝土圈梁构件均为工厂预制生产,仅节点区施工现场浇筑,构造形式方便支模、易于施工,显著降低工人作业强度,减少工程用工量,高效缩短施工时间,适合在低多层农房结构中推广应用,快速推进量大面广的村镇农房改造工作。
(2)节点区,圈梁纵筋外伸,在L形连接节点区搭接成钢筋笼,填充材料现浇,将底部结构构件H型钢柱、混凝土独立基础、混凝土圈梁浇筑成整体,形成强节点,增加了底部结构的整体性,实现了强底部结构构造。
(3)强节点形式,有效保证了主要受力构件柱到基础的可靠连接,保证了荷载在柱、圈梁到基础载的有效传递,增加了结构的承载能力。
(4)强底部结构构造,增强了建筑的整体刚度及墙身的稳定性,减轻基础不均匀沉降对结构的影响,减少因基础不均匀沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂。在抗震设防地区,可有效提高村镇低多层农房结构整体抗震能力。
(5)强底部结构,与H型钢柱轻钢框架结构形成完整可靠的受力体系,不需要墙体作为受力构件承担结构荷载,便于墙体布置及墙板的选型。在村镇低多层农房结构中,墙体可直接砌筑砌块或安装装配式墙板等在圈梁上。
(6)填充混凝土或灌浆料等将H型钢柱脚包裹在节点区域内,使柱脚与外界隔离,保护柱脚,避免柱脚钢材腐蚀。同时,混凝土、灌浆料等填充材料具有很好的防火效果,可以弥补钢材防火能力差的劣势。
附图说明:
图1是装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点制作过程局部详图;(a)装配(b)支模(c)浇筑
图2是预制H型钢柱示意图;
图3是预制混凝土独立基础示意图;
图4是预制混凝土圈梁示意图;
图5是装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点俯视图;
图6是装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点装配整体示意图。
图中:1-H型钢柱;2-柱脚端板;3-混凝土圈梁;4-圈梁纵筋;5-短钢筋;6-混凝土独立基础;7-预埋螺栓;8-节点浇筑模板;9-L形连接节点。
具体实施方式:
发明中的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,结合附图1~6阐明本发明制作方法如下:
第一步:工厂预制H型钢柱、混凝土圈梁及混凝土独立基础。H型钢柱制作时,在柱底焊接带有螺栓孔的柱脚端板;混凝土圈梁制作时,圈梁纵筋采用螺旋钢筋,沿圈梁通长布置并外伸出圈梁端部截面,外伸长度不超出L形连接节点区域尺寸;混凝土独立基础制作时基础顶面预埋螺栓。
第二步:现场装配。独立基础上的预埋螺栓穿过柱脚端板上的预留螺栓孔,将H型钢柱与混凝土独立基础螺栓连接,然后将混凝土圈梁分别搭接在混凝土独立基础的邻边上,形成L形连接节点,邻边搭接的圈梁间外侧外伸的钢筋相交处,用短钢筋在竖向绑扎固定,其他位置外伸的圈梁纵筋交叉处的钢筋间绑扎固定,在L形连接节点区形成钢筋笼。
第三步:现场浇筑节点。布置H型钢柱脚-独立基础-混凝土圈梁节点浇筑模板,进行节点混凝土或灌浆料的浇筑,使用振捣工具对填充材料进行振捣密实,并抹平表面养护,形成一种装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点。
以上所述仅为本发明的一个具体实施案例,但本发明的应用不限于此。在本发明实施过程中所列举的各构件尺寸及材料的选取均可根据实际需要来选择运用,在此不再一一列举。

Claims (10)

1.装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:包括H型钢柱(1)、柱脚端板(2)、混凝土圈梁(3)、圈梁纵筋(4)、短钢筋(5)、混凝土独立基础(6)、预埋螺栓(7)、节点浇筑模板(8)和L形连接节点(9);焊有柱脚端板(2)的H型钢柱(1)与混凝土独立基础(6)通过预埋螺栓(7)连接,混凝土圈梁(3)分别搭接在混凝土独立基础(6)邻边上,形成L形连接节点;所述的混凝土圈梁(3)内配置圈梁纵筋(4),圈梁纵筋(4)从H型钢柱(1)两侧,伸入L形连接节点(9)区域内,邻边搭接的圈梁间外侧钢筋相交处,用短钢筋(5)在竖向绑扎固定,其他位置圈梁纵筋(4)交叉处钢筋间绑扎固定,形成节点区钢筋笼;设置节点浇筑模板(8),完成L形连接节点(9)浇筑,形成装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点。
2.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的H型钢柱(1)翼缘及腹板高度不小于100mm。
3.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的柱脚端板(2)所用钢板厚度不小于6mm,形状为方形或矩形,焊接在H型钢柱(1)底部;柱脚端板(2)上加工有连接预埋螺栓(7)所需孔径的螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的圈梁纵筋(4)采用螺旋钢筋。
5.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的圈梁纵筋(4)沿圈梁通长布置并外伸出圈梁端部截面;圈梁装配时,圈梁纵筋(4)伸入L形连接节点(9)内,但长度不超出L形连接节点(9)区域尺寸。
6.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的短钢筋(5)长度小于圈梁截面高度。
7.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的混凝土独立基础(6)顶面预埋螺栓(7)。
8.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的预埋螺栓(7)在制作混凝土独立基础(6)时预埋在基础内,并外露锚固长度。
9.根据权利要求1所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于:所述的L形连接节点(9)在布置好节点浇筑模板(8)后,使用混凝土或灌浆料填充;填充材料强度不低于混凝土圈梁(3)、混凝土独立基础(6)中混凝土强度。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点,其特征在于,其制作方法如下:
第一步:工厂预制H型钢柱、混凝土圈梁及混凝土独立基础,在柱脚端板上加工螺栓孔,将柱脚端板焊接在H型钢柱柱底,在混凝土独立基础顶面预埋螺栓;
第二步:H型钢柱、混凝土圈梁及混凝土独立基础现场装配,独立基础上的预埋螺栓穿过柱脚端板上的预留螺栓孔,将H型钢柱与混凝土独立基础螺栓连接,然后将混凝土圈梁分别搭接在混凝土独立基础的邻边上;邻边搭接的圈梁间外侧外伸的钢筋相交处,用短钢筋在竖向绑扎固定,其他位置外伸的圈梁纵筋交叉处的钢筋间绑扎固定;
第三步:布置H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁节点浇筑模板,进行节点混凝土或灌浆料的浇筑,使用振捣工具对填充材料进行振捣密实,并抹平表面养护,形成一种装配式H型钢柱-独立基础-混凝土圈梁L形连接节点。
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