CN108867859A - 预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明为预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，包括有预制混凝土柱、预制混凝土梁和叠合梁顶纵筋，叠合梁顶纵筋穿过预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器，进而与预埋在预制混凝土柱内的柱内锚固钢筋连接。预制混凝土梁包括预制混凝土梁体、普通外伸封闭箍筋、梁端外伸封闭箍筋、叠合梁底纵筋、梁端附加钢筋和梁端附加箍筋，梁端外伸封闭箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁底纵筋箍在一起，所述梁端附加箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋箍在一起。该构造给叠合梁顶纵筋和钢筋续接器的连接提供了充足的操作调整空间，很好的保证了钢筋连接质量。同时有效防止了叠合梁顶纵筋压屈，增强结构的抗震性能。

Description

预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造及安装方法

技术领域

本发明涉及装配式混凝土结构的梁柱安装技术领域，尤其涉及预制梁柱压接节点钢筋连接结构及其安装方法。

背景技术

装配式混凝土结构与现浇混凝土结构相比具有减少现场作业量、施工速度快、节约材料、有利于减少现浇过程中产生的灰尘的优点，但是装配式混凝土结构连接的可靠性和结构的整体性较差，抗震性能不够理想。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，同时避免了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：梁柱节点钢筋连接采用钢筋续接器，由于预制梁加密区范围内的外伸封闭箍筋距离钢筋续接器较近，经常会限制连接钢筋的操作空间，不能保证钢筋拧入续接器的深度甚至根本无法拧入，直接影响到钢筋连接的质量和框架结构的安全。另外，为了解决梁柱节点区钢筋避让较难的问题，采用预应力钢筋将梁柱节点压接在一起，但是这种压接方式存在预应力钢筋过早压屈，节点延性不好的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造及安装方法，以解决现有技术中预制梁加密区范围内的外伸封闭箍筋距离钢筋续接器较近，经常会限制连接钢筋的操作空间，不能保证钢筋拧入续接器的深度甚至根本无法拧入，影响钢筋连接的质量和框架结构的安全；采用钢绞线将梁柱节点压接的方式导致预应力钢筋过早压屈，节点延性不好的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：包括有预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁，所述预制混凝土叠合梁包括预制混凝土梁和梁后浇层，所述预制混凝土梁通过水平设置的后张预应力束连接在预制混凝土柱上，所述梁后浇层的顶部预埋有叠合梁顶纵筋，所述叠合梁顶纵筋穿过预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器，进而与预埋在预制混凝土柱内的柱内锚固钢筋连接；

所述预制混凝土梁包括有预制混凝土梁体、上端伸出预制混凝土梁体的普通外伸封闭箍筋、梁端外伸封闭箍筋，以及预埋在预制混凝土梁体中的叠合梁底纵筋；预制混凝土梁体上方靠近预制混凝土柱的一端还设置有梁端附加钢筋和梁端附加箍筋，所述梁端外伸封闭箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁底纵筋箍在一起，所述梁端附加箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋箍在一起。

优选地，预制混凝土柱和预制混凝土梁的边节点处，预制混凝土柱为边柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道，预制混凝土柱内水平设置有与梁预应力孔道配合的柱预应力孔道，后张预应力束依次穿过梁预应力孔道和柱预应力孔道，进而通过预应力筋外锚头固定。

优选地，预制混凝土柱和预制混凝土梁的中节点处，预制混凝土柱为中柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道，预制混凝土柱内水平设置有与梁预应力孔道配合的柱预应力孔道，后张预应力束穿在梁预应力孔道和柱预应力孔道中。

优选地，叠合梁顶纵筋靠近预制混凝土柱的一端还设置有套管，所述叠合梁顶纵筋依次穿过套管和预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器，进而与预埋在预制混凝土柱内的柱内锚固钢筋连接。

优选地，所述套管内的叠合梁顶纵筋包括颈缩段和非颈缩段，非颈缩段为靠近钢筋续接器的一段，颈缩段为远离钢筋续接器的一段。

优选地，所述非颈缩段的长度为叠合梁顶纵筋的直径的1～3倍，所述颈缩段的截面积为叠合梁顶纵筋截面积的50%～90%。

优选地，所述套管的长度为叠合梁顶纵筋的直径的4～23倍。

优选地，所述预制混凝土梁体和预制混凝土柱之间的接缝处填筑有纤维灌浆材料。

优选地，所述预制混凝土梁体的底部与预制混凝土柱的连接处设置有临时支撑。

另外，本发明还提供上述预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造的安装方法，其特征在于包括以下步骤，

步骤一：在工厂制作预制混凝土柱、预制混凝土梁体和叠合梁顶纵筋，预制混凝土梁体内预留梁预应力孔道，在预制混凝土柱预留柱预应力孔道，预制混凝土柱内预埋柱内锚固钢筋和钢筋续接器；

步骤二：预制混凝土梁体出厂前，将叠合梁顶纵筋和普通外伸封闭箍筋进行预固定，将梁端附加钢筋和梁端外伸封闭箍筋进行预固定，并将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋回缩；

步骤三：在预制混凝土柱上安装临时支撑，调整预制混凝土柱的垂直度，将预制混凝土梁体吊装至临时支撑上，固定预制混凝土梁体；

步骤四：在梁预应力孔道和柱预应力孔道内铺设后张预应力束，在预制混凝土梁体和预制混凝土柱之间的接缝处填筑纤维灌浆材料，张拉后张预应力束进行固定；

步骤五：放松叠合梁顶纵筋，叠合梁顶纵筋的一端穿过梁端附加箍筋，进而与预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器连接固定，当叠合梁顶纵筋与钢筋续接器对不上时，微调梁端附加箍筋，使叠合梁顶纵筋与钢筋续接器连接固定，满足钢筋续接器的连接深度要求；

步骤六：放松梁端附加钢筋，使梁端附加钢筋穿过梁端附加钢筋和梁端外伸封闭箍筋的环扣部分；

步骤七：将梁端附加箍筋、叠合梁顶纵筋和梁端附加钢筋进行绑扎固定，形成封闭箍筋；

步骤八：浇筑混凝土，形成梁后浇层，完成构造施工。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

（1）本发明的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造采用外伸开口箍筋和外伸封闭箍筋相结合，预制混凝土梁体上方靠近预制混凝土柱的一端预埋梁端外伸封闭箍筋，其余部分预埋普通外伸封闭箍筋，梁端外伸封闭箍筋的高度低于普通外伸封闭箍筋，并且在预制混凝土梁体上方靠近预制混凝土柱的一端设置梁端附加钢筋，采用梁端附加箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋箍在一起，通过微调梁端附加箍筋，给叠合梁顶纵筋和钢筋续接器的连接提供了充足的操作调整空间，保证了钢筋的连接质量，同时梁端附加钢筋的设置提高了预制混凝土柱与预制梁连接的稳定性。

（2）本发明的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造中叠合梁顶纵筋的一端伸入钢筋续接器，并且与柱内锚固钢筋连接，叠合梁顶纵筋靠近钢筋续接器的一端外面套有套管，套管内的叠合梁顶纵筋包括颈缩段和非颈缩段，有效防止了叠合梁顶纵筋压屈，增强结构的抗震性能。

（3）本发明的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造结构简单、加工方便、安装高效，具有良好的抗震能力。

附图说明

图1为实施例一中预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造的结构示意图。

图2为实施例一中预制混凝土柱的结构示意图。

图3为实施例一中预制混凝土梁和钢筋的连接示意图。

图4为实施例一中预制混凝土梁靠近预制混凝土柱端的剖面示意图。

图5为实施例一中梁端附加箍筋的排布形式示意图。

图6为实施例一中预制混凝土梁远离预制混凝土柱端的剖面示意图。

图7为实施例一中边节点处预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁的第一种连接示意图。

图8为实施例一中中节点处预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁的第一种连接示意图。

图9为实施例一中边节点处预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁的第二种连接示意图。

图10为实施例一中的中节点处预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁的第二种连接示意图。

图11为图9或图10中A部分的放大示意图。

图12为实施例二中预制混凝土梁柱压接节点梁端钢筋构造的结构示意图。

图13为实施例二中预制混凝土柱的结构示意图。

图14为实施例二中预制混凝土梁和钢筋的连接示意图。

图15为实施例二中预制混凝土梁靠近预制混凝土柱端的剖面示意图。

图16为实施例二中预制混凝土梁远离预制混凝土柱端的剖面示意图。

附图标记：1-预制混凝土柱、11-钢筋续接器、12-柱内锚固钢筋、21-预制混凝土梁、212-普通外伸封闭箍筋、213-梁端外伸封闭箍筋、214-梁端附加钢筋、215-梁端附加箍筋、216-叠合梁底纵筋、22-梁后浇层、23-叠合梁顶纵筋、24-套管、251-颈缩段、252-非颈缩段、3-临时支撑、4-后张预应力束、41-柱预应力孔道、42-梁预应力孔道、43-预应力筋外锚头、5-纤维灌浆材料。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

实施例一

如图1～6所示，预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，包括有预制混凝土柱（1）和预制混凝土叠合梁，预制混凝土叠合梁包括预制混凝土梁（21）和梁后浇层（22），预制混凝土梁（21）通过水平设置的后张预应力束（4）连接在预制混凝土柱（1）上，梁后浇层（22）的顶部预埋有四根叠合梁顶纵筋（23），叠合梁顶纵筋（23）穿过预埋在预制混凝土柱（1）内的钢筋续接器（11），进而与预埋在预制混凝土柱（1）内的柱内锚固钢筋（12）连接。预制混凝土梁体的底部与预制混凝土柱（1）的连接处设置有临时支撑（3）。

预制混凝土梁（21）包括有预制混凝土梁体、上端伸出预制混凝土梁体的普通外伸封闭箍筋（212）、梁端外伸封闭箍筋（213），以及预埋在预制混凝土梁体中的叠合梁底纵筋（216）。预制混凝土梁体上方靠近预制混凝土柱（1）的一端还设置有梁端附加钢筋（214）和梁端附加箍筋（215），梁端外伸封闭箍筋（213）将梁端附加钢筋（214）和叠合梁底纵筋（216）箍在一起，梁端附加箍筋（215）将梁端附加钢筋（214）和叠合梁顶纵筋（23）箍在一起。梁端外伸封闭箍筋（213）和梁端附加箍筋（215）设置在距离预制混凝土梁体靠近预制混凝土柱（1）一端300～500mm的范围内，其余部位采用普通外伸封闭箍筋（212）。

每组普通外伸封闭箍筋（212）包括将四根叠合梁顶纵筋（23）和四根叠合梁底纵筋（216）箍在一起的普通外伸封闭外圈箍筋，以及将中间两根叠合梁顶纵筋（23）和中间两根叠合梁底纵筋（216）箍在一起的普通外伸封闭内圈箍筋。梁端附加钢筋（214）为四根，梁端附加钢筋（214）的高度低于叠合梁顶纵筋（23）的高度，并且位置与叠合梁顶纵筋（23）相对应。梁端附加箍筋（215）为口字型，每组梁端附加箍筋（215）包括两根箍筋，其中一根将左侧三根叠合梁顶纵筋（23）和梁端附加钢筋（214）箍在一起，另一根将右侧三根叠合梁顶纵筋（23）和梁端附加钢筋（214）箍在一起。梁端附加箍筋（215）的开口端向内弯折135度形成弯钩，弯钩钩住叠合梁顶纵筋（23）。

如图7所示，预制混凝土柱（1）和预制混凝土梁（21）的边节点处，预制混凝土柱（1）为边柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道（42），预制混凝土柱（1）内水平设置有与梁预应力孔道（42）配合的柱预应力孔道（41），不在同一条直线上的柱预应力孔道（41）在柱高度方向上交错设置，后张预应力束（4）依次穿过梁预应力孔道（42）和柱预应力孔道（41），进而通过预应力筋外锚头（43）固定。预制混凝土柱（1）和预制混凝土梁体之间留有10～30mm的接缝，接缝处填筑有纤维灌浆材料（5）。

如图8所示，预制混凝土柱（1）和预制混凝土梁（21）的中节点处，预制混凝土柱（1）为中柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道（42），预制混凝土柱（1）内水平设置有与梁预应力孔道（42）配合的柱预应力孔道（41），不在同一条直线上的柱预应力孔道（41）在柱高度方向上交错设置，后张预应力束（4）穿在梁预应力孔道（42）和柱预应力孔道（41）中。预制混凝土柱（1）和预制混凝土梁体之间留有10～30mm的接缝，接缝处填筑有纤维灌浆材料（5）。

如图9和10所示，更加优选地，叠合梁顶纵筋（23）靠近预制混凝土柱（1）的一端还设置有套管（24），叠合梁顶纵筋（23）依次穿过套管（24）和预埋在预制混凝土柱（1）内的钢筋续接器（11），进而与预埋在预制混凝土柱（1）内的柱内锚固钢筋（12）连接。套管（24）的长度为叠合梁顶纵筋（23）的直径的4～23倍。梁端外伸封闭箍筋（213）箍在套管（24）外，以保证该段叠合梁顶纵筋（23）的稳定性，增强结构的抗震性能。

如图11所示，套管（24）内的叠合梁顶纵筋（23）包括颈缩段（251）和非颈缩段（252），非颈缩段（252）为靠近钢筋续接器（11）的一段，颈缩段（251）为远离钢筋续接器（11）的一段，通过截面削弱处理得到。非颈缩段（252）的长度为叠合梁顶纵筋（23）的直径的1～3倍，颈缩段（251）的截面积为叠合梁顶纵筋（23）截面积的50%～90%。

实施例二

如图12～16所示，本实施例中叠合梁顶纵筋（23）、梁端附加钢筋（214）均为两根，相适应地，每组普通外伸封闭箍筋（212）只有一根箍筋，每组梁端附加箍筋（215）也只有一根，梁端附加箍筋（215）将两根叠合梁顶纵筋（23）和两根梁端附加钢筋（214）箍在一起。其它设置与实施例一相同。

当然，施工过程中，为了增强构造的抗震能力，梁端附加箍筋（215）和叠合梁顶纵筋（23）还可以更多。

上述预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造的安装方法包括以下步骤，

步骤一：在工厂制作预制混凝土柱（1）、预制混凝土梁体和叠合梁顶纵筋（23），预制混凝土梁体内预留梁预应力孔道（42），在预制混凝土柱（1）预留柱预应力孔道（41），预制混凝土柱（1）内预埋柱内锚固钢筋（12）和钢筋续接器（11）。

步骤二：预制混凝土梁体出厂前，将叠合梁顶纵筋（23）和普通外伸封闭箍筋（212）进行预固定，将梁端附加钢筋（214）和梁端外伸封闭箍筋（213）进行预固定，并将梁端附加钢筋（214）和叠合梁顶纵筋（23）回缩。

步骤三：在预制混凝土柱（1）上安装临时支撑（3），调整预制混凝土柱（1）的垂直度，将预制混凝土梁体吊装至临时支撑（3）上，固定预制混凝土梁体。

步骤四：在梁预应力孔道（42）和柱预应力孔道（41）内铺设后张预应力束（4），在预制混凝土梁体和预制混凝土柱（1）之间的接缝处填筑纤维灌浆材料（5），张拉后张预应力束（4）进行固定。

步骤五：放松叠合梁顶纵筋（23），叠合梁顶纵筋（23）的一端穿过梁端附加箍筋（215），进而与预埋在预制混凝土柱（1）内的钢筋续接器（11）连接固定，当叠合梁顶纵筋（23）与钢筋续接器（11）对不上时，微调梁端附加箍筋（215），使叠合梁顶纵筋（23）与钢筋续接器（11）连接固定，满足钢筋续接器（11）的连接深度要求。

步骤六：放松梁端附加钢筋（214），使梁端附加钢筋（214）穿过梁端附加钢筋（214）和梁端外伸封闭箍筋（213）的环扣部分。

步骤七：将梁端附加箍筋（215）、叠合梁顶纵筋（23）和梁端附加钢筋（214）进行绑扎固定，形成封闭箍筋。

步骤八：浇筑混凝土，形成梁后浇层（22），完成构造施工。

以上各实施例仅用于对本发明进行解释说明，并不构成对权利要求范围的限定，本领域技术人员根据本发明说明书内容可以想到的其他替代手段，均应在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：包括有预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁，所述预制混凝土叠合梁包括预制混凝土梁和梁后浇层，所述预制混凝土梁通过水平设置的后张预应力束连接在预制混凝土柱上，所述梁后浇层的顶部预埋有叠合梁顶纵筋，所述叠合梁顶纵筋穿过预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器，进而与预埋在预制混凝土柱内的柱内锚固钢筋连接；

所述预制混凝土梁包括有预制混凝土梁体、上端伸出预制混凝土梁体的普通外伸封闭箍筋、梁端外伸封闭箍筋，以及预埋在预制混凝土梁体中的叠合梁底纵筋；预制混凝土梁体上方靠近预制混凝土柱的一端还设置有梁端附加钢筋和梁端附加箍筋，所述梁端外伸封闭箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁底纵筋箍在一起，所述梁端附加箍筋将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋箍在一起。

2.根据权利要求1所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：预制混凝土柱和预制混凝土梁的边节点处，预制混凝土柱为边柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道，预制混凝土柱内水平设置有与梁预应力孔道配合的柱预应力孔道，后张预应力束依次穿过梁预应力孔道和柱预应力孔道，进而通过预应力筋外锚头固定。

3.根据权利要求1所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：预制混凝土柱和预制混凝土梁的中节点处，预制混凝土柱为中柱，预制混凝土梁体沿长度方向通长设置有梁预应力孔道，预制混凝土柱内水平设置有与梁预应力孔道配合的柱预应力孔道，后张预应力束穿在梁预应力孔道和柱预应力孔道中。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：叠合梁顶纵筋靠近预制混凝土柱的一端还设置有套管，所述叠合梁顶纵筋依次穿过套管和预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器，进而与预埋在预制混凝土柱内的柱内锚固钢筋连接。

5.根据权利要求4所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：所述套管内的叠合梁顶纵筋包括颈缩段和非颈缩段，非颈缩段为靠近钢筋续接器的一段，颈缩段为远离钢筋续接器的一段。

6.根据权利要求5所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：所述非颈缩段的长度为叠合梁顶纵筋的直径的1～3倍，所述颈缩段的截面积为叠合梁顶纵筋截面积的50%～90%。

7.根据权利要求6所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：所述套管的长度为叠合梁顶纵筋的直径的4～23倍。

8.根据权利要求7所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：所述预制混凝土梁体和预制混凝土柱之间的接缝处填筑有纤维灌浆材料。

9.根据权利要求8所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造，其特征在于：所述预制混凝土梁体的底部与预制混凝土柱的连接处设置有临时支撑。

10.一种根据权利要求9所述的预应力装配式梁柱节点梁端环扣箍筋构造的安装方法，其特征在于包括以下步骤，

步骤一：在工厂制作预制混凝土柱、预制混凝土梁体和叠合梁顶纵筋，预制混凝土梁体内预留梁预应力孔道，在预制混凝土柱预留柱预应力孔道，预制混凝土柱内预埋柱内锚固钢筋和钢筋续接器；

步骤二：预制混凝土梁体出厂前，将叠合梁顶纵筋和普通外伸封闭箍筋进行预固定，将梁端附加钢筋和梁端外伸封闭箍筋进行预固定，并将梁端附加钢筋和叠合梁顶纵筋回缩；

步骤三：在预制混凝土柱上安装临时支撑，调整预制混凝土柱的垂直度，将预制混凝土梁体吊装至临时支撑上，固定预制混凝土梁体；

步骤四：在梁预应力孔道和柱预应力孔道内铺设后张预应力束，在预制混凝土梁体和预制混凝土柱之间的接缝处填筑纤维灌浆材料，张拉后张预应力束进行固定；

步骤五：放松叠合梁顶纵筋，叠合梁顶纵筋的一端穿过梁端附加箍筋，进而与预埋在预制混凝土柱内的钢筋续接器连接固定，当叠合梁顶纵筋与钢筋续接器对不上时，微调梁端附加箍筋，使叠合梁顶纵筋与钢筋续接器连接固定，满足钢筋续接器的连接深度要求；

步骤六：放松梁端附加钢筋，使梁端附加钢筋穿过梁端附加钢筋和梁端外伸封闭箍筋的环扣部分；

步骤七：将梁端附加箍筋、叠合梁顶纵筋和梁端附加钢筋进行绑扎固定，形成封闭箍筋；

步骤八：浇筑混凝土，形成梁后浇层，完成构造施工。