CN109372130A - 一种新型全装配式混凝土型钢框架节点及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型全装配式混凝土型钢框架节点及其施工方法,包括竖直设置的预制混凝土柱,所述预制混凝土柱的节点区域内预埋有矩形的竖直钢管,竖直钢管的两侧均焊接有水平H型钢,水平H型钢的翼缘板与竖直钢管的柱壁连接处设置有三角形加劲肋,水平H型钢靠近竖直钢管一端的腹板设有若干通孔,穿过所述通孔设置有若干围绕所述竖直钢管的柱箍筋,水平H型钢远离竖直钢管一端与预制混凝土梁预埋的梁端H型钢栓焊连接。本发明创造性地提出了一种新型全装配式混凝土型钢框架节点,该节点抗震性能良好,结构整体性强,设计简洁美观,便于现场进行装配。

Description

一种新型全装配式混凝土型钢框架节点及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域,尤其涉及一种新型全装配式混凝土型钢框架节点及其施工方法。
背景技术
随着现代工业技术的发展,我国开始大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级。与传统现浇结构相比,装配式建筑具有施工进度快,生产效率高,节约劳动力,提高建筑质量等优点。但我国装配式建筑起步较晚,技术也相对落后,究其原因,其制约因素在于关键的节点连接问题,结构整体性和抗震性能不好,节点施工不简便。
对于预制装配式混凝土结构体系而言,预制构件之间的连接方式是装配式混凝土结构研究的核心问题之一。一般而言,装配式混凝土结构预制构件连接大体可以分为干连接和湿连接2种。为了保证装配式建筑的整体性,目前预制构件的连接方式主要采用湿连接,即在构件连接时在节点连接处浇筑混凝土或水泥浆与其锚固,形成了多种节点类型。干连接即干作业的连接方式,连接时不浇筑混凝土,而是通过在连接的构件内植入钢板或其他钢部件,通过螺栓连接或焊接以达到连接的目的,应用相对较少。对于装配式建筑,不仅需要考虑装配式建筑节点的安全性和可靠性,也同时需要考虑建造的便利性。基于此认识,研发高效便捷的干连接节点具有重要意义。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种新型全装配式混凝土型钢框架节点。
本发明的目的之二是提供一种新型全装配式混凝土型钢框架节点的施工方法,从而高效便捷地对框架节点进行施工安装。
本发明的目的之一是这样实现的:一种新型全装配式混凝土型钢框架节点,包括竖直设置的预制混凝土柱(3),所述预制混凝土柱(3) 的节点区域内部预埋有矩形的竖直钢管(4),竖直钢管(4)的两侧均焊接有水平H型钢(5);所述水平H型钢(5)靠近竖直钢管(4)一端的腹板设有若干通孔,穿过所述通孔设置有若干围绕所述竖直钢管(4)的柱箍筋(8);所述水平H型钢(5)远离预制混凝土柱(3) 的一端设有水平的预制混凝土梁(1),且预制混凝土梁(1)靠近预制混凝土柱(3)的一端预埋有梁端H型钢(2),梁端H型钢(2) 与水平H型钢(5)采用栓焊连接。
优选的,所述梁端H型钢(2)包括预埋在预制混凝土梁(1)内部的腹板,且腹板的两侧均水平焊接有多个预埋在预制混凝土梁(1) 内部的栓钉(6)。
优选的,所述水平H型钢(5)的顶端至竖直钢管(4)的顶端为 150mm,所述水平H型钢(5)的底端至竖直钢管(4)的底端为150mm。
优选的,所述梁端H型钢(2)与水平H型钢(5)外露部分总长不小于500mm。
优选的,所述水平H型钢(5)的翼缘板与竖直钢管(4)的柱壁连接处设置有三角形加劲肋(7),所述加劲肋(7)的厚度与所述水平H型钢(5)的腹板厚度相同。
优选的,所述加劲肋(7)与所述水平H型钢(5)的腹板位于同一平面内。
优选的,所述梁端H型钢(2)与预制混凝土梁(1)的连接段长度不小于15倍梁纵向受力钢筋直径。
优选的,所述竖直钢管(4)外的混凝土保护层厚度不小于100mm。
本发明中,与传统混凝土梁柱节点相比,本发明创造性地提出了一种新型全装配式混凝土型钢框架节点,各梁柱构件可在工厂进行预制,现场通过进行吊装、栓焊连接就可形成混凝土型钢框架节点,从而真正实现全装配化。该节点抗震性能良好,结构整体性强,设计简洁美观,便于现场进行装配。
本发明的目的之二是这样实现的:一种新型全装配式混凝土型钢框架节点的施工方法,包括以下步骤:
S1、制作梁端型钢:在梁端H型钢(2)一端腹板上焊接栓钉(6),另一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔;
S2、制作节点型钢:在水平H型钢(5)一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔,另一端与竖直钢管(4)的柱壁焊接,其中,所述水平H型钢(5)的腹板设可供柱箍筋(8)穿过的通孔,在所述水平H 型钢(5)的翼缘板与竖直钢管(4)的柱壁连接处焊接三角形加劲肋 (7);
S3、绑扎梁体框架:绑扎梁纵向钢筋、梁箍筋,与梁端型钢共同形成梁体框架,其中,所述梁纵向钢筋一端搭焊于梁端H型钢(2) 的翼缘;
S4、绑扎柱体框架:绑扎柱纵向钢筋、柱箍筋,与节点型钢共同形成柱体框架;
S5、节点浇筑与蒸汽养护:分别对梁体框架、柱体框架进行混凝土浇筑与蒸汽养护,从而形成预制混凝土梁(1)、预制混凝土柱(3);
S6、节点拼接:采用起吊机分别将预制混凝土柱(3)、预制混凝土梁(1)起吊并安装在指定位置,对水平变截面H型钢(5)与梁端H型钢(2)进行栓焊连接,从而形成全装配式混凝土框架节点。
本发明利用预制的梁柱构件,现场施工时仅需吊装、栓焊连接就可形成混凝土型钢框架节点,从而真正实现全装配化,大大提高了施工效率。
附图说明
图1是本发明的立体图;
图2是本发明的组装示意图;
图3是本发明的正视图;
图4是本发明的俯视图;
图5是本发明中预制混凝土柱上的节点型钢的立体图
图6是本发明中预制混凝土柱上的节点型钢的正视图;
图7是本发明中预制混凝土柱上的节点型钢的俯视图;
图8是本发明施工方法流程图。
图中:1、预制混凝土梁,2、梁端H型钢,3、预制混凝土柱,4、竖直钢管,5、水平H型钢,6、栓钉,7、加劲肋,8、柱箍筋。
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。
实施例1:新型全装配式混凝土型钢框架节点。
参照图1-7,本发明包括竖直设置的预制混凝土柱3,预制混凝土柱3的节点区域内预埋有矩形的竖直钢管4。竖直钢管4的两侧均焊接有水平H型钢5,在水平H型钢5靠近竖直钢管4一端的腹板上设置有若干个竖直排列的通孔,且两个水平H型钢5上的通孔一一水平对应。分别在处于同一水平面上的两个通孔内穿接一柱箍筋8,形成围绕在竖直钢管4四周的柱箍筋网。
水平H型钢5远离预制混凝土柱3的一端设有水平设置的预制混凝土梁1,且预制混凝土梁1靠近预制混凝土柱3的一端预埋有梁端 H型钢2,梁端H型钢2与水平H型钢5采用栓焊连接。梁端H型钢2包括预埋在预制混凝土梁1内部的腹板,且腹板的两侧均水平焊接有多个预埋在预制混凝土梁1内部的栓钉6;梁端H型钢2与预制混凝土梁1的连接段的长度不小于15倍梁纵向受力钢筋直径。梁端 H型钢2与H型钢5连接位置处的腹板上均设置有若干螺栓孔,梁端H型钢2与H型钢5的腹板通过连接板和螺栓连接在一起,梁端 H型钢2的翼缘板与H型钢5的翼缘板焊接在一起。
竖直钢管4的长度为水平H型钢5的梁高+300mm,水平H型钢5的顶端至外包钢管4的顶端为150mm,水平H型钢5的底端至外包钢管4的底端也为150mm。梁端H型钢2与水平H型钢5外露部分总长不小于500mm。
为了增加竖直钢管4与水平H型钢5的连接强度,在水平H型钢5的翼缘板与竖直钢管4的柱壁的连接处焊接有三角形加劲肋7,加劲肋7与水平H型钢5的腹板位于同一平面内且加劲肋7与水平H 型钢5的腹板厚度相同。
竖直钢管4预埋于预制混凝土柱3内,且竖直钢管4的柱壁至预制混凝土柱3外壁的距离均不小于100mm,此间填充混凝土保护层,确保混凝土保护层的厚度不小于100mm。
实施例2:新型全装配式混凝土型钢框架节点的施工方法。
如图8所示,本发明一种新型全装配式混凝土型钢框架节点的施工方法包括如下步骤:
S1、制作梁端型钢:在梁端H型钢2一端腹板上焊接栓钉6,另一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔;
S2、制作节点型钢:在水平H型钢5一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔,另一端与矩形钢管4的柱壁焊接,其中,所述水平H型钢5腹板设可供柱箍筋8穿过的通孔,所述矩形钢管4的柱壁与水平 H型钢5的翼缘之间焊有竖向三角形加劲肋7;
S3、绑扎梁体框架:绑扎梁纵向钢筋、梁箍筋,与梁端型钢共同形成梁体框架,其中,所述将梁纵向钢筋一端搭焊于梁端H型钢2 的翼缘;
S4、绑扎柱体框架:绑扎柱纵向钢筋、柱箍筋8,与节点型钢共同形成柱体框架;
S5、节点浇筑与蒸汽养护:分别对梁体框架、柱体框架进行混凝土浇筑与蒸汽养护,从而形成预制混凝土梁1、预制混凝土柱3;
S6、节点拼接:采用起吊机分别将预制混凝土柱3、预制混凝土梁1起吊并安装在指定位置,对水平变截面H型钢5与梁端H型钢 2进行栓焊连接,从而形成全装配式混凝土框架节点。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型全装配式混凝土型钢框架节点,包括竖直设置的预制混凝土柱(3),其特征在于:
所述预制混凝土柱(3)的节点区域内部预埋有矩形的竖直钢管(4),竖直钢管(4)的两侧均焊接有水平H型钢(5);
所述水平H型钢(5)靠近竖直钢管(4)一端的腹板设有若干通孔,穿过所述通孔设置有若干围绕所述竖直钢管(4)的柱箍筋(8);
所述水平H型钢(5)远离预制混凝土柱(3)的一端设有水平的预制混凝土梁(1),且预制混凝土梁(1)靠近预制混凝土柱(3)的一端预埋有梁端H型钢(2),梁端H型钢(2)与水平H型钢(5)采用栓焊连接。
2.根据权利要求1所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述梁端H型钢(2)包括预埋在预制混凝土梁(1)内部的腹板,且腹板的两侧均水平焊接有多个预埋在预制混凝土梁(1)内部的栓钉(6)。
3.根据权利要求1所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述水平H型钢(5)的顶端至竖直钢管(4)的顶端为150mm,所述水平H型钢(5)的底端至竖直钢管(4)的底端为150mm。
4.根据权利要求1所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述梁端H型钢(2)与水平H型钢(5)外露部分总长不小于500mm。
5.根据权利要求1所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述水平H型钢(5)的翼缘板与竖直钢管(4)的柱壁连接处设置有三角形加劲肋(7),所述加劲肋(7)的厚度与所述水平H型钢(5)的腹板厚度相同。
6.根据权利要求5所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述加劲肋(7)与所述水平H型钢(5)的腹板位于同一平面内。
7.根据权利要求5所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述梁端H型钢(2)与预制混凝土梁(1)的连接段长度不小于15倍梁纵向受力钢筋直径。
8.根据权利要求1所述的新型全装配式混凝土型钢框架节点,其特征在于,所述竖直钢管(4)外的混凝土保护层厚度不小于100mm。
9.一种新型全装配式混凝土型钢框架节点的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制作梁端型钢:在梁端H型钢(2)一端腹板上焊接栓钉(6),另一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔;
S2、制作节点型钢:在水平H型钢(5)一端腹板上设可供螺栓连接的螺栓孔,另一端与竖直钢管(4)的柱壁焊接,其中,所述水平H型钢(5)的腹板设可供柱箍筋(8)穿过的通孔,在所述水平H型钢(5)的翼缘板与竖直钢管(4)的柱壁连接处焊接三角形加劲肋(7);
S3、绑扎梁体框架:绑扎梁纵向钢筋、梁箍筋,与梁端型钢共同形成梁体框架,其中,所述梁纵向钢筋一端搭焊于梁端H型钢(2)的翼缘;
S4、绑扎柱体框架:绑扎柱纵向钢筋、柱箍筋,与节点型钢共同形成柱体框架;
S5、节点浇筑与蒸汽养护:分别对梁体框架、柱体框架进行混凝土浇筑与蒸汽养护,从而形成预制混凝土梁(1)、预制混凝土柱(3);
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110409612A (zh) * 2019-06-27 2019-11-05 中国矿业大学 一种预埋型钢预制装配式rc框架梁柱节点
CN110747994A (zh) * 2019-10-31 2020-02-04 福州大学 钢筋混凝土框架延性节点结构

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