CN109372107A - 无粘结预制装配式梁柱十字形节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无粘结预制装配式梁柱十字形节点，属于结构施工技术领域。该结构包括预制混凝土下柱、预制混凝土上柱、预制混凝土梁板、预应力钢绞线、基础结构、锚具、螺栓；该结构是由下自上按预制混凝土下柱、预制混凝土梁板、预制混凝土上柱的顺序吊装在一起，预应力钢绞线在基础结构中预埋好，通过柱子的孔道贯穿结构体系。上柱上面可继续放梁板，在每五层和最上面的柱顶端进行张拉，最后在相邻预制梁上施加螺栓。本发明节点处借鉴了木结构榫卯的连接特点，使结构越压越结实。并且本发明真正做到了预制装配式，大大缩短了施工周期，承载力强，整体性能好，且可以重复利用，绿色环保，具有相当高的经济效益。

Description

无粘结预制装配式梁柱十字形节点
技术领域
本发明涉及一种新型无粘结预制装配式框架结构梁柱十字形节点的连接方式，适用于装配式结构中预制混凝土梁板和预制混凝土柱节点的设计与施工，属于装配式建筑设计施工领域。
背景技术
随着建筑结构产业化的发展，预制装配式建筑因其施工简便、施工周期短、环境污染小、节约劳动力等特点得到国内外广泛应用，并且也是建筑结构的发展趋势。装配式框架结构梁、柱节点设计合理与否，不仅影响结构的使用性能，还影响施工方便程度。根据施工作业不同，装配式梁柱节点连接方式主要分为湿连接和干连接。湿连接是将梁柱预制构件的预留钢筋现场连接，再对节点区进行浇筑，这种连接的优点是整体性较好，和现浇结构相仿，但存在节点核心区钢筋排布密集、混凝土振捣不密实、施工相对繁琐等缺点，且不具备二次拆卸拼装功能。干连接则是在预制构件中预埋钢件，现场施工时通过螺栓和焊接予以连接，其施工快捷，但存在局部薄弱环节，整体性能较差。因此，需要设计研发一种即方便现场拼装施工，且整体性能较好，又可以二次拆卸拼装的新型装配式框架结构建筑梁柱节点形式及施工技术。
发明内容
本发明是一种新型无粘结预制装配式框架建筑梁柱十字形节点的连接方式，施工简便、工期短、绿色环保、整体性能好，具有可靠的安全性，实用性强，而且拆卸后构件可重复循环利用。
本发明采用的技术方案为无粘结预制装配式梁柱十字形节点，其连接借鉴了榫卯结构的连接方式。该十字形节点包括预制混凝土下柱1、预制混凝土上柱2、预制混凝土梁板3、预应力钢绞线4、基础结构5、锚具6和螺栓7。预应力钢绞线4的下端锚固在基础结构5内，再向上穿过预制混凝土下柱1的孔道连接预制混凝土上柱2，贯穿整个预制混凝土下柱1和预制混凝土上柱2。预制混凝土下柱1上部设有棱台形杯口，四个预制混凝土梁板3卡在预制混凝土下柱1上部棱台形杯口内，预制混凝土上柱2的下部榫头插入四个预制混凝土梁板3形成的杯口内，并且压在四个预制混凝土梁板3上，预制混凝土下柱1、预制混凝土上柱2、预制混凝土梁板3和基础结构5之间接触面都有一定的坡度，起到压紧的作用。各个十字形节点继续吊装拼接形成多层结构，吊装时为保证结构安全采用临时支撑进行固定。最上层的预制混凝土上柱2上端预埋锚具6为后期张拉使用。螺栓7用来固定相邻的两个预制混凝土梁板3。
预制混凝土上柱2在重力和预应力的作用下挤压预制混凝土梁板3，预制混凝土梁板3在压力和摩擦力的作用下挤压预制混凝土下柱1，牢牢拼接在一起。预制混凝土上柱2与预制混凝土梁板3接触的角度为α，摩擦系数为μ，为保证节点具有足够的安全储备，设计时调整角度使节点可以压紧密实。
该设计的核心构件可以产业化批量生产，在施工现场进行无粘结拼接，不需要传统预制节点搭接后的局部浇筑或机械连接过程，大大缩短了施工周期，真正意义上做到了预制装配式。并且该节点的连接方式借鉴了卯榫连接的特点，具有可靠的安全性和整体性，而且释放顶部的预应力后，结构可以拆卸，构件可以重复使用。
附图说明
图1是本发明三维结构图。
图2是本发明主视图。
图3是本发明构件图。
图4是本发明预制混凝土上柱详图。
图5是本发明预制混凝土梁板详图。
图6是本发明预制混凝土下柱详图。
图7是本发明节点连接处力学模型示意图。
图中：1、预制混凝土下柱；2、预制混凝土梁板；3、预制混凝土上柱；4、预应力钢绞线；5、基础结构；6、锚具；7、螺栓。
具体施工方式
下面结合附图和具体实施方式作进一步说明。
该设计的三维结构设计图如附图1所示，一种新型无粘结预制装配式梁柱节点的连接方式，包括预制混凝土下柱1、预制混凝土上柱2、预制混凝土梁板3、预应力钢绞线4、基础结构5、锚具6、螺栓7。
预制混凝土下柱1、预制混凝土梁板3和预制混凝土上柱2吊装在一起，依靠重力和连接处的角度很好的挤压在一起形成节点，事先预埋在基础结构5中的预应力钢绞线4穿过预制混凝土柱。锚具6预埋在顶层预制混凝土上柱2的顶部，后期再对预应力钢绞线进行张拉。螺栓7用来固定相邻两个预制混凝土梁板3，增强其整体性。
具体施工时，将预应力钢绞线预埋在基础结构中，穿过预制混凝土柱的孔道，底柱榫头插入基础杯口中，底柱上部预留出多余的钢绞线用于继续连接上部结构，然后将十字形节点所需要的四块预制混凝土梁板吊装到底柱顶端棱台口，再把带有榫头的预制混凝土柱穿过钢绞线插入四个预制混凝土梁板3形成杯口内，压在四块预制混凝土板上，形成紧密的体系，榫头宽于四块预制混凝土梁板拼接形成的杯口，这样在最后施加预应力作用下，榫头挤压梁板，梁板挤压柱子，这样使节点更加结实。多层结构按照此步骤进行拼接，为保证结构安全多层拼接时要采用临时支撑，钢绞线每隔五层用千斤顶进行张拉一次，然后采用钢绞线连接器连接，继续拼装，在顶层再进行张拉，锚固最后在相邻预制梁的孔洞上加以螺栓固定，使结构具有更好的整体性。
拆卸时，先将顶部预应力释放，然后就可以依次将结构卸下，用于重复使用。
以上所述，仅为本结构体系的技术方案，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同变化与修饰，都应视为本发明方案的技术范畴，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.无粘结预制装配式梁柱十字形节点，其特征在于：该十字形节点包括预制混凝土下柱(1)、预制混凝土上柱(2)、预制混凝土梁板(3)、预应力钢绞线(4)、基础结构(5)、锚具(6)和螺栓(7)；预应力钢绞线(4)的下端锚固在基础结构(5)内，再向上穿过预制混凝土下柱(1)的孔道连接预制混凝土上柱(2)，贯穿整个预制混凝土下柱(1)和预制混凝土上柱(2)；预制混凝土下柱(1)上部设有棱台形杯口，四个预制混凝土梁板(3)卡在预制混凝土下柱(1)上部棱台形杯口内，预制混凝土上柱(2)的下部榫头插入四个预制混凝土梁板(3)形成的杯口内，并且压在四个预制混凝土梁板(3)上，预制混凝土下柱(1)、预制混凝土上柱(2)、预制混凝土梁板(3)和基础结构(5)之间接触面都有一定的坡度，起到压紧的作用；各个十字形节点继续吊装拼接形成多层结构，吊装时为保证结构安全采用临时支撑进行固定；最上层的预制混凝土上柱(2)上端预埋锚具(6)为后期张拉使用；螺栓(7)用来固定相邻的两个预制混凝土梁板(3)。
2.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式梁柱十字形节点，其特征在于：预制混凝土上柱(2)在重力和预应力的作用下挤压预制混凝土梁板(3)，预制混凝土梁板(3)在压力和摩擦力的作用下挤压预制混凝土下柱(1)，牢牢拼接在一起；预制混凝土上柱(2)与预制混凝土梁板(3)接触的角度为α，摩擦系数为μ。
3.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式梁柱十字形节点，其特征在于：预制混凝土下柱(1)、预制混凝土梁板(3)和预制混凝土上柱(2)吊装在一起，依靠重力和连接处的角度很好的挤压在一起形成节点，事先预埋在基础结构(5)中的预应力钢绞线(4)穿过预制混凝土柱；锚具(6)预埋在顶层预制混凝土上柱(2)的顶部，后期再对预应力钢绞线进行张拉；螺栓(7)用来固定相邻两个预制混凝土梁板(3)，增强其整体性。
4.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式梁柱十字形节点，其特征在于：具体施工时，将预应力钢绞线预埋在基础结构中，穿过预制混凝土柱的孔道，底柱榫头插入基础杯口中，底柱上部预留出多余的钢绞线用于继续连接上部结构，然后将十字形节点所需要的四块预制混凝土梁板吊装到底柱顶端棱台口，再把带有榫头的预制混凝土柱穿过钢绞线插入四个预制混凝土梁板(3)形成杯口内，压在四块预制混凝土板上，形成紧密的体系，榫头宽于四块预制混凝土梁板拼接形成的杯口，这样在最后施加预应力作用下，榫头挤压梁板，梁板挤压柱子，这样使节点更加结实；多层结构按照此步骤进行拼接，为保证结构安全多层拼接时要采用临时支撑，钢绞线每隔五层用千斤顶进行张拉一次，然后采用钢绞线连接器连接，继续拼装，在顶层再进行张拉，锚固最后在相邻预制梁的孔洞上加以螺栓固定，使结构具有更好的整体性；
拆卸时，先将顶部预应力释放，然后就可以依次将结构卸下，用于重复使用。
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