CN109972857B - 一种内嵌型钢式托换节点 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，包括托换柱(1)、设置在托换柱(1)两侧的托换梁(2)、设置在托换柱(1)另外两侧并连接托换梁(2)的连系梁(3)，所述托换梁(2)内部设置有连接钢板(4)，所述连接钢板(4)的两端固定有L型钢(5)，所述连接钢板(4)之间还设置有对拉螺杆(6)。与现有技术相比，本发明提高托换节点承载力、增大托换节点的刚度和整体稳定性、节省钢筋用量。

Description

一种内嵌型钢式托换节点
技术领域
本发明涉及一种托换节点，尤其是涉及一种内嵌型钢式托换节点。
背景技术
结构的托换是建(构)筑物移位、顶升工程中的重要环节，它直接影响建(构)筑物移位、顶升工程成功与否。托换技术是指将原建(构)筑物的荷载有效地传递到托换结构上，通过托换结构将上部建(构)筑物支撑起来，从而进行改造或移位。常用的柱托换节点形式包括抱柱梁式柱托换、型钢对拉螺栓托换等。其中，钢筋混凝土抱柱梁式柱托换方法因其施工难度小、构造简单、适用范围广而得到大量应用，但该托换节点承载力有限，且通常需要凿毛柱表面或在柱中对穿钢筋而对柱产生一定损伤。型钢对拉螺栓托换节点构造复杂、施工困难，同时会对原柱产生损伤，因此实际工程中应用较少。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内嵌型钢式托换节点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种内嵌型钢式托换节点，包括托换柱、设置在托换柱两侧的托换梁、设置在托换柱另外两侧并连接托换梁的连系梁，所述托换梁内部设置有连接钢板，所述连接钢板的两端固定有L型钢，所述连接钢板之间还设置有对拉螺杆。
进一步的，所述连接钢板的厚度不小于10mm，以保证连接钢板的刚度。
进一步的，所述托换梁包括分两次浇筑的一期混凝土和二期混凝土，所述连接钢板设置在一期混凝土和二期混凝土的接触界面上。
更进一步的，所述一期混凝土和二期混凝土的宽度为100-300mm，托换梁的宽度不大于500mm。
更进一步的，所述连接钢板与一期混凝土接触面一侧焊接有预埋钢筋，保证连接钢板与一期混凝土的有效连接。
更进一步的，所述预埋钢筋的直径不小于8mm，不大于25mm，相邻两根预埋钢筋的间距不小于预埋钢筋直径的三倍且不小于45mm，不大于300mm。
进一步的，所述L型钢一肢与连接钢板焊接，另一肢外侧焊接有抗剪栓钉，保证L型钢与二期混凝土的有效连接。
更进一步的，所述抗剪栓钉间距不大于250mm，平行于托换梁轴线方向的间距不小于抗剪栓钉直径的六倍，垂直于托换梁轴线方向的间距不小于抗剪栓钉直径的四倍。
更进一步的，所述L型钢一肢与连接钢板采用坡口全熔透焊，从而保证焊接连接的可靠性。
进一步的，所述对拉螺杆外预留有PVC套管，所述对拉螺杆穿过PVC套管通过螺栓固定连接在L型钢和连接钢板上，PVC套管防止浇筑混凝土时，对拉螺杆与混凝土发生粘结，从而导致无法对拉螺杆。
更进一步的，所述PVC套管的内径比对拉螺杆的直径大2-5mm。
进一步的，所述对拉螺杆的直径为12-25mm，保证对拉螺杆能够在托换梁和托换柱接触界面有效施加预压力。
进一步的，所述L型钢与连接钢板焊接的一肢在对拉螺杆穿过位置开设有螺栓孔，所述螺栓孔的直径比对拉螺杆直径大2-5mm，且L型钢的螺栓孔与连接钢板螺栓孔对齐，从而保证螺栓的顺利对拉。
一种内嵌型钢式托换节点的制作使用方法，步骤如下：
步骤一：按照设计要求在连接钢板腹部位置开设螺栓孔，然后预埋钢筋穿孔塞焊在连接钢板上，并其固定在托换柱两侧既定设计位置；
步骤二：在托换柱另外两侧绑扎连系梁纵向钢筋和箍筋，并在对拉螺杆设计位置预埋PVC套管；
步骤三：浇筑托换梁一期混凝土和连系梁混凝土；
步骤四：根据设计要求在L型钢相应位置开设螺栓孔，之后将L型钢开设螺栓孔的一肢焊接在连接钢板上，并在L型钢另外一肢上焊接抗剪栓钉；
步骤五：在托换梁一期混凝土初凝以后、终凝之前，且其混凝土强度达到设计强度的75％后，在L型钢、连接钢板孔口位置和PVC套管中对穿螺杆，拧紧螺母，从而在托换梁和托换柱的接触界面上施加预应力；
步骤六：浇筑托换梁二期混凝土，待其达到设计强度后，在托换梁下方安装移位滚轴，切割托换柱，进行建筑物的托换、移位。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)托换节点内部含有对拉螺杆，托换节点制作时，通过张拉对拉螺杆从而对托换梁与托换柱的接触界面施加预压力，提高托换界面的抗剪承载力，从而提高托换节点的承载力。
(2)L型钢焊接抗剪栓钉一肢可以兼做托换梁的纵向钢筋，连接钢板及L型钢另外一肢可以兼做托换梁的抗剪箍筋，从而可以节省钢筋用量；此外，L型钢及连接钢板的含钢率大于普通托换梁的配筋率和配箍率，故可以提高托换梁的承载力。
(3)L型钢、连接钢板外部浇筑有混凝土，从而形成型钢混凝土梁，可以增大托换节点的刚度和整体稳定性。
附图说明
图1是本发明的剖面图；
图2是图1中A-A截面的剖面图；
图3是图2中B-B截面的剖面图；
图4是连接钢板的正视图；
图5是连接钢板的侧视图；
图6是L型钢的正视图；
图7是L型钢的侧视图。
图中标号所示：
1-托换柱；2-托换梁；21-一期混凝土；22-二期混凝土；3-连系梁；4-连接钢板；5-L型钢；6-对拉螺杆；7-预埋钢筋；8-抗剪栓钉；9-PVC套管；10-螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1-3所示，一种内嵌型钢式托换节点包括：托换柱1、托换梁2、连系梁3、连接钢板4(图4-5)和L型钢5(图6-7)。托换梁2对称设置在托换柱1两侧，并且分两次浇筑，即构成一期混凝土21和二期混凝土22。连接钢板4设置在一期混凝土21和二期混凝土22的接触界面上，L型钢5相对设置在二期混凝土22顶部和底部，L型钢5一肢与连接钢板4焊接连接。连系梁3对称设置在托换柱1另外两侧，并与一期混凝土21共同浇筑形成整体结构。
托换梁2分两次浇筑，形成一期混凝土21和二期混凝土22。一期混凝土21、二期混凝土22宽度为100～300mm，托换梁2总宽不大于500mm。
连接钢板4设置在一期混凝土21和二期混凝土22的接触部位，且在对拉螺栓穿过位置开设螺栓孔10，为保证对拉螺杆6能够穿过螺栓孔10，螺栓孔10直径比对拉螺杆6直径大2～5mm。为保证连接钢板4的刚度，连接钢板4厚度不应小于10mm。为保证连接钢板4与一期混凝土21的有效连接，连接钢板4与一期混凝土21接触面一侧应焊接预埋钢筋7。预埋钢筋7直径不小于8mm，不大于25mm，预埋钢筋7的间距不应小于3d且不小于45mm，不应大于300mm，d为预埋钢筋7的直径。
L型钢5一肢与连接钢板4焊接连接，为保证焊接连接的可靠性，焊接形式为剖口全熔透焊。L型钢5与连接钢板4焊接的一肢应在对拉螺杆6穿过位置开设螺栓孔10，为保证螺栓的顺利对拉，螺栓孔10直径比对拉螺杆6直径大2～5mm，且L型钢5上的螺栓孔10与连接钢板4上的螺栓孔10对齐。
为保证L型钢5与二期混凝土22的有效连接，L型钢5另一肢外侧应焊接抗剪栓钉8，抗剪栓钉8间距不大于250mm，平行于托换梁2轴线方向的间距不宜小于6d，垂直于托换梁2轴线方向的间距不宜小于4d，其中d为抗剪栓钉8的直径。
连系梁3和一期混凝土21应同时浇筑，一期混凝土21和连系梁3混凝土浇筑前在内部预埋PVC套管9。
对拉螺杆6穿过L型钢5、连接钢板4螺栓孔10和PVC套管9，并通过螺母固定在L型钢5和连接钢板4上。为保证对拉螺杆6能够在托换梁2和托换柱1接触界面有效施加预压力，对拉螺杆6的直径不应小于12mm，不大于25mm。
一期混凝土21应在初凝之后、终凝之前并达到设计强度的75％方可张拉对拉螺栓，施加预应力。
内嵌型钢式托换节点的制作使用步骤如下：
步骤一：按照设计要求在连接钢板4腹部位置开设螺栓孔10，然后预埋钢筋7穿孔塞焊在连接钢板4上，并其固定在托换柱1两侧既定设计位置。
步骤二：在托换柱1另外两侧绑扎连系梁3纵向钢筋和箍筋，并在对拉螺杆6设计位置预埋PVC套管9。
步骤三：浇筑一期混凝土21和连系梁3混凝土。
步骤四：根据设计要求在L型钢5相应位置开设螺栓孔10，之后将L型钢5开设螺栓孔10的一肢焊接在连接钢板4上，并在L型钢5另外一肢上焊接抗剪栓钉8。
步骤五：在一期混凝土21初凝以后、终凝之前，且其混凝土强度达到设计强度的75％后，在L型钢5、连接钢板4孔口位置和PVC套管9中对穿螺杆，拧紧螺母，从而在托换梁2和托换柱1的接触界面上施加预应力。
步骤六：浇筑二期混凝土22，待其达到设计强度后，在托换梁2下方安装移位滚轴，切割托换柱1，进行建筑物的托换、移位。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，包括托换柱（1）、设置在托换柱（1）两侧的托换梁（2）、设置在托换柱（1）另外两侧并连接托换梁（2）的连系梁（3），所述托换梁（2）内部设置有连接钢板（4），所述连接钢板（4）的两端固定有L型钢（5），所述连接钢板（4）之间还设置有对拉螺杆（6）；
所述托换梁（2）包括分两次浇筑的一期混凝土（21）和二期混凝土（22），所述连接钢板（4）设置在一期混凝土（21）和二期混凝土（22）的接触界面上，所述L型钢（5）相对设置在二期混凝土（22）顶部和底部；
所述L型钢（5）一肢与连接钢板（4）焊接，另一肢外侧焊接有抗剪栓钉（8），混凝土浇筑在所述L型钢（5）、连接钢板（4）外部。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述一期混凝土（21）和二期混凝土（22）的宽度为100-300mm，托换梁（2）的宽度不大于500mm。
3.根据权利要求1所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述连接钢板（4）与托换梁（2）一期混凝土（21）接触面一侧焊接有预埋钢筋（7）。
4.根据权利要求3所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述预埋钢筋（7）的直径不小于8mm，不大于25mm，相邻两根预埋钢筋（7）的间距不小于预埋钢筋（7）直径的三倍且不小于45mm，不大于300mm。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述抗剪栓钉（8）间距不大于250mm，平行于托换梁（2）轴线方向的间距不小于抗剪栓钉（8）直径的六倍，垂直于托换梁（2）轴线方向的间距不小于抗剪栓钉（8）直径的四倍。
6.根据权利要求1所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述对拉螺杆（6）外预留有PVC套管（9），所述对拉螺杆（6）穿过PVC套管（9）通过螺栓固定连接在L型钢（5）和连接钢板（4）上。
7.根据权利要求6所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述PVC套管（9）的内径比对拉螺杆（6）的直径大2-5mm。
8.根据权利要求1所述的一种内嵌型钢式托换节点，其特征在于，所述对拉螺杆（6）的直径为12-25mm。
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