CN109881776A - 一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可装配的预制管混凝土柱与预制钢筋混凝土梁连接的新型节点，包括预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头三部分，上、下两根所述预制管插入外包钢管竖直接头，左右两根预制钢筋混凝土梁插入外包钢管水平接头，采用电焊将外包钢管与预埋在柱端和梁端的钢板焊接，最后再所述预制管内浇注核心混凝土。本发明还公开了上述可装配的新型节点的施工方法。本发明采用将框架结构的梁柱构件拆分预制，然后现场装配至外包钢管接头中，形成梁柱连接的新型节点，再浇筑筒芯混凝土，从而实现框架结构施工的批量化和工业化，这样会明显降低结构的成本及施工费用，加快施工进度。

Description

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构及施工方法

技术领域

本发明涉及可装配梁柱节点技术领域，特别是涉及一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构及施工方法，即可装配的预制管混凝土柱与预制钢筋混凝土梁连接的新型节点。

背景技术

目前，在建筑工程中，现浇钢筋混凝土结构施工需要模板，模板在整个工程中费用占比较大。预制管混凝土组合柱是一种先在工厂预制外管，再运至施工现场浇注核心混凝土的组合柱。采用预制管混凝土组合柱可以节省模板费用。然而，预制管混凝土组合柱与预制钢筋混凝土梁节点连接是一个难点，如何快速可靠地连接梁柱，是预制管混凝土组合柱结构应用的关键。

发明内容

为解决公知技术中存在的技术问题，本发明提供一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构及施工方法，能够连接预制管混凝土组合柱与预制钢筋混凝土梁的新型节点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，由预制管混凝土柱的预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头组成十字型梁柱连接的节点，十字型梁柱连接的节点两端分别设置有预制钢筋混凝土梁；十字型梁柱连接的节点顶部梁板与上预制管混凝土柱连通；外包钢管接头底部梁板与下预制管混凝土柱连通；

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，所述的预制管混凝土柱的预制管的柱端设置预埋钢板；其中预制管混凝土柱的预制管为至少两节相互连接的预制钢筋混凝土管，最上一节所述预制钢筋混凝土管的顶部与梁板部分连接，最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部与基础部分连接，所述预制钢筋混凝土管内设置有混凝土。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，所述的预制钢筋混凝土梁的梁端设置预埋钢板。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，所有所述预制钢筋混凝土管通过预应力钢筋连接，并在相邻的两节所述预制钢筋混凝土管之间设有填充粘结材料。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部设有齿状接头。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，所述预制钢筋混凝土管内设有电热丝。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，最上一节的所述预制钢筋混凝土管的顶部设有插筋Ⅰ；最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部设有插筋Ⅱ；所述插筋Ⅰ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm；所述插筋Ⅱ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部均设有相互焊接的对接预埋钢板。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构的施工方法，其步骤如下：

第一步，完成所有预制管混凝土柱的外管、预制钢筋混凝土梁和外包短钢管接头的制作；

第二步，将上下预制管混凝土柱的外管插入外包钢管接头，将最下一节预制钢筋混凝土管的底部与基础部分连接；即用吊机等机械将最下一节预制钢筋混凝土管放置到指定位置，然后将预制管的底部与基础部分浇筑成一体；

第三步，将左右预制钢筋混凝土梁插入外包钢管接头；将上一节预制钢筋混凝土管吊装至最下一节预制钢筋混凝土管的顶部并进行连接；即将外包钢管接头吊装至下面一根预制钢筋混凝土管的顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第四步，重复第三步直至到管柱的设计标高；焊接外包钢管接头到预制管柱端预埋钢板上，焊接外包短钢管接头到预制钢筋混凝土梁端预埋钢板上；即将预制钢筋混凝土梁吊装至外包钢管接头左右位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至梁端预埋钢板上；

第五步，向预制管混凝土柱的预制管内浇筑核心混凝土，将梁柱端在外包钢管接头内连接整体，形成强节点；即在第二步至第四步的施工过程中，向预制钢筋混凝土管内浇筑混凝土，单次的浇筑高度应小于10m；即将上面一根预制钢筋混凝土管吊装至外包钢管接头顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第六步，上下预制钢筋混凝土管及左右预制钢筋混凝土梁连接至外包钢管接头完成后，再现场浇注核心混凝土。

本发明具有的优点和积极效果是：采用将预制管混凝土柱外管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头分别工厂制作，然后运至施工现场安装，再现场浇筑预制管芯混凝土，连接梁柱，形成可靠的节点，从而实现预制管混凝土柱结构框架，施工满足的批量化和工业化，能够降低建筑的成本及施工费用，加快施工进度。

附图说明

图1a为新型节点外包钢接头示意图；图1b为图1a的正面示意图；

图2a为新型节点预制管混凝土柱示意图；图2b为图2a的A-A向剖视图；

图3a为新型节点预制钢筋混凝土梁示意图；图3b为图3a的B-B向剖视图；

图4为本发明新型节点装配示意图；

图5为本发明新型节点装配剖面示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图所示，一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，由预制管混凝土柱的预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头1组成十字型梁柱连接的节点，十字型梁柱连接的节点水平两端套置有预制钢筋混凝土梁3；十字型梁柱连接的节点顶部梁板与上预制管混凝土柱2连通；十字型梁柱连接的节点底部梁板与下预制管混凝土柱2连通；所述十字型梁柱连接节点的外包钢管接头腔体为通孔1.1；外包钢管接头的预制管混凝土柱的预制管分别通过筋板1.2预制钢筋混凝土梁连接；十字型梁柱连接的节点与预制钢筋混凝土梁3水平套置处4固定连接。

所述的预制管混凝土柱2的预制管的柱端设置预埋钢板2.2；其中预制管混凝土柱2由外方管2.4、内圆管2.3和混凝土2.1制成的外方内圆的预制管，外方内圆的预制管为至少两节相互连接的预制钢筋混凝土管，最上一节所述预制钢筋混凝土管的顶部与梁板部分连接，最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部与基础部分连接，所述预制钢筋混凝土管内设置有混凝土。

所述的预制钢筋混凝土梁3的梁端设置预埋钢板3.1，预埋钢板3.1与预制钢筋混凝土梁内的钢筋3.2连接。

所有所述预制钢筋混凝土管通过预应力钢筋2.5连接，并在相邻的两节所述预制钢筋混凝土管之间设有填充粘结材料。

所有相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部设有齿状接头。所述预制钢筋混凝土管内设有电热丝2.6。最上一节所述预制钢筋混凝土管的顶部设有插筋Ⅰ；最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部设有插筋Ⅱ；所述插筋Ⅰ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm；所述插筋Ⅱ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm。所述相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部均设有相互焊接的对接预埋钢板。

一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，包括外包钢管接头、连接预制管混凝土柱和预制钢筋混凝土梁，即梁柱连接的节点由三部分组成：预制管混凝土柱的预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头。预制管混凝土柱的预制管由工厂预制，在预制管柱端预埋钢板；预制钢筋混凝土梁由工厂预制，在预制钢筋混凝土梁端预埋钢板；外包短钢管接头由工厂加工成型。

上述的可装配的预制管混凝土柱与预制钢筋混凝土梁新型节点的施工方法，包括以下步骤：第一步，完成所有预制管混凝土柱的外管、预制钢筋混凝土梁和外包短钢管接头的制作；第二步，将上下预制管混凝土柱的外管插入外包钢管接头， 第三步，将左右预制钢筋混凝土梁插入外包钢管接头；第四步，焊接外包钢管接头到预制管柱端预埋钢板上，焊接外包短钢管接头到预制钢筋混凝土梁端预埋钢板上；第五步，向预制管混凝土柱的预制管内浇筑核心混凝土，将梁柱端在外包钢管接头内连接整体，形成强节点。

请参阅图1～图5，一种可装配的预制管混凝土柱与预制钢筋混凝土梁新型节点，包括三部分，预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头。在本实施例中，外包钢管接头中，钢管壁厚5mm，中间设置三道隔板，隔板平面尺寸与预制管相同，伸出部分长度为0.25m。具体尺寸见图1。预制管混凝土柱有两根。每根长为1m，截面为外方内圆，外面方形边长为0.25m，内圆直径0.17m，具体尺寸配筋见图2。预制钢筋混凝土梁为两根，每根长1m，截面为矩形，宽为0.20 m，高为0.50m，具体尺寸配筋见图3。

外包钢管接头材料为钢材；预制管和预制钢筋混凝土梁材料为钢筋混凝土，水泥标号为C25-C120，所有构件为事先工厂加工预制，运至施工现场统一装配。

上述可装配的预制管混凝土柱、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头的施工方法，包括以下步骤：

第一步，在工厂预制钢筋混凝土管和预制钢筋混凝土梁。预制钢筋混凝土管可采用离心机法或横向放置管结构进行预制，同时预埋柱端钢板。预制钢筋混凝土梁制作先绑扎钢筋笼，同时预埋柱端钢板，再支模板后浇注混凝土成型。在加工厂制作外包钢管接头。三部分构件完成后运输到施工现场；

第二步，用吊机等机械将最下一节预制钢筋混凝土管放置到指定位置，然后将预制管的底部与基础部分浇筑成一体；

第三步，将外包钢管接头吊装至下面一根预制钢筋混凝土管的顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第四步，将预制钢筋混凝土梁吊装至外包钢管接头左右位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至梁端预埋钢板上；

第五步，将上面一根预制钢筋混凝土管吊装至外包钢管接头顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第六步，上下预制钢筋混凝土管及左右预制钢筋混凝土梁连接至外包钢管接头完成后，再现场浇注核心混凝土。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于：由预制管混凝土柱的预制管、预制钢筋混凝土梁和外包钢管接头1组成十字型梁柱连接的节点，十字型梁柱连接的节点水平两端套置有预制钢筋混凝土梁3；十字型梁柱连接的节点顶部梁板与上预制管混凝土柱2连通；十字型梁柱连接的节点底部梁板与下预制管混凝土柱2连通；所述十字型梁柱连接节点的外包钢管接头腔体为通孔1.1；外包钢管接头的预制管混凝土柱的预制管分别通过筋板1.2预制钢筋混凝土梁连接；十字型梁柱连接的节点与预制钢筋混凝土梁3水平套置处4固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于：所述的预制管混凝土柱2的预制管的柱端设置预埋钢板2.2；其中预制管混凝土柱2由外方管2.4、内圆管2.3和混凝土2.1制成的外方内圆的预制管，外方内圆的预制管为至少两节相互连接的预制钢筋混凝土管，最上一节所述预制钢筋混凝土管的顶部与梁板部分连接，最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部与基础部分连接，所述预制钢筋混凝土管内设置有混凝土。

3.根据权利要求1所述的一种可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于：所述的预制钢筋混凝土梁3的梁端设置预埋钢板3.1，预埋钢板3.1与预制钢筋混凝土梁内的钢筋3.2连接。

4.根据权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于，所有所述预制钢筋混凝土管通过预应力钢筋2.5连接，并在相邻的两节所述预制钢筋混凝土管之间设有填充粘结材料。

5.根据权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于，所有相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部设有齿状接头。

6.根据权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于，所述预制钢筋混凝土管内设有电热丝2.6。

7.根据权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于，最上一节所述预制钢筋混凝土管的顶部设有插筋Ⅰ；最下一节所述预制钢筋混凝土管的底部设有插筋Ⅱ；所述插筋Ⅰ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm；所述插筋Ⅱ的布置间距为50-500mm，伸出所述预制钢筋混凝土管外表面的长度为100-500mm。

8.根据权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构，其特征在于，所述相邻的两节所述预制钢筋混凝土管在相互连接的端部均设有相互焊接的对接预埋钢板。

9.如权利要求1所述的可装配的预制钢筋混凝土管柱结构的施工方法，其特征在于，其步骤如下：

第一步，完成所有预制管混凝土柱的外管、预制钢筋混凝土梁和外包短钢管接头的制作；

第二步，将上下预制管混凝土柱的外管插入外包钢管接头，将最下一节预制钢筋混凝土管的底部与基础部分连接；即用吊机等机械将最下一节预制钢筋混凝土管放置到指定位置，然后将预制管的底部与基础部分浇筑成一体；

第三步，将左右预制钢筋混凝土梁插入外包钢管接头；将上一节预制钢筋混凝土管吊装至最下一节预制钢筋混凝土管的顶部并进行连接；即将外包钢管接头吊装至下面一根预制钢筋混凝土管的顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第四步，重复第三步直至到管柱的设计标高；焊接外包钢管接头到预制管柱端预埋钢板上，焊接外包短钢管接头到预制钢筋混凝土梁端预埋钢板上；即将预制钢筋混凝土梁吊装至外包钢管接头左右位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至梁端预埋钢板上；

第五步，向预制管混凝土柱的预制管内浇筑核心混凝土，将梁柱端在外包钢管接头内连接整体，形成强节点；即在第二步至第四步的施工过程中，向预制钢筋混凝土管内浇筑混凝土，单次的浇筑高度应小于10m；即将上面一根预制钢筋混凝土管吊装至外包钢管接头顶部位置，并进行安装，采用电焊焊接钢接头至柱端预埋钢板上；

第六步，上下预制钢筋混凝土管及左右预制钢筋混凝土梁连接至外包钢管接头完成后，再现场浇注核心混凝土。