CN109811882A - 一种钢筋混凝土柱的装配节点及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土柱的装配节点及装配方法，在预制下柱的顶面薄铺一层坐浆料；将预制下柱的柱端榫头插入预制钢节点单元的榫槽中，并将所述预制钢节点单元下端板上的定位孔与预制下柱的定位纵筋配合并用螺栓连接，使预制下柱和预制钢节点单元连接；在所述预制钢节点单元的榫槽内填充适量高性能砂浆；将预制上柱的柱端榫头插入所述预制钢节点单元的榫槽内，使得预制上柱的柱端榫头插入后砂浆能够刚好由接触面溢出，最后将所述预制钢节点单元上端板上的定位孔与所述预制上柱的定位纵筋配合并用螺栓连接，形成整体装配节点。本发明布置位置较为灵活，检修方便，具有较强的适用性。

Description

一种钢筋混凝土柱的装配节点及装配方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种钢筋混凝土柱的装配节点及装配方法。

背景技术

从建国初期开始，我国的装配节点体系陆续在多层建筑中应用，装配节点具有施工工期短，施工效率高等优点，且湿作业少、绿色环保，是我国建筑行业发展的一个趋势。装配节点是梁、柱构件在预制厂或现场完成预制后运输到施工现场，经吊装、连接而形成的整体。柱是框架结构中承受水平荷载和竖向荷载的重要构件，为获得更好的力学性能，柱-柱之间的连接将显得尤为重要。根据不同的施工方法，将装配节点柱-柱连接形式分为干式连接和湿式连接。干式连接是指柱-柱之间的连接主要通过预制过程中预埋的钢板或者其他预埋件进行连接，连接形式主要为焊接或螺栓连接，且无需进行现场混凝土浇筑。湿式连接亦可称为类现浇连接模式，是指上柱与下柱在连接处伸出的钢筋通过锚固、焊接、机械连接或搭接等后，在连接部位进行浇筑混凝土或灌浆，将两柱连接成整体。现有的装配节点主要集中于湿式柱-柱连接节点形式，而干式柱-柱连接节点形式在理论方面的研究还比较滞后，有待做进一步探讨，而现有的干式连接节点虽然大大缩短了施工周期，但与现浇式节点的抗震性能仍存在一定的差距，难以满足“强节点，弱构件”的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种钢筋混凝土柱的装配节点，以钢筋作为螺栓直接连接，传力途径明确，预制钢节点单元作为单独的节点单元，布置位置较为灵活，检修方便，具有较强的适用性。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种钢筋混凝土柱的装配节点，包括预制上柱、预制下柱及位于所述预制上柱和所述预制下柱之间的预制钢节点单元；

所述预制钢节点单元包括上端板、下端板及位于所述上端板和所述下端板之间的连接板，所述连接板包括4个腹板及位于每个所述腹板侧壁的加劲肋板，4个所述腹板穿插焊接在一起，以使所述腹板呈“井”字形，“井”字形的所述腹板中央的通孔为榫槽，每个所述加劲肋板的一端与对应的所述腹板侧壁中部焊接，另一端向外延伸；

所述上端板及所述下端板上均设置有多个定位孔，所述预制上柱的底面的中部及所述预制下柱顶面的中部向外凸出以形成柱端榫头，所述预制上柱及所述预制下柱的柱端榫头周围均设置有多个定位纵筋，所述预制上柱及所述预制下柱的柱端榫头从所述预制钢节点单元的两端插入所述腹板的榫槽中，且所述预制上柱的多个定位纵筋对应插入所述上端板的多个定位孔中并采用螺栓连接，所述预制下柱的多个定位纵筋对应插入所述下端板的多个定位孔中并采用螺栓连接。

优选的，4个所述固定板的上下两端分别与所述上端板的底面及所述下端板的顶面焊接在一起。

优选的，所述定位纵筋向内延伸进所述预制上柱或所述预制下柱内，且所述定位纵筋伸出所述预制上柱或所述预制下柱部分的外表面设置有螺纹。

优选的，所述柱端榫头内及其附近设置有分布钢筋、榫头纵筋及榫头箍筋，所述分布钢筋十字交叉分布在所述预制上柱底面或所述预制下柱顶面，所述榫头纵筋沿纵向围绕所述柱端榫头，所述榫头箍筋围绕在所述榫头纵筋外。

本发明还提供了一种利用所述的装配节点进行装配的方法，包括：

在预制下柱的顶面铺一层坐浆料；

将所述预制下柱的柱端榫头插入预制钢节点单元的榫槽中，并将所述预制钢节点单元下端板上的定位孔与所述预制下柱的定位纵筋配合并用螺栓连接；

在所述预制钢节点单元的榫槽内填充砂浆；

将预制上柱的柱端榫头插入所述预制钢节点单元的榫槽内，并将所述预制钢节点单元上端板上的定位孔与所述预制上柱的定位纵筋配合并用螺栓连接。

本发明的有益效果：

(1)采用干式与湿式连接相结合的方式，兼具两者优点，简化施工的同时也保证了良好的连接性能；

(2)钢筋作为螺栓直接连接，弯矩与剪力分别由钢筋螺栓与柱端榫头传递，传力途径明确；

(3)钢筋直接代替螺栓，现场装配时只需将柱端钢筋采用螺栓与预制钢节点单元连接，减少施工工序和成本；

(4)预制钢节点单元作为单独的节点单元，布置位置较为灵活，检修方便，具有较强的适用性；

(5)实现预制钢节点单元标准化、模数化生产，促进产业化发展。

附图说明

图1是本发明的预制钢节点单元的结构示意图；

图2是本发明的预制钢节点单元的又一结构示意图；

图3是本发明的装配节点的整体结构示意图；

图4是本发明的装配节点的柱端榫头的内部结构示意图；

图5-图7为本发明利用装配节点进行装配的结构示意图；

其中，1-预制上柱；2-预制下柱；3-预制钢节点单元；4-上端板；5-下端板；6-腹板；7-加劲肋板；8-榫槽；9-定位孔；10-柱端榫头；11-定位纵筋；12-柱身箍筋；13-分布钢筋；14-榫头纵筋；15-榫头箍筋。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1-图4所示，本发明的装配节点，包括预制上柱1、预制下柱2及位于所述预制上柱1和所述预制下柱2之间的预制钢节点单元3；

其中，所述预制钢节点单元3包括上端板4、下端板5及位于所述上端板4和所述下端板5之间的连接板，所述连接板包括4个腹板6及位于每个所述腹板侧壁的加劲肋板7，4个所述腹板6穿插焊接在一起，以使所述腹板6呈“井”字形，“井”字形的所述腹板6中央的通孔为榫槽8，每个所述加劲肋板7的一端与对应的所述腹板6侧壁中部焊接，另一端向外延伸；上端板4、下端板5、腹板6和加劲肋板7三部分通过直角焊缝焊接而成，4个所述腹板6的上下两端分别与所述上端板4的底面及所述下端板5的顶面焊接在一起。

所述上端板4及所述下端板5上均设置有多个定位孔9，所述预制上柱1的底面的中部及所述预制下柱2顶面的中部向外凸出以形成柱端榫头10，所述预制上柱1及所述预制下柱2的柱端榫头10周围均设置有多个定位纵筋11，所述预制上柱1及所述预制下柱2的柱端榫头10从所述预制钢节点单元3的两端插入所述腹板6的榫槽8中，且所述预制上柱1的多个定位纵筋11对应插入所述上端板4的多个定位孔9中并采用螺栓连接，所述预制下柱2的多个定位纵筋11对应插入所述下端板5的多个定位孔9中并采用螺栓连接。在上端板4、下端板5上预留的插入柱端榫头10的榫槽8为方形，定位孔9为螺栓孔，形成一个带内法兰的钢盒，直接起到传递所述预制上柱1和所述预制下柱2之间弯矩、剪力和部分轴力的作用。

所述定位纵筋11向内延伸进所述预制上柱1或所述预制下柱2内，且所述定位纵筋11伸出所述预制上柱1或所述预制下柱2部分的外表面设置有螺纹，以供后续和螺栓配合使用。

优选的，所述预制上柱1和所述预制下柱2之间通过定位纵筋11加工成的螺杆传递弯矩，通过柱端榫头10传递剪力和部分轴力，其中，所述柱端榫头10内设置有分布钢筋13、榫头纵筋14及榫头箍筋15，所述分布钢筋13十字交叉分布在所述预制上柱1底面或所述预制下柱2顶面，所述榫头纵筋14沿纵向围绕所述柱端榫头10，所述榫头箍筋15围绕在所述榫头纵筋14外。

基于此，如图5-图7所示，本实施例还提供了一种利用所述的装配节点进行装配的方法，包括：

步骤S1：在预制下柱2的顶面薄铺一层坐浆料；

步骤S2：将所述预制下柱2的柱端榫头10插入预制钢节点单元3的榫槽8中，并将所述预制钢节点单元3下端板5上的定位孔9与所述预制下柱2的定位纵筋11配合并用螺栓连接，使预制下柱2和预制钢节点单元3连接；

步骤S3：在所述预制钢节点单元3的榫槽8内填充适量高性能砂浆；

步骤S4：将预制上柱1的柱端榫头10插入所述预制钢节点单元3的榫槽8内，使得预制上柱1的柱端榫头10插入后砂浆能够刚好由接触面溢出，最后将所述预制钢节点单元3上端板4上的定位孔9与所述预制上柱1的定位纵筋11配合并用螺栓连接，形成整体装配节点。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种钢筋混凝土柱的装配节点，其特征在于，包括预制上柱、预制下柱及位于所述预制上柱和所述预制下柱之间的预制钢节点单元；

所述预制钢节点单元包括上端板、下端板及位于所述上端板和所述下端板之间的连接板，所述连接板包括4个腹板及位于每个所述固定板侧壁的加劲肋板，4个所述腹板穿插焊接在一起，以使所述腹板呈“井”字形，“井”字形的所述腹板中央的通孔为榫槽，每个所述加劲肋板的一端与对应的所述腹板侧壁中部焊接，另一端向外延伸；

所述上端板及所述下端板上均设置有多个定位孔，所述预制上柱的底面的中部及所述预制下柱顶面的中部向外凸出以形成柱端榫头，所述预制上柱及所述预制下柱的柱端榫头周围均设置有多个定位纵筋，所述预制上柱及所述预制下柱的柱端榫头从所述预制钢节点单元的两端插入所述腹板的榫槽中，且所述预制上柱的多个定位纵筋对应插入所述上端板的多个定位孔中并采用螺栓连接，所述预制下柱的多个定位纵筋对应插入所述下端板的多个定位孔中并采用螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的装配节点，其特征在于，4个所述腹板的上下两端分别与所述上端板的底面及所述下端板的顶面焊接在一起。

3.根据权利要求2所述的装配节点，其特征在于，所述定位纵筋向内延伸进所述预制上柱或所述预制下柱内，且所述定位纵筋伸出所述预制上柱或所述预制下柱部分的外表面设置有螺纹。

4.根据权利要求3所述的装配节点，其特征在于，所述柱端榫头内及其附近设置有分布钢筋、榫头纵筋及榫头箍筋，所述分布钢筋十字交叉分布在所述预制上柱底面或所述预制下柱顶面，所述榫头纵筋沿纵向围绕所述柱端榫头，所述榫头箍筋围绕在所述榫头纵筋外。

5.一种利用如权利要求1-4中任一项所述的装配节点进行装配的方法，其特征在于，包括：

在预制下柱的顶面铺一层坐浆料；

将所述预制下柱的柱端榫头插入预制钢节点单元的榫槽中，并将所述预制钢节点单元下端板上的定位孔与所述预制下柱的定位纵筋配合并用螺栓连接；

在所述预制钢节点单元的榫槽内填充砂浆；

将预制上柱的柱端榫头插入所述预制钢节点单元的榫槽内，并将所述预制钢节点单元上端板上的定位孔与所述预制上柱的定位纵筋配合并用螺栓连接。