CN109339226A - 一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构。包括一钢筋混凝土柱和至少一钢筋混凝土梁，其连接部位浇筑有超高性能混凝土。发明提出的基于超高性能混凝土的预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点的突出特点在于可大程度地缩短施工工期，简化节点施工操作，并且提高节点的承载力和整体框架的耗能能力，可运用于各种建筑体系中，具有广阔的运用前景。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构。
背景技术
由于装配式结构的结构构件由车间工厂加工完成，与现浇混凝土结构相比其现浇作业量大大减少；而且装配式结构可以采用建筑、装修一体化设计、施工的方法，大幅度缩短了工期，降低了成本，有助于建筑工业化的推行。虽然装配式整体式框架结构有诸多好处，但是在实际施工过程中连接节点处存在着许多技术难题，对装配式整体框架而言，梁-柱连接节点是施工的关键所在，目前装配式梁-柱节点中钢筋的连接多采用机械连接、套筒灌浆连接及焊接连接。钢筋机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋，是一种有效的连接形式。但该连接方式在现场施工中无法保证连接件的质量，钢筋与工厂预加工的连接件匹配率极低，难以确保钢筋连接中内力传导的稳定性。套筒灌浆连接是利用内部带有凹凸部分的高强圆形套筒，将被连接钢筋由两段插入，然后由灌浆机注入由水泥、细骨料、膨胀剂和减水剂等构成的微膨胀高强度灌浆料，当灌浆硬化后，套筒、钢筋被牢固地结合成整体。但是实际施工过程中套筒数量、外观封闭，不利于质检，并且套筒对接复杂，灌浆量无法控制，使得施工过程须耗费大量的时间和人工成本。焊接连接是用电焊设备将钢筋沿轴向接长或交叉联接，可是焊接后的钢筋，会出现内部应力不均匀现象，致使钢筋脆性变大，硬度变大并且现场作业时需要专门的设备，能源消耗大，易污染环境，对施工环境的要求较高。
以上所述传统连接节点方式多存在构造复杂、传力不明确、施工工序较多等问题。这就需要开发新的便于连接的预制装配钢筋混凝土框架连接节点，以便充分发挥装配式结构的优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构。
本发明的技术方案如下：
一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，包括
一钢筋混凝土柱，其横截面为矩形，其上部的至少一外壁面设有若干柱外伸钢筋；
至少一钢筋混凝土梁，其至少一端设有与上述若干柱外伸钢筋一一对应的若干梁端部外伸钢筋；
上述若干柱外伸钢筋和上述若干梁端部外伸钢筋的直径相同，且相互错位搭接并包绕若干箍筋以形成一连接部位；上述连接部位浇筑有超高性能混凝土；
其施工方法包括如下步骤：
(1)在所述钢筋混凝土柱的上部的所述若干柱外伸钢筋的下方设置至少一临时支撑构件以作为所述至少一钢筋混凝土梁的定位与安装平台，每一临时支撑构件包括二支撑角钢和连接该二支撑角钢的若干连接杆，该支撑角钢的横截面为直角三角形，对应其中一直角边的侧壁的两端沿该支撑角钢的长度方向延伸各形成至少二外伸翼缘板，每一外伸翼缘板均具有一螺纹孔，且上述连接杆的两端均具有适配上述螺纹孔的外螺纹；将上述二支撑角钢的具有上述外伸翼缘板的侧壁分别对应所述钢筋混凝土柱的相对的二外壁面，用上述若干连接杆的两端的外螺纹分别连接上述二支撑角钢的外伸翼缘板的螺纹孔，并通过适配该外螺纹的连接螺栓进行紧固，以使该二支撑角钢的具有上述外伸翼缘板的侧壁分别紧贴所述钢筋混凝土柱的相对的二外壁面；
(2)将所述至少一钢筋混凝土梁吊装定位，进行所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的相互错位搭接并包绕所述若干箍筋，以形成所述连接部位；
(3)在连接部位安装模板，以避免浇筑时漏浆；
(4)在连接部位浇筑超高性能混凝土，进行养护，待达到强度要求后，拆除模板和所述至少一临时支撑构件，即成。
在本发明的一个优选实施方案中，所述相互错位搭接的长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的10倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的有效锚固长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的25倍。
进一步优选的，所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的有效锚固长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的30倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述钢筋混凝土柱的上部的四侧壁均设有所述若干柱外伸钢筋。
在本发明的一个优选实施方案中，所述模板为木模板。
本发明的有益效果是：
1、本发明在施工方面，避免了节点的复杂连接形式，大幅度加快梁-柱连接节点的施工进度。
2、本发明从构件质量上来讲，采用了超高性能混凝土来浇筑节点，因为其本身的抗压强度大于150Mpa、抗拉强度大于15Mpa，所以在地震发生作用下，塑性铰首先出现在远离节点的区域梁上，提高了框架结构的延性和耗能能力。
3、本发明提出的基于超高性能混凝土的预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点的突出特点在于可大程度地缩短施工工期，简化节点施工操作，并且提高节点的承载力和整体框架的耗能能力，可运用于各种建筑体系中，具有广阔的运用前景。
附图说明
图1为本发明施工过程中未浇筑超高性能混凝土的结构示意图。
图2为本发明中的临时支撑构件的部分立体分解示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
如图1所示，一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，包括一钢筋混凝土柱1和至少一钢筋混凝土梁2。
一钢筋混凝土柱1，其横截面为矩形，其上部的四外壁面设有若干柱外伸钢筋10；
四钢筋混凝土梁2，其至少一端设有与上述若干柱外伸钢筋10一一对应的若干梁端部外伸钢筋20；
上述若干柱外伸钢筋10和上述若干梁端部外伸钢筋20的直径相同，且相互错位搭接并包绕若干箍筋3以形成一连接部位4，上述相互错位搭接的长度不小于上述若干柱外伸钢筋10和上述若干梁端部外伸钢筋20的直径的10倍，且上述若干柱外伸钢筋10和上述若干梁端部外伸钢筋20的有效锚固长度不小于上述若干柱外伸钢筋10和上述若干梁端部外伸钢筋20的直径的25倍(非抗震结构)，优选不小于30倍(抗震结构)；上述连接部位4浇筑有超高性能混凝土，使其抗压强度大于150MPa，抗拉强度大于15MPa，致使当框架结构中的梁柱受到破坏时，能确保节点处的破坏落后于其他构件，让梁柱破坏产生的塑性铰远离节点位置，提高了框架结构的延性和耗能能力。
上述预制装配式钢筋混凝土梁2柱连接节点结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)如图1和2所示，在所述钢筋混凝土柱1的上部的所述若干柱外伸钢筋10的下方设置二临时支撑构件5以作为所述四钢筋混凝土梁2的定位与安装平台，每一临时支撑构件5包括二支撑角钢50和连接该二支撑角钢50的四连接杆51，该支撑角钢50的横截面为直角三角形，对应其中一直角边的侧壁的两端沿该支撑角钢50的长度方向延伸各形成二外伸翼缘板501，每一外伸翼缘板501均具有一螺纹孔5011，且上述连接杆51的两端均具有适配上述螺纹孔5011的外螺纹510；将上述二支撑角钢50的具有上述外伸翼缘板501的侧壁分别对应所述钢筋混凝土柱1的相对的二外壁面，用上述四连接杆51的两端的外螺纹510分别连接上述二支撑角钢50的外伸翼缘板501的螺纹孔5011，并通过适配该外螺纹510的连接螺栓52进行紧固，以使该二支撑角钢50的具有上述外伸翼缘板501的侧壁分别紧贴所述钢筋混凝土柱1的相对的二外壁面；
(2)将所述四钢筋混凝土梁2吊装定位，进行所述若干柱外伸钢筋10和所述若干梁端部外伸钢筋20的相互错位搭接并包绕所述若干箍筋3，以形成所述连接部位4；
(3)在连接部位4安装木模板，以避免浇筑时漏浆；
(5)在连接部位4浇筑超高性能混凝土，进行养护，待达到强度要求后，拆除木模板和所述临时支撑构件5，即成。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：包括
一钢筋混凝土柱，其横截面为矩形，其上部的至少一外壁面设有若干柱外伸钢筋；
至少一钢筋混凝土梁，其至少一端设有与上述若干柱外伸钢筋一一对应的若干梁端部外伸钢筋；
上述若干柱外伸钢筋和上述若干梁端部外伸钢筋的直径相同，且相互错位搭接并包绕若干箍筋以形成一连接部位；上述连接部位浇筑有超高性能混凝土；
其施工方法包括如下步骤：
(1)在所述钢筋混凝土柱的上部的所述若干柱外伸钢筋的下方设置至少一临时支撑构件以作为所述至少一钢筋混凝土梁的定位与安装平台，每一临时支撑构件包括二支撑角钢和连接该二支撑角钢的若干连接杆，该支撑角钢的横截面为直角三角形，对应其中一直角边的侧壁的两端沿该支撑角钢的长度方向延伸各形成至少二外伸翼缘板，每一外伸翼缘板均具有一螺纹孔，且上述连接杆的两端均具有适配上述螺纹孔的外螺纹；将上述二支撑角钢的具有上述外伸翼缘板的侧壁分别对应所述钢筋混凝土柱的相对的二外壁面，用上述若干连接杆的两端的外螺纹分别连接上述二支撑角钢的外伸翼缘板的螺纹孔，并通过适配该外螺纹的连接螺栓进行紧固，以使该二支撑角钢的具有上述外伸翼缘板的侧壁分别紧贴所述钢筋混凝土柱的相对的二外壁面；
(2)将所述至少一钢筋混凝土梁吊装定位，进行所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的相互错位搭接并包绕所述若干箍筋，以形成所述连接部位；
(3)在连接部位安装模板，以避免浇筑时漏浆；
(4)在连接部位浇筑超高性能混凝土，进行养护，待达到强度要求后，拆除模板和所述至少一临时支撑构件，即成。
2.如权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：所述相互错位搭接的长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的10倍。
3.如权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的有效锚固长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的25倍。
4.如权利要求3所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的有效锚固长度不小于所述若干柱外伸钢筋和所述若干梁端部外伸钢筋的直径的30倍。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：所述钢筋混凝土柱的上部的四侧壁均设有所述若干柱外伸钢筋。
6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱连接节点结构，其特征在于：所述模板为木模板。
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