CN109853848A - 装配式预制柱的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了装配式预制柱的连接结构,包括下层柱体和上层柱体;下层柱体内埋设有下层钢筋组;下层钢筋组包括若干下层竖向钢筋;下层竖向钢筋的上端由下层柱体内向上伸出、弯折并相互靠拢以形成若干纵向的钢筋束;上层柱体内埋设有上层钢筋组、与钢筋束数量匹配的套筒;上层钢筋组包括若干上层竖向钢筋,其数量和下层竖向钢筋的数量对应;套筒均位于下层柱体的下端,各上层竖向钢筋的下端均匀围设在与其毗邻的套筒的外侧;套筒设有内腔,钢筋束插入与其对应的内腔内并经灌浆固定。本发明的连接形式简单,传力直接,受力明确,节约了套筒的材料、降低了施工精度要求和灌浆料要求,可以保证套筒的密实度,从而保证工程质量。
Description
技术领域
本发明属于预制混凝土结构技术领域,具体涉及装配式预制柱的连接结构。
背景技术
装配式混凝土结构具有工业化程度高、节省材料、污染小、施工方便、现场湿作业量及工人数量少、预制构件质量便于控制、建造周期短、投资回收快等优点,是新型建筑工业化发展的方向。装配式混凝土结构最常见的结构体系是装配式框架结构,核心技术是要解决梁柱节点的连接方式,其中关键是如何处理上下层预制柱节点及接缝处的纵向钢筋连接。
目前常见的钢筋套筒灌浆连接是将上下层竖向受力钢筋通过套筒连接,一根钢筋对应一个灌浆套筒,其具体实施方式:在工厂生产时,预制柱构件的钢筋的下端伸入预埋的灌浆套筒,预制柱钢筋的上端预留一定长度;在工地现场,梁柱节点现浇并达到一定强度后,上层预制柱构件通过吊装将下层每根竖向钢筋分别插入预埋的套筒内,最后通过多套筒连通灌浆方式用高强度微膨胀灌浆料填充套筒,即一根预制柱构件在现场套筒灌浆时,只从一个套筒的注浆口注浆,灌浆料在套筒间连通灌浆,从其他的注浆口和出浆口流出。
上述的钢筋与套筒灌浆连接的结构中,钢筋与套筒的数量是一一对应的,即单根钢筋配置一个套筒,一根预制柱构件常见配置12-16个套筒,套筒数量要求较多;并且,这种连接结构采用多套筒连通灌浆方式,难以保证多个套筒的灌浆密实度,工程质量不能保证;此外,这种连接结构中,上层钢筋伸入套筒内与下层钢筋连接,通过套筒与灌浆料的咬合力传递荷载,其中受力机理一直不明确,不利于结构分析和该连接的发展应用。
因此,上述装配式预制柱采用的钢筋套筒灌浆连接的结构存在对施工精度要求高、套筒成本高、连接受力不明确的问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足,本发明提供了装配式预制柱的连接结构,其连接形式简单,传力直接,受力明确,节约了套筒的材料、降低施工难度,可以保证套筒的密实度,从而保证工程质量。
本发明采用了以下技术方案:
装配式预制柱的连接结构,包括下层柱体和上层柱体;
所述下层柱体内埋设有下层钢筋组;所述下层钢筋组包括若干下层竖向钢筋;所述下层竖向钢筋的上端由所述下层柱体内向上伸出、弯折并相互靠拢以形成若干纵向的钢筋束;
所述上层柱体内埋设有上层钢筋组、套筒,所述套筒、上层钢筋组的数量和位置与所述下层钢筋组的数量与位置一一对应;所述上层钢筋组包括若干上层竖向钢筋;所述套筒均位于所述上层柱体的下端,各所述上层竖向钢筋的下端均匀围设在与其毗邻的所述套筒的外侧;
所述套筒设有内腔,所述钢筋束插入与其对应的所述内腔内并经灌浆固定,所述套筒单独灌浆。
进一步作为本发明技术方案的改进,所述下层柱体包括由下而上层叠而设的预制段和现浇段;各所述下层竖向钢筋的下端竖直设置于所述预制段内;所述钢筋束与所述预制段之间经浇筑形成所述现浇段。
进一步作为本发明技术方案的改进,各所述下层竖向钢筋在所述预制段的上端面开始弯折并相互靠拢;各所述下层竖向钢筋的上端弯折并形成所述钢筋束。
进一步作为本发明技术方案的改进,所述套筒的上端设有与所述内腔连通的出浆管,所述套筒的下端设有与内腔连通的注浆管。
进一步作为本发明技术方案的改进,所述出浆管和/或注浆管的中轴线与水平面的夹角为15°至55°。
进一步作为本发明技术方案的改进,所述出浆管与所述套筒的连接处为楔形斜面。
进一步作为本发明技术方案的改进,还包括若干第一箍筋,所述第一箍筋将所述套筒与所述上层钢筋组箍紧。
进一步作为本发明技术方案的改进,还包括第一一笔成型箍筋、第二一笔成型箍筋;所述第一一笔成型箍筋由一根钢筋依次绕各所述下层竖向钢筋并弯折成型以将各所述下层竖向钢筋捆绑固定;所述第二一笔成型箍筋由一根钢筋依次绕各所述上层竖向钢筋并弯折成型以将各所述上层竖向钢筋捆绑固定。
进一步作为本发明技术方案的改进,还包括若干第二箍筋;所述上层钢筋组设有若干组,所述第二箍筋依次穿过各上层钢筋组并环绕成圈以绑紧。
进一步作为本发明技术方案的改进,还包括可拆卸的分仓注浆用管,所述分仓注浆用管插装在所述下层柱体与上层柱体之间以分隔各所述套筒,所述分仓注浆用管的两端均超出下层柱体/上层柱体的端面;所述分仓注浆用管在最后一次注浆前抽出拆除。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1.现有的钢筋与套筒灌浆连接方式是单根钢筋配置一个套筒,套筒数量要求较多,而在本发明中,一个套筒可以对接一组钢筋束,即可以同时对接多根钢筋,整体上减少了套筒的使用数量,有利于降低成本;
2.现有技术中通常采用多套筒连通灌浆方式,难以保证多个套筒的灌浆密实度;而本发明中,套筒进行灌浆时可以进行单独灌浆,降低灌浆的施工难度,并且可以保证套筒内的灌浆的密实度,保证工程质量;
3.传统的钢筋套筒灌浆连接,其中受力机理不明确;本发明中,上层竖向钢筋不进入套筒,下层竖向钢筋经弯折后形成钢筋束集中伸入套筒内,实现与上层钢筋的受力搭接,该连接形式简单,传力直接,受力明确。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明:
图1是本发明整体结构示意图;
图2是本发明上层柱体的结构示意图;
图3是图1中A处的截面视图;
图4是图1中B处的截面视图;
图5是本发明的下层柱体的结构示意图;
图6是本发明的钢筋束插入套筒中的示意图;
图7是本发明的套筒的结构示意图。
附图标记:
1-下层柱体;11-预制段;12-现浇段;2-上层柱体;3-下层钢筋组;31-下层竖向钢筋;32-钢筋束;4-套筒;41-内腔;42-出浆管;43-注浆管;421-楔形斜面;5-上层钢筋组;51-上层竖向钢筋;6-第一箍筋;7-第二箍筋;8-分仓注浆用管;91-第一一笔成型箍筋;92-第二一笔成型箍筋;
具体实施方式
参照图1至图7,其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点,而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时,是以图1所示的结构为参考描述,但本发明的实际使用方向并不局限于此。
本发明公开了装配式预制柱的连接结构,其包括下层柱体1和上层柱体2。
其中,如图1、图5和图6所示,所述下层柱体1内埋设有下层钢筋组3,所述下层钢筋组3包括若干根由下层柱体1内向上伸出的下层竖向钢筋31;各下层竖向钢筋31呈梅花形分布,各下层竖向钢筋31的上端弯折并相互靠近形成纵向的钢筋束32。
下层竖向钢筋31的数量可以根据具体的使用进行选择,可以是四根、五根、六根乃至更多。作为本发明优选的实施方式,一个下层钢筋组3包括四根下层竖向钢筋31。
本装配式预制柱的连接结构还包括第一一笔成型箍筋91,所述第一一笔成型箍筋91由一根钢筋依次绕各所述下层竖向钢筋31并行弯折成型,以将各所述下层竖向钢筋31捆绑固定,配合混凝土将下层竖向钢筋31固定在下层柱体1内。
其中,如图1至图4、图6所示,上层柱体2为预制柱体,所述上层柱体2的下端埋设有与所述钢筋束32数量、位置相匹配的套筒4,且套筒4的外周纵向埋设有与所述钢筋束32数量、位置相匹配的上层钢筋组5。
所述上层钢筋组5包括若干上层竖向钢筋51,各所述上层竖向钢筋51呈梅花型均匀围设在与其毗邻的套筒4的外侧。
所述套筒4的底部设有可供所述钢筋束32插入的内腔41,所述钢筋束32插入所述内腔41中并经灌浆固定,所述套筒4单独灌浆。
本装配式预制柱的连接结构还包括若干第一箍筋6,所述第一箍筋6环绕套设在所述上层钢筋组5的下端外侧,将所述套筒4与所述上层钢筋组5绑紧固定。其中,第一箍筋6整体呈圆形,套设在各个上层竖向钢筋51的下端将上层竖向钢筋51、套筒4进行箍紧。
各个上层竖向钢筋51上侧设有第二一笔成型箍筋92进行绑紧固定,所述第二一笔成型箍筋92由一根钢筋依次绕各所述上层竖向钢筋51并弯折成型以将各所述上层竖向钢筋51捆绑固定,配合混凝土将上层竖向钢筋51固定在上层柱体2内。
基于上述的结构设计,在本发明中,通过一个套筒4对接一个钢筋束32,即一个套筒4同时对接多根钢筋,减少了套筒4的使用数量,节省了套筒4的材料,降低了成本;并且,通过套筒4与钢筋束32的对接,相对于单个套筒4对接单根钢筋的现有技术,其施工精度要求的更低,降低了施工时对接的难度;此外,在实际的灌浆过程中,单独对套筒4进行灌浆,可以保证套筒4内灌浆的密实度,保证施工质量。
具体地,参照图1和图5,所述下层柱体1包括下端的预制段11和上端的现浇段12,预制段11是在送达施工场地前预先浇筑成型的,现浇段12在施工场地进行现场浇筑成型。其中,下层竖向钢筋31在所述预制段11为纵向设置并延伸出预制段11的上端面。当预制段11运送至施工场地后,根据实际情况将各下层竖向钢筋31超出预制段11的部分进行两次弯折靠拢形成纵向的钢筋束32,然后在所述钢筋束32与所述预制段11之间经浇筑形成所述现浇段12。
两次弯折的具体情况为:各所述下层竖向钢筋31在所述预制段11的上端面朝向内侧形成弯折并相互靠拢;各所述下层竖向钢筋31的上端形成弯折并形成所述纵向的钢筋束32。通过将各个下层竖向钢筋31弯折形成钢筋束32,可以方便将各个钢筋一同插入同一个套筒4内,缩小了套筒4的实际直径。
其中,如图7,所述套筒4呈圆柱状,所述内腔41也呈圆柱型,且内腔41的开口朝下以方便钢筋束32的插入,所述套筒4的上端延伸出一条与所述内腔41连通的出浆管42,所述出浆管42与所述套筒4的连接处为楔形斜面421,利于提高灌浆料密实度,保证工程质量;所述套筒4的下端设有与内腔41连通的注浆管43。所述出浆管42和/或注浆管43的中轴线与水平面的夹角为15°至55°,利于提高灌浆料密实度,保证工程质量。作为本发明优选的实施方式,该夹角设置为45°。通过注浆管43可以与灌浆机进行连接,方便注浆;灌浆将套筒4的内腔41填满后会由上端的出浆管42流出,然后断开注浆管43与灌浆机的连接,并将注浆管43、出浆管42的开口封堵。
其中,如图3,本装配式预制柱的连接结构还包括若干第二箍筋7;所述上层钢筋组5设有若干组,所述第二箍筋7依次穿过各上层钢筋组5并环绕成圈;所述套筒4、上层钢筋组5的数量和位置与所述下层钢筋组3的数量与位置一一对应,各所述套筒4进行单独灌浆。上层钢筋组5的数量可以根据具体的使用情况进行增减,可以是三组、四组、五组、六组乃至更多组数,作为本发明优选的实施方式,上层钢筋组5设为四组。第二箍筋7呈圆形,依次穿过四组下层钢筋组3,配合混凝土将上层钢筋组5、套筒4固定在上层柱体2内。
传统的钢筋套筒灌浆连接,上层钢筋伸入套筒内与下层钢筋连接,通过套筒与灌浆料的咬合力传递荷载,其中受力机理一直不明确,不利于结构分析和该连接的发展应用;如图1、图2和图5,本发明采用的上层竖向钢筋51不进入套筒4,延伸至上层柱体2的底部,下层竖向钢筋31经过两次弯折后,集中形成钢筋束32伸入套筒4内,与上层竖向钢筋51完成搭接,并且采用第一箍筋6可有效约束受压区混凝土,提高强度并增加受压区混凝土面积。
如图1和图4,本装配式预制柱的连接结构还包括可拆卸的分仓注浆用管8,所述分仓注浆用管8地插装在所述下层柱体1与上层柱体2之间将各所述套筒4分隔,且分仓注浆用管8的两端均超出下层柱体1/上层柱体2的端面,所述分仓注浆用管8在最后一次注浆前抽出拆除。该分仓注浆用管8直径范围应在20~40毫米。
所述分仓注浆用管8用于分隔套筒4灌浆,在灌浆时将各个套筒4分隔开,防止漏出的灌浆材料干扰其他套筒的灌浆。注浆时可以按顺时针或逆时针灌浆,最后一个套筒4注浆前,将分仓注浆用管8抽出后再进行灌浆最后一个套筒4,以保证灌浆的密实性。
本发明所述的装配式预制柱的连接结构的其它内容参见现有技术,在此不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.装配式预制柱的连接结构,包括下层柱体和上层柱体,其特征在于:
所述下层柱体内埋设有下层钢筋组;所述下层钢筋组包括若干下层竖向钢筋;所述下层竖向钢筋的上端由所述下层柱体内向上伸出、弯折并相互靠拢以形成若干纵向的钢筋束;
所述上层柱体内埋设有上层钢筋组、套筒,所述套筒、上层钢筋组的数量和位置与所述下层钢筋组的数量与位置一一对应;所述上层钢筋组包括若干上层竖向钢筋;所述套筒均位于所述上层柱体的下端,各所述上层竖向钢筋的下端均匀围设在与其毗邻的所述套筒的外侧;
所述套筒设有内腔,所述钢筋束插入与其对应的所述内腔内并经灌浆固定,所述套筒单独灌浆。
2.根据权利要求1所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:所述下层柱体包括由下而上层叠而设的预制段和现浇段;各所述下层竖向钢筋的下端竖直设置于所述预制段内;所述钢筋束与所述预制段之间经浇筑形成所述现浇段。
3.根据权利要求2所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:各所述下层竖向钢筋在所述预制段的上端面开始弯折并相互靠拢;各所述下层竖向钢筋的上端弯折并形成所述钢筋束。
4.根据权利要求1所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:所述套筒的上端设有与所述内腔连通的出浆管,所述套筒的下端设有与内腔连通的注浆管。
5.根据权利要求4所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:所述出浆管和/或注浆管的中轴线与水平面的夹角为15°至55°。
6.根据权利要求4所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:所述出浆管与所述套筒的连接处为楔形斜面。
7.根据权利要求1所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:还包括若干第一箍筋,所述第一箍筋将所述套筒与所述上层钢筋组箍紧。
8.根据权利要求1所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:还包括第一一笔成型箍筋、第二一笔成型箍筋;所述第一一笔成型箍筋由一根钢筋依次绕各所述下层竖向钢筋并弯折成型以将各所述下层竖向钢筋捆绑固定;所述第二一笔成型箍筋由一根钢筋依次绕各所述上层竖向钢筋并弯折成型以将各所述上层竖向钢筋捆绑固定。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:还包括若干第二箍筋;所述上层钢筋组设有若干组,所述第二箍筋依次穿过各上层钢筋组并环绕成圈以绑紧。
10.根据权利要求9所述的装配式预制柱的连接结构,其特征在于:还包括可拆卸的分仓注浆用管,所述分仓注浆用管插装在所述下层柱体与上层柱体之间以分隔各所述套筒,所述分仓注浆用管的两端均超出下层柱体/上层柱体的端面;所述分仓注浆用管在最后一次注浆前抽出拆除。
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