CN109024907B - 群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种群钉布置装配式钢‑预制混凝土板组合梁连接构造的制备及其施工方法,涉及工程结构领域。本发明在钢‑预制混凝土板组合梁中采用螺栓等后安装抗剪连接件并以群钉方式布置,为了避免群钉间混凝土过早破坏,根据需要在相邻两排抗剪连接件之间的混凝土内布置加强钢构件,同时采用预制钢定位片固定混凝土板中抗剪连接件预留孔成孔模具,预制钢定位片、加强钢构件与成孔模具连接在一起后放置在支设好的混凝土板模板内,随后浇筑混凝土形成预制混凝土板。本发明可实现钢‑预制混凝土板组合梁中螺栓等后安装抗剪连接件的群钉布置,且可以防止抗剪连接件之间混凝土先于抗剪连接件发生破坏。
Description
技术领域
本发明属于工程结构技术领域,尤其涉及一种抗剪连接件采用群钉布置的装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备及其施工方法。
背景技术
随着装配式建筑结构设计理论和施工工艺的不断发展,其优势也越来越为大众熟知,预制装配技术基于此得到了快速的发展。2016年,我国提出要发展新型建造方式,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构建筑,这将进一步促进预制装配结构的产业化发展。钢-混凝土组合梁由钢梁、混凝土板和抗剪连接件等组成,各组成部件易实现预制装配化施工,当钢梁、混凝土板均实现预制装配施工时便形成了钢-预制混凝土板组合梁。螺栓等后安装抗剪连接件是钢-预制混凝土组合梁中的重要组成部件,当螺栓等抗剪连接件采用分散均匀布置方式时,预制混凝土板上螺栓预留孔的加工精度要求较高,且分散孔洞的布置方式也不利于提高建筑施工效率。基于上述问题,提出了适用于钢-预制混凝土板组合梁的抗剪连接件群钉布置形式与施工方法,既可以确保钢梁和预制混凝土板之间的可靠连接,也可以明显提高钢-预制混凝土板组合梁的施工效率。
发明内容
为了提高钢-预制混凝土板在施工过程中的容差和施工效率,提出了适用于钢-预制混凝土板组合梁的抗剪连接件群钉布置形式和施工方法,通过在预制混凝土板上相邻两排抗剪连接件预留孔间采取增强措施,防止组合梁在受力过程中群钉间混凝土先于螺栓等后安装抗剪连接件破坏。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,当采用螺栓作为后安装抗剪连接件时,制备预制混凝土板时在相邻两排预留孔之间布置加强钢构件,预留孔通过在混凝土板内埋设PVC管或者钢管成型;为了确保混凝土板上预留孔位的正确性,采用预制钢定位片并与加强钢构件和连接件预留孔成孔模具连接在一起后放置在支设好的混凝土板模板内,浇筑混凝土并待混凝土硬化后形成预制混凝土板。
优选地,所述群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造适用于抗剪连接件纵向间隔l1小于80mm的群体布置形式。
优选地,在与钢梁接触一侧所用的预制钢定位片的底面需做特殊处理,并替代这一部分的混凝土露于预制混凝土板表面,装配后钢定位片与钢梁直接接触,增大钢梁与预制混凝土板间的摩擦。
优选地,位于预制混凝土板上表面的预制钢定位片在负弯矩区兼作受拉钢板。
优选地,当加强钢构件采用钢筋网片时所用钢筋直径宜为6~12mm;当加强钢构件采用开孔钢板时,钢板厚度t1为10mm~20mm,且开孔率在30%~70%之间。
优选地,当加强钢构件采用开孔钢板时,埋入预制混凝土板的加强钢构件上部两个角做成圆角,圆角半径r1为10mm~30mm。
优选地,加强钢构件的高度h2与实际抗剪连接件高度h1相同,加强钢构件的宽度的直线部分L’1大于抗剪连接件横向布置宽度l2,总宽度L1根据L’1及选用的圆角半径计算得L1=(L’1+2×r1)。
一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的施工方法,包括以下步骤:
(1)当采用螺栓作为后安装抗剪连接件且不采用预制钢定位片时:
<1>在工厂预制混凝土板,预先将加强钢构件埋入预制混凝土板;
<2>运至现场装配时,在抗剪连接件预留孔处安装螺栓使预制混凝土板与钢梁连接;
(2)当采用螺栓作为后安装抗剪连接件且采用预制钢定位片时:
<1>预制钢定位片:预制钢定位片上预留连接件孔位,在与加强钢构件连接处预留凹槽;
<2>在工厂预制混凝土板:预先将加强钢构件埋入预制混凝土板,且使用预制钢定位片,预制钢定位片、加强钢构件与连接件预留孔成孔模具连接在一起;
<3>运至现场装配时,在预留孔处安装螺栓使预制混凝土板与钢梁连接。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备及其施工方法,可以增强抗剪连接件群钉间混凝土板的强度,防止连接件之间混凝土先于抗剪连接件破坏失效的情况发生。当抗剪连接件群体布置时,抗剪连接件间间距较小,使得此处混凝土厚度较薄,有先于抗剪连接件破坏的可能,从而使群钉与混凝土板连接处成为结构中受力的薄弱环节。采用加强钢构件,有利于增强抗剪连接件间隔混凝土的强度,分担填充混凝土或填充砂浆的所受应力,减小填充材料的变形,防止与群钉相连区域内混凝土板提前破坏。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的组合梁剖视图(使用预制钢定位片);
图2为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的组合梁局部侧视图;
图3为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的开孔钢板加强钢构件连接构造细部图;
图4为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的预制混凝土板局部俯视图(未使用预制钢定位片);
图5为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的预制混凝土板剖视图(未使用预制钢定位片);
图6为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的组合梁局部俯视图(未使用预制钢定位片);
图7为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的组合梁剖视图(未使用预制钢定位片);
图8为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的预制混凝土板局部俯视图(使用预制钢定位片);
图9为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的预制混凝土板剖视图(使用预制钢定位片);
图10为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的采用螺栓连接的组合梁局部俯视图(使用预制钢定位片);
图11为本发明实施方式提供的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的预制钢定位片嵌入钢构件三维示意图。
附图中,1-预制混凝土板,2-连接件预留孔,3-预制钢定位片,4-加强钢构件,5-板中钢筋,6-钢梁,7-凹槽,8-螺栓,9-抗剪连接件纵向间距l1,10-抗剪连接件横向间距l2,11-钢构件厚度t1,12-抗剪连接件高度h1,13-钢构件高度h2,14-钢构件总宽度L1,15-钢构件宽度的直线部分长度L’1,16-钢构件圆角半径r1,17-连接件预留孔成孔模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1~图11,本发明实施方式提供一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,在预制混凝土板1中位于抗剪连接件间隔的位置布置加强钢构件4,以增强抗剪连接件之间混凝土板的强度,分担混凝土或填充砂浆的所受应力,减小间隔中材料的变形,防止与群钉连接区域混凝土板提前破坏。本实施方式的所述群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造适用于抗剪连接件纵向间隔l1小于80mm的群体布置形式。
当采用螺栓8作为后安装抗剪连接件时,制备预制混凝土板1时在相邻两排螺栓8中间布置加强钢构件4,预留孔通过在混凝土板内埋设PVC管或者钢管成型;为了确保混凝土板上预留孔位的正确性,同时采用预制钢定位片3帮助定位连接件预留孔2的位置,用以固定混凝土板中连接件预留孔成孔模具的位置。预制钢定位片3、加强钢构件4与连接件预留孔模具17之间连接在一起并放置于支设好的混凝土板模板内,防止浇筑过程中连接件预留孔模具17偏移,保证螺栓预留孔2位置准确,有助于后续安装。浇筑混凝土并待混凝土硬化后形成预制混凝土板。预制钢定位片3与加强钢构件4放置方式采用嵌入式,通过凹槽7咬合在一起。
请参见附图1和附图4,在本实施方式中,在与钢梁6接触一侧所用的预制钢定位片3的底面需做特殊处理,并替代这一部分的混凝土露于预制混凝土板1表面,装配后与钢梁6直接接触,增大钢梁6与预制混凝土板1间的摩擦,有利于其抗剪。位于预制混凝土板1上表面的预制钢定位片3在组合梁负弯矩区兼作受拉钢板。
请同时参见附图3、附图7和图10,当加强钢构件4采用钢筋网片时,所用钢筋直径为6~12mm,钢筋网片中水平向钢筋不少于2层,竖向钢筋间隔不大于板中钢筋5的间距。
当加强钢构件4采用开孔钢板时,钢板厚度t1为10mm~20mm,加强钢构件4埋入预制混凝土板1的两个角做成圆角,圆角半径r1为10mm~30mm。钢板的孔洞率在30%~70%之间。同样,为了防止钢板边缘与填充材料接触面强度突变,形成应力集中,使得材料在接触面破坏。加强钢构件4的高度h2与实际抗剪连接件高度h1相同(当采用定位片时,叠加的高度应与实际抗剪连接件高度相同),加强钢构件4的宽度的直线部分L’1大于抗剪连接件横向间距l2,总宽度L1根据L’1及选用的圆角半径计算得L1=(L’1+2×r1)。
一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的施工方法,包括以下步骤:
(1)当采用螺栓8作为后安装抗剪连接件且不采用预制钢定位片3时:
<1>请同时参见附图4和附图5,在工厂预制混凝土板,预先将加强钢构件4埋入预制混凝土板1;
<2>请同时参见附图6和附图7,运至现场装配时,在螺栓预留孔2处安装螺栓8使预制混凝土板1与钢梁6连接。
(2)当采用螺栓8作为后安装抗剪连接件且采用预制钢定位片3时:
<1>预制钢定位片:用预制钢定位片3标定螺栓8位置,且预制钢定位片上预留连接件孔位,在与加强钢构件4连接处预留凹槽7,便于固定;
<2>请同时参见附图8和附图9,在工厂预制混凝土板:预先将加强钢构件4埋入预制混凝土板1,且使用预制钢定位片3,预制钢定位片3、加强钢构件4与连接件预留孔模具17的连接方式如附图11所示,即每一加强钢构件4分别位于相邻两排螺栓8中间,且所有加强钢构件4的上下两端分别连接上下两端的预制钢定位片3;
<3>请同时参加附图1和附图10,运至现场装配时,在螺栓预留孔2处安装螺栓8使预制混凝土板1与钢梁6连接。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (7)
1.一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:当采用螺栓作为后安装抗剪连接件时,在预制混凝土板中相邻两排抗剪连接件之间的位置布置加强钢构件,同时采用预制钢定位片用以固定混凝土板中连接件预留孔成孔模具的位置,预制钢定位片与加强钢构件放置方式采用嵌入式,通过凹槽咬合在一起,预制钢定位片、加强钢构件与预留孔成孔模具连接在一起后放置于支设好的混凝土板模板内,浇筑混凝土形成预制混凝土板,在与钢梁接触一侧所用的预制钢定位片的底面需做特殊处理,并替代这一部分的混凝土露于预制混凝土板表面,装配后钢定位片与钢梁直接接触以增大钢梁与预制混凝土板间的摩擦。
2.如权利要求1所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:所述群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造适用于抗剪连接件纵向间隔l 1小于80mm的群钉布置形式。
3.如权利要求1所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:位于预制混凝土板上表面的预制钢定位片在负弯矩区兼作受拉钢板。
4.如权利要求1所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:加强钢构件采用钢筋网片时所用钢筋直径为6~12mm;加强钢构件采用开孔钢板时,钢板厚度t 1为10~20mm,且钢板开孔率在30%~70%之间。
5.如权利要求4所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:加强钢构件采用开孔钢板时,埋入预制混凝土板的加强钢构件上部两个角做成圆角,圆角半径r 1为10mm~30mm。
6.如权利要求5所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法,其特征在于:加强钢构件的高度h 2与所采用的抗剪连接件高度h 1相同,加强钢构件的宽度的直线部分L ’ 1大于抗剪连接件横向布置宽度l 2,总宽度L 1根据L ’ 1及选用的圆角半径计算得L 1=(L ’ 1+2×r 1)。
7.一种群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的施工方法,其特征在于,采用权利要求1-6任一所述的群钉布置装配式钢-预制混凝土板组合梁连接构造的制备方法的组合梁连接构造,包括以下步骤:
<1>预制钢定位片:预制钢定位片上预留连接件孔位,在与加强钢构件连接处预留凹槽;
<2>在工厂预制混凝土板:预先将加强钢构件埋入预制混凝土板,且使用预制钢定位片,预制钢定位片、加强钢构件与连接件预留孔成孔模具连接在一起;
<3>运至现场装配时,在预留孔处安装螺栓使预制混凝土板与钢梁连接。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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