CN110016964B - 一种装配式钢砼组合节点连接结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式钢砼组合节点连接结构及施工方法，该连接结构包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，预制混凝土柱包括柱头和柱脚，柱头上设置有钢牛腿，钢牛腿包括钢筒及连接部，柱脚上设置钢板圈，钢筒与钢板圈固定对接，预制混凝土梁在端面内凹形成凹槽，连接部以及预制混凝土梁的端部均设置有第一穿孔，预制混凝土梁上的第一穿孔贯穿凹槽两侧，连接部嵌入至凹槽后通过锚固螺栓与预制混凝土梁固定连接，柱脚上设置有与钢筒连通的浇筑口。本发明采用干湿结合方式，利用锚固螺栓进行初步连接后，在后浇柱头钢筒形成钢‑砼组合节点，形成的节点强度和刚度接近于现浇混凝土节点，湿作业范围小，施工简易。

Description

一种装配式钢砼组合节点连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑结构技术领域，特别涉及一种装配式钢砼组合节点连接结构及其施工方法。

背景技术

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，通过“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修以及信息化管理”，达到全面提升建筑品质和建造效率。

目前，装配式混凝土结构节点使用较多的是湿式节点和干式节点，干式节点包括螺栓连接和焊接连接节点，此类节点刚度不足，构件防锈难度大，耐久性差，后期维护成本高。湿式节点采用后浇混凝土连接，湿作业大，施工复杂，不利于装配式建筑推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式钢砼组合节点连接结构及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种装配式钢砼组合节点连接结构，包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，所述预制混凝土柱包括柱头和柱脚，所述柱头上固定设置有钢牛腿，所述钢牛腿包括钢筒以及固定连接在钢筒四周的连接部，所述柱脚上设置有钢板圈，所述钢筒与钢板圈固定对接，所述预制混凝土梁在端面内凹形成凹槽，所述连接部以及所述预制混凝土梁的端部均设置有第一穿孔，所述预制混凝土梁上的第一穿孔贯穿凹槽两侧，所述连接部嵌入至凹槽后通过锚固螺栓与预制混凝土梁固定连接，所述柱脚上设置有与钢筒连通的浇筑口。

作为上述方案的改进，所述连接部包括上翼钢板、腹板以及底钢板，所述上翼钢板、腹板以及底钢板固定连接成一体，所述第一穿孔设置于腹板上，所述连接部嵌入至凹槽后，底钢板位于预制混凝土梁的端部下方。

作为上述方案的改进，所述腹板上焊接有加劲板。

作为上述方案的改进，所述预制混凝土梁的顶部浇筑固定有一排矩形箍筋，所述钢筒上设置有一排第二穿孔，所述矩形箍筋的上部高出于预制混凝土梁的顶面，矩形箍筋内放置有梁筋，梁筋穿过第二穿孔后伸入至钢筒内部。

作为上述方案的改进，所述钢筒内设置有若干预埋的竖向钢筋，所述竖向钢筋紧贴钢筒四周等间隔设置。

作为上述方案的改进，位于四个转角处的相邻两根竖向钢筋之间通过加强箍筋连接成一体。

作为上述方案的改进，所述钢筒内在相对的内侧壁之间焊接固定有若干加强钢板。

作为上述方案的改进，所述腹板的两侧设置有侧面钢板，所述侧面钢板同时与钢筒以及底钢板固定连接成一体；所述预制混凝土梁在端部预埋有若干位于凹槽两侧的锚固钢筋，所述锚固钢筋的根部预埋在预制混凝土梁的底部，所述锚固钢筋伸出预制混凝土梁的部分弯折后指向上端，两个所述侧面钢板上设置有第三穿孔，锚固螺栓穿过第三穿孔固定，所述锚固螺栓的中间部分位于锚固钢筋与预制混凝土梁的端部之间。

一种装配式钢砼组合节点连接结构的施工方法，包括以下步骤：

预先制作预制混凝土柱以及预制混凝土梁，钢牛腿预先固定设置于柱头上，钢板圈预先固定设置与柱脚上；

钢筒与钢板圈对接后焊接固定，完成柱脚与柱头的装配；

将预制混凝土梁端部的凹槽对准钢牛腿的连接部并推入，到位后通过锚固螺栓穿过连接部以及凹槽两侧的第一穿孔实现预制混凝土梁与钢牛腿的初步装配；

预埋在预制混凝土梁端部的锚固钢筋伸入至两个侧面钢板之间，锚固螺栓穿过第三穿孔后固定；

在矩形箍筋内放置梁筋，并使梁筋穿过第二穿孔后伸入至钢筒内部，梁筋通过钢丝与矩形箍筋连接成一体；

通过浇筑口对钢筒内进行浇筑，以及浇筑钢牛腿和预制混凝土梁上部的矩形箍筋及梁筋，形成刚性节点结构。

有益效果：钢砼组合节点连接结构的具体设置，对应了一种干湿结合的施工方式，利用锚固螺栓进行初步连接后，在后浇柱头钢筒形成钢-砼组合节点，形成的节点强度和刚度接近于现浇混凝土节点，湿作业范围小，施工简易，耐久性好，利于推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例装配式钢砼组合节点连接结构的正视图；

图2为图1的横向剖面示意图；

图3为装配式钢砼组合节点连接结构的立体结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图3，本发明一种装配式钢砼组合节点连接结构，包括预制混凝土柱和预制混凝土梁3。预制混凝土柱包括柱头1和柱脚2，柱头1上固定设置有钢牛腿，柱脚2上设置有钢板圈21。在制作柱头1和柱脚2时，预先将钢牛腿以及钢板圈21预埋固定。钢牛腿包括钢筒11以及固定连接在钢筒11四周的连接部10，钢牛腿可以采用焊接制成，也可以采用一体化模具制造出来。钢筒11与钢板圈21对接后焊接固定，完成柱头1和柱脚2的装配。

预制混凝土梁3在端面内凹形成凹槽，连接部10以及预制混凝土梁3的端部均设置有第一穿孔，预制混凝土梁3上的第一穿孔贯穿凹槽两侧，连接部10嵌入至凹槽后通过锚固螺栓9与预制混凝土梁3固定连接，螺母套装在锚固螺栓9的两端并拧紧，两端的螺母抵顶在预制混凝土梁3的两侧，实现了预制混凝土梁3与预制混凝土柱的初步固定连接。

具体地，连接部10包括上翼钢板4、腹板14以及底钢板6，上翼钢板4、腹板14以及底钢板6通过焊接固定连接成一体，上翼钢板4、腹板14以及底钢板6连接成工字型，保证了连接部10的强度和刚度。第一穿孔设置于腹板14上，连接部10嵌入至凹槽后，底钢板6位于预制混凝土梁3的端部下方，起到一定的承托预制混凝土梁3的作用。在腹板14上等间隔的焊接有加劲板15，有利于提高钢牛腿的抗弯能力和抗剪能力。

同时，为了进一步加强节点的抗弯能力，在预制混凝土梁3的顶部预先浇筑固定有一排矩形箍筋17，矩形箍筋17部分高出预制混凝土梁3的顶面，矩形箍筋17内可摆放有梁筋12，钢筒11上设置有一排第二穿孔13，梁筋12可穿过第二穿孔13并伸入至钢筒11内部。当梁筋12完全插入至钢筒11内部后，通过钢丝将梁筋12以及矩形箍筋17连接成一体，便于后续的混凝土浇筑。

为了保证钢筒11的强度，在钢筒11内设置有若干预埋的竖向钢筋7，竖向钢筋7紧贴钢筒11四周等间隔设置，同时将竖向钢筋7焊接固定在钢筒11的侧壁，以及将位于四个转角处的相邻两根竖向钢筋7之间通过加强箍筋连接成一体，均为确保竖向钢筋7之间的距离维持稳定，避免后续浇筑过程中竖向钢筋7移位。

优选地，钢筒11内在相对的内侧壁之间焊接固定有若干加强钢板8，进一步增强节点处的强度。

作为优选，腹板14的两侧设置有侧面钢板5，侧面钢板5同时与钢筒11以及底钢板6固定连接成一体；预制混凝土梁3在端部预埋有若干位于凹槽两侧的锚固钢筋，锚固钢筋的根部预埋在预制混凝土梁3的底部，锚固钢筋伸出预制混凝土梁3的部分弯折后指向上端，两个侧面钢板5上设置有第三穿孔，将锚固螺栓9穿过第三穿孔，并通过螺母拧紧固定，使得锚固螺栓9的中间部分位于锚固钢筋与预制混凝土梁3的端部之间，与钢牛腿协同受力，进而提高了整个连接节点的抗扭能力和抗剪能力。

柱脚2上设置有与钢筒11连通的浇筑口16，混凝土可经浇筑口16灌入至钢筒11内。

以下为装配式钢砼组合节点连接结构的施工方法，包括以下步骤：

预先制作预制混凝土柱以及预制混凝土梁3，钢牛腿预先固定设置于柱头1上，钢板圈21预先固定设置与柱脚2上；

钢筒11与钢板圈21对接后焊接固定，完成柱脚2与柱头1的装配；

将预制混凝土梁3端部的凹槽对准钢牛腿的连接部10并推入，到位后通过锚固螺栓9穿过连接部10以及凹槽两侧的第一穿孔实现预制混凝土梁3与钢牛腿的初步装配；同时，预埋在预制混凝土梁3端部的锚固钢筋伸入至两侧面钢板5之间，将锚固螺栓9穿过第三穿孔，并通过螺母拧紧固定，使得锚固螺栓9的中间部分位于锚固钢筋与预制混凝土梁3的端部之间；

在矩形箍筋17内放置梁筋12，并使梁筋12穿过第二穿孔13后伸入至钢筒11内部，梁筋12通过钢丝与矩形箍筋17连接成一体；

通过浇筑口16对钢筒11内进行浇筑，以及浇筑钢牛腿和预制混凝土梁3上部的矩形箍筋17及梁筋12，形成刚性节点结构。

本发明采用干湿结合方式，利用锚固螺栓9进行初步连接后，在后浇柱头1钢筒11形成钢-砼组合节点，形成的节点强度和刚度接近于现浇混凝土节点，湿作业范围小，施工简易。

同时，预制混凝土柱采用钢-砼组合节点，有利于柱头1与柱脚2的节点连接，减少钢筋用量，避免钢筋碰撞，可施工性高，施工简便，最大限度发挥混凝土抗压强度，提高工程效益。预制混凝土梁3采用锚固螺栓9连接至柱头1的钢牛腿后浇筑混凝土，提高节点刚度，提高了安装效率，可操作性强，同时提高刚节点防锈能力，耐久性强。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种装配式钢砼组合节点连接结构，其特征在于：包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，所述预制混凝土柱包括柱头和柱脚，所述柱头上固定设置有钢牛腿，所述钢牛腿包括钢筒以及固定连接在钢筒四周的连接部，所述柱脚上设置有钢板圈，所述钢筒与钢板圈固定对接，所述预制混凝土梁在端面内凹形成凹槽，所述连接部以及所述预制混凝土梁的端部均设置有第一穿孔，所述预制混凝土梁上的第一穿孔贯穿凹槽两侧，所述连接部嵌入至凹槽后通过锚固螺栓与预制混凝土梁固定连接，所述柱脚上设置有与钢筒连通的浇筑口；

所述连接部包括上翼钢板、腹板以及底钢板，所述上翼钢板、腹板以及底钢板固定连接成一体，所述第一穿孔设置于腹板上，所述连接部嵌入至凹槽后，底钢板位于预制混凝土梁的端部下方；

所述预制混凝土梁的顶部浇筑固定有一排矩形箍筋，所述钢筒上设置有一排第二穿孔，所述矩形箍筋的上部高出于预制混凝土梁的顶面，矩形箍筋内放置有梁筋，梁筋穿过第二穿孔后伸入至钢筒内部；

所述腹板的两侧设置有侧面钢板，所述侧面钢板同时与钢筒以及底钢板固定连接成一体；所述预制混凝土梁在端部预埋有若干位于凹槽两侧的锚固钢筋，所述锚固钢筋的根部预埋在预制混凝土梁的底部，所述锚固钢筋伸出预制混凝土梁的部分弯折后指向上端，两个所述侧面钢板上设置有第三穿孔，锚固螺栓穿过第三穿孔固定，所述锚固螺栓的中间部分位于锚固钢筋与预制混凝土梁的端部之间。

2.根据权利要求1所述的装配式钢砼组合节点连接结构，其特征在于：所述腹板上焊接有加劲板。

3.根据权利要求1所述的装配式钢砼组合节点连接结构，其特征在于：所述钢筒内设置有若干预埋的竖向钢筋，所述竖向钢筋紧贴钢筒四周等间隔设置。

4.根据权利要求3所述的装配式钢砼组合节点连接结构，其特征在于：位于四个转角处的相邻两根竖向钢筋之间通过加强箍筋连接成一体。

5.根据权利要求4所述的装配式钢砼组合节点连接结构，其特征在于：所述钢筒内在相对的内侧壁之间焊接固定有若干加强钢板。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的装配式钢砼组合节点连接结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先制作预制混凝土柱以及预制混凝土梁，钢牛腿预先固定设置于柱头上，钢板圈预先固定设置与柱脚上；

钢筒与钢板圈对接后焊接固定，完成柱脚与柱头的装配；

将预制混凝土梁端部的凹槽对准钢牛腿的连接部并推入，到位后通过锚固螺栓穿过连接部以及凹槽两侧的第一穿孔实现预制混凝土梁与钢牛腿的初步装配；

预埋在预制混凝土梁端部的锚固钢筋伸入至两个侧面钢板之间，锚固螺栓穿过第三穿孔后固定；

在矩形箍筋内放置梁筋，并使梁筋穿过第二穿孔后伸入至钢筒内部，梁筋通过钢丝与矩形箍筋连接成一体；

通过浇筑口对钢筒内进行浇筑，以及浇筑钢牛腿和预制混凝土梁上部的矩形箍筋及梁筋，形成刚性节点结构。