CN109267805B - 一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点与施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点与施工方法,包括上预制柱、橡胶支座和下预制柱,橡胶支座固定在上预制柱和下预制柱之间,下预制柱包括下预制柱钢管,下预制柱钢管的内部上方为预留的后浇区,后浇区下方的下预制柱钢管内浇注有混凝土,混凝土内预留有下灌浆孔和下预制柱穿筋孔,上预制柱包括上预制柱钢管,上预制柱钢管的内部下方为预留的后浇区,后浇区上方的上预制柱钢管内浇注有混凝土,混凝土内预留有上灌浆孔和上预制柱穿筋孔,上预制柱嵌套在上预埋板上,下预制柱嵌套在下预埋板上,上预埋板和下预埋板分别与橡胶支座的上下端连接。本发明的装配节点为装配式隔震结构的装配设计和施工方法提供了一种新的路径和措施。

Description

一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点与施工方法
技术领域
本发明属于装配式钢筋混凝土结构装配技术领域,涉及一种橡胶支座与上下结构连接的 装配节点与施工方法。
背景技术
隔震结构作为一种良好的抵御地震的结构形式,在我国的广大地震区域得到了广泛的应 用。全面提高我国建筑结构抵御地震的综合能力,最大限度减轻地震灾害损失,大力推广减 隔震技术在建筑结构中的应用必然成为一种趋势。
隔震结构设计过程中隔震层设计是非常重要的环节,一直是工程设计人员和施工人员关 注的重点,隔震层梁柱体系和隔震层支座的设计与选择直接影响隔震结构的施工难度和施工 质量。
目前,隔震结构中隔震支座安装与施工仍然存在一些问题。问题一是预埋连接件的安装 和施工难度较大,预埋构件位置很难确定,平整度较难控制。问题二是隔震支座的上下连接 板的固定与安装过程相对复杂,连接件的安装就位较难。问题三是普遍存在与隔震支座的上下连接柱(支墩)设计与构造钢筋较多,严重影响施工质量和效率。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点与施工方法。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点,包括上预制柱、橡胶支座和下预制柱,橡胶 支座固定在上预制柱和下预制柱之间,下预制柱包括下预制柱钢管,下预制柱钢管的内部上 方为预留的后浇区,后浇区下方的下预制柱钢管内浇注有混凝土,混凝土内预留有下灌浆孔和下预制柱穿筋孔,上预制柱包括上预制柱钢管,上预制柱钢管的内部下方为预留的后浇区, 后浇区上方的上预制柱钢管内浇注有混凝土,混凝土内预留有上灌浆孔和上预制柱穿筋孔, 上预制柱嵌套在上预埋板上,下预制柱嵌套在下预埋板上,上预埋板和下预埋板分别与橡胶 支座的上下端连接。
进一步的,下部结构连接钢筋穿过下预制柱穿筋孔,下部结构连接钢筋的上端通过锚固 端锚固在下预制柱钢管内的后浇区内,上部结构连接钢筋穿过上预制柱穿筋孔,上部结构连 接钢筋的下端通过锚固端锚固在上预制柱钢管内的后浇区内。
进一步的,锚固端与下部结构连接钢筋采用螺纹连接,锚固端带内置丝扣,下部结构连 接钢筋外置丝扣。
进一步的,锚固端包括端板和端板上的锚固端穿筋孔,端板上设置利于灌浆的1/4缺口。
一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,包括权上述的橡胶支座与上下结 构连接的装配节点,具体步骤如下:
步骤(1),将下预制柱与下部结构相连接,把下部结构连接钢筋通过下预制柱穿筋孔固 于下预制柱内的后浇区内;
步骤(2),向下预制柱穿筋孔内灌注灌浆材料;
步骤(3),安装下预埋板,使下预制柱嵌套于下嵌套孔内,调整下预埋板的位置,将两 者固接;
步骤(4),向下预制柱内的后浇区内浇筑灌浆材料,至空间完全充满;
步骤(5),安装橡胶支座,将橡胶支座的下连接板与下预埋板通过连接螺栓进行连接;
步骤(6),将上预埋板与上连接板通过连接螺栓进行连接;
步骤(7),将上部结构连接钢筋通过上预制柱的上预制柱穿筋孔将其固于上预制柱内的 后浇区内;
步骤(8),向上灌浆孔与上预制柱穿筋孔和上预制柱内的后浇区内灌注灌浆材料,直至 空间内材料填充满;
步骤(9),将上预制柱与上预埋板进行嵌套连接。
进一步的,步骤(3)能够提到步骤(1)的前面实施。
进一步的,步骤(1)中的下部结构连接钢筋和步骤(7)中的上部结构连接钢筋分别通 过锚固端固定。
进一步的,步骤(2)中向下预制柱穿筋孔内灌浆和步骤(8)中向上预制柱穿筋孔内灌 浆分别通过锚固端的端板上的缝隙向下预制柱穿筋孔内和上预制柱穿筋孔内灌浆。
进一步的,步骤(3)将下预埋板和下预制柱固定后通过加劲肋进一步焊接固定,步骤(9) 中,将上预制柱与上预埋板进行嵌套连接后通过加劲肋进一步焊接固定。
进一步的,步骤(9)中,将上预制柱与上预埋板进行嵌套连接后,两者为临时固定,最 后通过加劲肋将两者进一步焊接固定。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明采用预制钢管混凝土降低了钢筋对预埋板的安装和就位的干扰,确保了橡胶 支座的平整度精度,提高了安装质量;
(2)本发明的预制钢管混凝土柱可实现标准化生产提高了施工效率和施工质量;
(3)本发明的橡胶支座的连接板与预埋板采用外部螺栓连接,安装方便;
(4)本发明的预埋板与预制钢管混凝土柱采用加劲肋板焊接连接,内部设置构造钢管采 用高强材料后浇刚性连接,增加粘结力;
(5)本发明的结构钢筋与预制钢管混凝土柱采用端部锚固处理,灌浆孔可设置为变截面, 增大了截面之间的机械咬合力和摩擦力,有利于构件之间的力的传递;
(6)本发明的内部采用灌浆处理,连接方便,安全可靠,提高了节点的整体抗震性能;
(7)本发明的节点采用上下预制钢管混凝土柱作为连接过度部件,利用其良好的力学性 能,降低了橡胶支座的安装难度;
(8)本发明的装配节点为装配式隔震结构的装配设计和施工方法提供了一种新的路径和 措施,对装配式建筑结构的发展具有重要的工程意义,为解决装配式结构的安装技术和施工 方法提供了一个有效的措施。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为橡胶支座与结构装配节点剖面示意图;
图2为橡胶支座与结构装配节点平面示意图;
图3为上预制柱平面结构示意;
图4为图3中1-1处的剖面结构示意图;
图5为上预埋板平面结构示意图;
图6为下预埋板平面结构示意图;
图7为下预制柱平面结构示意图;
图8为图7中2-2处的剖面图;
图9为锚固端的结构示意图。
附图标记说明:
1、上预制柱;11、上灌浆孔;12、上预制柱钢管;13、上预制柱穿筋孔;2、橡胶支座;21、上预埋板;211、上螺栓孔;212、上嵌套孔;22、上连接板;23、下连接板;24、下预 埋板;241、下螺栓孔;242、下嵌套孔;25、连接螺栓;3、下预制柱;31、下灌浆孔;32、 下预制柱钢管;33、下预制柱穿筋孔;4、加劲肋;5、后浇区;6、上部结构连接钢筋;7、 下部结构连接钢筋;8、锚固端;81、锚固端穿筋孔;82、端板。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1至9所示,一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点,包括上预制柱1、橡胶支 座2和下预制柱3,橡胶支座2固定在上预制柱1和下预制柱3之间。
下预制柱3包括下预制柱钢管32,下预制柱钢管32的内部上方为预留的后浇区5,后浇 区5下方的下预制柱钢管32内浇注有混凝土,混凝土内预留有下灌浆孔31和下预制柱穿筋 孔33,下灌浆孔31位于下预制柱钢管32的中心位置,下预制柱穿筋孔33靠近下预制柱钢 管32内部的侧壁。
下部结构连接钢筋7穿过下预制柱穿筋孔33,下部结构连接钢筋7的上端通过锚固端8 锚固在下预制柱钢管32内的后浇区5内,锚固端8与下部结构连接钢筋7采用螺纹连接,锚 固端8带内置丝扣,下部结构连接钢筋7外置丝扣。锚固端8包括端板82和端板82上的锚固端穿筋孔81,端板82上设置1/4缺口,这样利于灌浆。
下预制柱3的上端固定在下预埋板24上,下预埋板24的中部开有与下预制柱3相对应 的下嵌套孔242,下预制柱3的上端嵌套在下嵌套孔242内,下预制柱3的上端面与下预埋板24的上端面齐平。下预制柱3的外侧壁上对称的设置有若干加劲肋4。加劲肋4的两侧壁分别与下预制柱3的侧壁和下预埋板下端面焊接。加劲肋4可以提前焊接在预制柱上,也可临时安置。
下预埋板24与橡胶支座2的下连接板23通过连接螺栓25固定连接,下预埋板24的四 个角设置有用于安装连接螺栓25的下螺栓孔241。
橡胶支座2的上连接板22通过连接螺栓25与上预埋板21固定连接,上预埋板21的四 个角设置有用于安装连接螺栓25的上螺栓孔211。
上预埋板21的中部开有与上预制柱1相对应的上嵌套孔212,上预制柱1的上端嵌套在 上嵌套孔212内,上预制柱1的上端面与上预埋板21的上端面齐平。上预制柱1的外侧壁上 对称的设置有若干加劲肋4。加劲肋4的两侧壁分别与上预制柱1的侧壁和上预埋板上端面焊接。加劲肋4可以提前焊接在预制柱上,也可临时安置。
上预制柱1包括上预制柱钢管12,上预制柱钢管12的内部下方为预留的后浇区5,后浇 区5上方的上预制柱钢管12内浇注有混凝土,混凝土内预留有上灌浆孔11和上预制柱穿筋 孔13,上灌浆孔11位于上预制柱钢管12的中心位置,上预制柱穿筋孔13靠近上预制柱钢 管12内部的侧壁。
上部结构连接钢筋6穿过上预制柱穿筋孔13,上部结构连接钢筋6的下端通过锚固端8 锚固在上预制柱钢管12内的后浇区5内,锚固端8与上部结构连接钢筋6采用螺纹连接,锚 固端8带内置丝扣,上部结构连接钢筋6外置丝扣。锚固端8包括端板82和端板82上的锚固端穿筋孔81,端板82上设置1/4缺口,这样利于灌浆。
下预制柱3外部采用钢管,内部浇筑混凝土,混凝土与锚固端8一侧上表面存在一定距 离,便于锚固端8的施工和安装,内部可设置构造钢筋。下灌浆孔31和下预制柱穿筋孔33 可以设置成变截面,增大了截面之间的机械咬合力和摩擦力,有利于构件之间的力的传递。 下预埋板24带有灌浆孔。上预埋板21无灌浆孔,相应的位置处封闭。
橡胶支座2的上、下连接板(22、23)与上、下预埋板(21、24)同尺寸,对应位置处 有相应螺栓孔。
上预制柱1外部采用钢管内部浇筑混凝土,混凝土与钢管下表面存在一定距离,便于锚 固端8的施工和安装,内部可设置构造钢筋。上灌浆孔11和上预制柱穿筋孔13可以设置成 变截面。
下灌浆孔31和上灌浆孔11内可采用高一等级的混凝土,也可采用高强材料先浇筑,下 预制柱穿筋孔33和上预制柱穿筋孔13内采用高强灌浆材料浇筑。下灌浆孔31和上灌浆孔 11主要用于浇筑灌浆材料,也可设置构造钢筋和型钢连接上下结构。下预制柱穿筋孔33和 上预制柱穿筋孔13可以采用变截面,比如中间大,两头小的结构,增大了截面之间的机械咬 合力和摩擦力,有利于构件之间的力的传递。
本发明创造的施工方法:
施工方法一:
第一步,将下预制柱3与下部结构相连接,把下部结构连接钢筋7通过下预制柱穿筋孔 33采用锚固端8可靠锚固于下预制柱3内的后浇区5内;
第二步,通过钢筋锚固端8的端板82之间的空隙向下预制柱穿筋孔33内灌注灌浆材料;
第三步,安装下预埋板24,使下预制柱3嵌套于下嵌套孔242内,调整下预埋板24的竖向位置和水平位置,符合设计要求;
第四步,将下预埋板24通过加劲肋4与下预制柱3焊接固定;
第五步,向下预制柱3内的后浇区5内浇筑灌浆材料,至空间完全充满;
第六步,安装橡胶支座2,将橡胶支座2的下连接板23的螺栓孔与下预埋板24的下螺 栓孔241对应,然后采用连接螺栓25进行连接;
第七步,将上预埋板21与上连接板22的螺栓孔对应,然后采用连接螺栓25进行连接;
第八步,将上部结构连接钢筋6通过上预制柱1的上预制柱穿筋孔13,在端部采用锚固 端8进行锚固;
第九步,向上灌浆孔11与上预制柱穿筋孔13和上预制柱1内的后浇区5内灌注灌浆材 料,直至空间内材料填充满;
第十步,将上预制柱1与上预埋板21进行嵌套连接,调整水平位置和竖向位置,符合设 计要求,临时固定;
第十一步,将上预制柱1与上预埋板21采用加劲肋4进行焊接固定。
施工方法二:
第一步,安装下预埋板24,使下预制柱3嵌套于下嵌套孔242内,调整下预埋板24的竖向位置和水平位置,符合设计要求,进行焊接连接;
第二步,将下预埋板24通过加劲肋4与下预制柱3焊接固定;
第三步,将连接好的下预制柱3与下部结构相连接,把下部结构连接钢筋7通过下预制 柱穿筋孔33采用锚固端8可靠锚固于下预制柱3内的后浇区5内;
第四步,通过钢筋锚固端8的端板82之间的空隙向下预制柱穿筋孔33内灌注灌浆材料;
第五步,向下预制柱3的后浇区5内浇筑灌浆材料,至空间完全充满;
第六步,安装橡胶支座2,将橡胶支座2的下连接板23的螺栓孔与下预埋板24的下螺 栓孔241对应,然后采用连接螺栓25进行连接;
第七步,将上预埋板21与上连接板22的螺栓孔对应,然后采用连接螺栓25进行连接;
第八步,将上部结构连接钢筋6通过上预制柱穿筋孔13,在端部采用锚固端8进行锚固;
第九步,向上灌浆孔11与上预制柱穿筋孔13和上预制柱1内的后浇区5内灌注灌浆材 料,直至空间内材料填充满;
第十步,将上预制柱1与上预埋板21进行嵌套连接,调整水平位置和竖向位置,符合设 计要求,临时固定;
第十一步,将上预制柱1与上预埋板21采用加劲肋4进行焊接固定。
由于构件是预制构件,外部为钢结构,施工方式和方法可以依据现场需要进行调整,此 处不进行一一说明。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和 细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点,其特征在于:包括上预制柱(1)、橡胶支座(2)和下预制柱(3),橡胶支座(2)固定在上预制柱(1)和下预制柱(3)之间,下预制柱(3)包括下预制柱钢管(32),下预制柱钢管(32)的内部上方为预留的后浇区(5),后浇区(5)下方的下预制柱钢管(32)内浇注有混凝土,混凝土内预留有下灌浆孔(31)和下预制柱穿筋孔(33),上预制柱(1)包括上预制柱钢管(12),上预制柱钢管(12)的内部下方为预留的后浇区(5),后浇区(5)上方的上预制柱钢管(12)内浇注有混凝土,混凝土内预留有上灌浆孔(11)和上预制柱穿筋孔(13),上预制柱(1)嵌套在上预埋板(21)上,下预制柱(3)嵌套在下预埋板(24)上,上预埋板(21)和下预埋板(24)分别与橡胶支座(2)的上下端连接;下部结构连接钢筋(7)穿过下预制柱穿筋孔(33),下部结构连接钢筋(7)的上端通过锚固端(8)锚固在下预制柱钢管(32)内的后浇区(5)内,上部结构连接钢筋(6)穿过上预制柱穿筋孔(13),上部结构连接钢筋(6)的下端通过锚固端(8)锚固在上预制柱钢管(12)内的后浇区(5)内。
2.根据权利要求1所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点,其特征在于:锚固端(8)与下部结构连接钢筋(7)采用螺纹连接,锚固端(8)带内置丝扣,下部结构连接钢筋(7)外置丝扣。
3.根据权利要求1所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点,其特征在于:锚固端(8)包括端板(82)和端板(82)上的锚固端穿筋孔(81),端板(82)上设置利于灌浆的1/4缺口。
4.一种橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于,包括权利要求1至3任一项所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点,具体步骤如下:
步骤(1),将下预制柱(3)与下部结构相连接,把下部结构连接钢筋(7)通过下预制柱穿筋孔(33)固于下预制柱(3)内的后浇区(5)内;
步骤(2),向下预制柱穿筋孔(33)内灌注灌浆材料;
步骤(3),安装下预埋板(24),使下预制柱(3)嵌套于下嵌套孔(242)内,调整下预埋板(24)的位置,将两者固接;
步骤(4),向下预制柱(3)内的后浇区(5)内浇筑灌浆材料,至空间完全充满;
步骤(5),安装橡胶支座(2),将橡胶支座(2)的下连接板(23)与下预埋板(24)通过连接螺栓(25)进行连接;
步骤(6),将上预埋板(21)与上连接板(22)通过连接螺栓(25)进行连接;
步骤(7),将上部结构连接钢筋(6)通过上预制柱(1)的上预制柱穿筋孔(13)将其固于上预制柱(1)内的后浇区(5)内;
步骤(8),向上灌浆孔(11)与上预制柱穿筋孔(13)和上预制柱(1)内的后浇区(5)内灌注灌浆材料,直至空间内材料填充满;
步骤(9),将上预制柱(1)与上预埋板(21)进行嵌套连接。
5.根据权利要求4所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于:步骤(3)能够提到步骤(1)的前面首先实施。
6.根据权利要求4所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于:步骤(1)中的下部结构连接钢筋(7)和步骤(7)中的上部结构连接钢筋(6)分别通过锚固端(8)固定。
7.根据权利要求6所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于:步骤(2)中向下预制柱穿筋孔(33)内灌浆和步骤(8)中向上预制柱穿筋孔(13)内灌浆分别通过锚固端(8)的端板(82)上的缝隙向下预制柱穿筋孔(33)内和上预制柱穿筋孔(13)内灌浆。
8.根据权利要求4所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于:步骤(3)将下预埋板(24)和下预制柱(3)固定后通过加劲肋(4)进一步焊接固定,步骤(9)中,将上预制柱(1)与上预埋板(21)进行嵌套连接后通过加劲肋(4)进一步焊接固定。
9.根据权利要求4所述的橡胶支座与上下结构连接的装配节点的施工方法,其特征在于:步骤(9)中,将上预制柱(1)与上预埋板(21)进行嵌套连接时,两者为临时固定,最后通过加劲肋(4)将两者进一步焊接固定。
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