CN110067305B - 梁柱接头结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种梁柱接头结构及其施工方法，其中所述梁柱接头结构包括：预铸柱，其包括沿水平方向埋附在所述预铸柱中的多个对拉杆；预铸梁，所述预铸梁具有固设在其端面的金属板，且所述金属板上具有多个穿孔；多个紧固件，其中所述多个紧固件中的每一者穿过所述金属板上的所述多个穿孔中的每一者以连接到所对应的所述对拉杆中的每一者的末端，以将所述预铸梁固定到所述预铸柱上。

Description

梁柱接头结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种梁柱接头结构及其施工方法，特别涉及一种适用于预铸柱及预铸梁接合的梁柱接头结构及其施工方法。
背景技术
传统现场浇置的钢筋混凝土(RC)建筑物构筑方式需等待建筑物每一层混凝土的强度到达预定强度后才能逐层向上施工，耗费时间，且施工质量的控制也较为不易。预铸工法即在于解决上述问题，例如工程人员在工厂先行完成预铸柱以及预铸梁并运送到建筑现场吊装后，再在建筑现场通过将预铸柱以及预铸梁预留的接续用钢筋搭接后，在梁柱接头处绑扎模版并灌浆完成两者之间的接合。然而，这一常规梁柱接头及其施工方式的精确度有赖于现场施工人员的经验以及技术，施工质量不易控制且施工时间仍有缩短的空间。此外，以这种方式完成后的梁柱接头结构在强度上还有加强的空间。
鉴于上述常规技术的缺点，一种能提供充分强度的梁柱接头结构以及一种能快速接合预铸柱与预铸梁的施工方式为业界所长久企盼。
发明内容
本发明的实施例涉及一种梁柱接头结构，其包括：预铸柱，其包括沿水平方向埋附于所述预铸柱中的多个对拉杆；预铸梁，所述预铸梁具有固设在其端面的金属板，且所述金属板上具有多个穿孔；多个紧固件，其中所述多个紧固件中的每一者穿过所述金属板上的所述多个穿孔中的每一者以连接到所对应的所述对拉杆中的每一者的末端，以将所述预铸梁固定到所述预铸柱上。
本发明另一实施例涉及接合预铸柱与预铸梁的方法，包括以下步骤：(a)提供预铸柱，其包括沿水平方向埋附于所述预铸柱中的多个对拉杆；(b)提供预铸梁，所述预铸梁具有固设在其端面的金属板，且所述金属板上具有多个穿孔；(c)将多个紧固件从所述预铸梁朝向所述预铸柱的方向分别穿过所述金属板上的多个穿孔；(d)将穿过所述金属板上的所述多个穿孔的所述多个紧固件分别连接到所述多个对拉杆的对应末端。
附图说明
以下所描述的附图仅出于示范性目的，并非打算以任何方式限制本发明的范围：
图1A绘示依据本发明的优选实施例的完成浇置的预铸柱的内部结构示意图；
图1B绘示图1A的预铸柱与托架接合的侧面结构示意图；
图2A绘示依据本发明的优选实施例的预铸梁的结构示意图；
图2B绘示图2A的预铸梁的侧面结构示意图；
图3到图5绘示将预铸梁固定到预铸柱上的梁柱结合过程示意图；以及
图6绘示图5所示的完成梁柱结合的结构示意图。
具体实施方式
为更清楚了解本发明的特征、内容与优点及其所能实现的功效，将本发明配合附图，并以实施例的表达形式如下进行详细说明，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书，因此不应在附图的比例与布置关系方面解读、局限本发明的权利要求书。
图1A绘示依据本发明的优选实施例的呈现完成浇置的预铸柱的内部透视结构图，图1B绘示图1A的预铸柱1与托架15接合的侧面示意图。参考图1A及图1B，预铸柱1包含第一主筋组件11及固定在所述第一主筋组件11的第一箍筋组件12。在本实施例中，所述第一箍筋组件12为螺旋状的箍筋组件，且包括第一主螺旋箍筋121及多个第一副螺旋箍筋122。在图1的实施例中，预铸柱1具有分别布置于第一主螺旋箍筋121的外侧四个转角处的四个第一副螺旋箍筋122。第一副螺旋箍筋122有部分穿入第一主螺旋箍筋121内部，即第一副螺旋箍筋122中的每一者部分与第一主螺旋箍筋121交叠。
此外，第一主筋组件11包括插置于第一副螺旋箍筋122及/或第一主螺旋箍筋121中，且用细金属线绑扎或电焊固定到其上的多个主筋。如图1A及图1B所示，第一主筋组件11包括被固定到第一主螺旋箍筋121内侧上的多个第一内主筋111，借此第一主螺旋箍筋121围绕在第一内主筋111的外侧、穿置于第一主螺旋箍筋121与第一副螺旋箍筋122之间且固定在两者上的多个第一中主筋112、及位于所述第一主螺旋箍筋121外且穿置于第一副螺旋箍筋122内并固定于第一副螺旋箍筋122上的多个第一外主筋113。
而且，如图1A及图1B所示，预铸柱1具有至少一个预定的梁柱接头区域A，且在梁柱接头区域A中，预铸柱1具有多个沿水平方向埋附设于预铸柱1中的用于安装预铸梁2的对拉杆13。所述对拉杆13经埋设及定位以横越整个预铸柱1的横截面上的长度或宽度尺寸，且所述对拉杆13中的每一者的至少一末端(或两末端)具有接合结构，例如螺孔131，以供安装预铸梁2。应注意，对拉杆13的末端接合结构(例如螺孔131)从预铸柱1的侧表面14露出，以供锁固安装预铸梁2。如在图1A及图1B所示的实施例中，对拉杆13末端处的端面与预铸柱1的侧表面14齐平，使得螺孔131在预铸柱1的侧表面14上露出并可触及。而且，对拉杆13在梁柱接头区域A中的数量及分布方式依据待安装于其上的预铸梁2的尺寸及重量而定，例如在图1A及图1B所示的实施例中，对拉杆13的末端的螺孔131在预铸柱1的梁柱接头区域A中的相对侧表面14上大致成矩形形状分布，以供安装预铸梁2。
为便于将预铸梁2结合到预铸柱1上或为承载预铸梁2的至少一部分重量，在本发明的实施例中，在梁柱接头区域A的下方的部位，预铸柱1的侧表面14进一步安装有托架15。如图1B所示，托架15通过例如螺栓153或类似固定件预先安装固定到预铸柱1的侧表面14上。托架15具有上表面151，且上表面151上可进一步提供一或多个安置于其上的垫块152；在本实施例中，两个垫块152安置于托架15的上表面151上。应注意，垫块152的相对于预铸柱1的侧表面14的端面1521与侧表面14之间提供有间距d1，且垫块152的数量及厚度依据预铸梁2的形状及尺寸而调整。
图2A绘示依据本发明的优选实施例的呈现预铸梁2的结构图，图2B绘示图2A的预铸梁的侧视结构图。参考图2A及图2B，预铸梁2具有固设在其端部21的端面211上的金属板22，且所述金属板上具有多个穿孔221。金属板22的多个穿孔221中的每一者经定位以可分别对准从预铸柱1的侧表面14露出的相对应的多个螺孔131。又根据图2B所示，预铸梁2的金属板22可通过例如多个螺栓而固定到预铸梁2的端部21的端面211上，且所述螺栓头部的端面可与金属板的端面222齐平，但金属板22与预铸梁2的结合不限于这一种方式。此外，金属板22经设定尺寸使得其宽度w1大于或等于预铸梁2的端面211的宽度w2，或其高度h1大于或等于预铸梁2的端面211的高度h2，或其宽度w1及高度h1分别大于或等于预铸梁2的端面211的宽度w2及高度h2。预铸梁2的两个相对侧表面上，可分别具有承托条板25及出筋结构26，承托条板25可承托例如作为楼层板的底部的钢浪板，出筋结构26则用以在后续施工中，续接或搭接钢筋以形成楼板层中的钢筋结构。
在本发明的实施例中，预铸柱1及预铸梁2的结构体是在预铸工厂中依据施工图预先浇铸的，并在混凝土达到预定强度以后，被运送到建筑现场组装。图3到图5绘示将预铸梁固定到预铸柱上的梁柱结合过程。参考图3，当在建筑现场中将预铸柱1竖立定位后，用吊车的吊臂(未显示)将预铸梁2悬吊到预铸柱1的梁柱接头区域A的邻近处，以准备将预铸梁2结合到预铸柱1的预定位置上。为便于安装预铸梁2及调整预铸梁2相对于预铸柱1的定位，可在工厂预铸制作预铸柱1时或在建筑现场中将预铸柱1定位后，先行将托架15固定安装在图1A中所示预铸柱1的预定位置上，并且可进一步依据设计图中承托预铸梁2在端部21处的底部表面24的设计高度，将适当数量及具有适当厚度的垫块152预先安置于托架15的表面151上，其中在本实施例中所述垫块152的厚度大致等于金属板22的下端面229与预铸梁2的底部表面24的垂直高度差。垫块152可替换，以在梁柱接头因重力等因素在使用过一段时间后或其它原因产生变形时，通过更换不同厚度的垫块152以调整预铸梁2的端部21的底部表面24的高度。
如图3所示，预铸梁2的金属板22的下端面229的至少一部分由施工人员调整以抵靠在托架15的上表面151上，且预铸梁2的端部21处的底部表面24抵靠在托架15的上表面151的垫块152上。通过托架15所提供的预铸梁2端部的支撑，施工人员易于进一步调整预铸梁2相对于预铸柱1的位置，以使金属板22上的穿孔221分别对应到从预铸柱1的侧表面14露出的螺孔131。在另一实施例中(未图示)，预铸柱1上并不需要安装托架15及垫块152等结构，而是在当预铸梁2用吊车的吊臂悬吊到预铸柱1的梁柱接头区域A的邻近处时，由施工人员直接调整预铸梁2相对于预铸柱1的位置，以使金属板22上的穿孔221分别对应到从预铸柱1的侧表面14露出的螺孔131，以进行随后的固定作业。应注意，如图3所示，预铸梁2的金属板22的端面222与预铸柱1的侧表面14之间可预留间距d2，而使金属板22与预铸柱1的相对表面间形成间隙空间S。间距d2小于垫块152的相对于预铸柱1的侧表面14的端面与侧表面14之间的间距d1。
在完成如图3中所示的预铸梁2相对于预铸柱1的预先定位后，施工人员将用多个紧固件3从预铸梁2朝向预铸柱1的水平方向分别穿过金属板上的多个穿孔221，随后再将穿过金属板22上的多个穿孔221的多个紧固件3分别连接到预铸柱1的多个对拉杆13的对应末端。例如在图4A及4B所示的实施例中，紧固件3中的每一者呈现具有螺纹端部31的螺栓形式，且优选为高拉力螺栓。紧固件3在穿过金属板22后分别旋入所对应的对拉杆13中的每一者的螺孔131中，以将所述预铸梁2固定到所述预铸柱1上。
此外，通过预铸柱1的侧表面14与预铸梁2的金属板22间的间距d2，施工人员可以在将紧固件3旋锁到螺孔131时，同时调整预铸梁2的金属板22的端面222相对于预铸柱1的侧表面14的相对角度，使两者尽可能形成彼此平行的状态，而使所有紧固件旋锁到对应的螺孔131后，预铸梁2能以足够的水平精度固定安装到预铸柱1上，以减小施工误差。在一替代实施例中(未图示)，当预铸柱1的侧表面14及预铸梁2的金属板22的端面222都具有足够的平整精度，也可将金属板22直接用紧固件3固定到预铸柱1的侧表面14上。在这个实施例中，预铸梁2的金属板22的端面222直接接触预铸柱1的侧表面14，而不需要留有间隙空间。
而且，如图4B所示，当紧固件3在穿过金属板上多个穿孔221之后且连接到对拉杆13的对应末端之前，可在螺纹端部31上另行套上一固定组件32后，随后再将多个紧固件3进一步连接到所述多个对拉杆13的对应末端，固定组件32例如可为螺帽元件32，而在紧固件3已连接到预铸柱1的对拉杆13后，固定组件32(例如螺帽)将朝向移动金属板22的端面222移动，以进一步与紧固件3共同夹固金属板22而固定预铸柱1与预铸梁2的相对位置。
参考图5及图6，当预铸梁2以足够的水平精度固定安装到预铸柱1上后，用模板沿着金属板的边缘封住间距d2所形成的间隙空间四周，并用水泥砂浆C浇置填满间隙空间S。待水泥砂浆C固化拆除模板后，即完成预铸柱1与预铸梁2的梁柱接头结构。应注意，托架15及垫块152的结构可在上述预铸柱1与预铸梁2的梁柱接头结构完成后去除以供其它预铸柱1与预铸梁2的接合使用，也可永久留置于预铸柱1上以增加对预铸梁2的支承力。在通过紧固件3将预铸梁2的金属板22直接固定到预铸柱1的侧表面14上而不具间隙空间S的实施例中，浇置水泥砂浆C的步骤可省略。
通过本发明提出的梁柱接头结构及梁柱结合方法，可增进预铸柱及预铸梁的接合施工速度，以快速完成建筑物的主体结构。而且，预铸柱中的对拉杆结构，可有效增进连接于对拉杆的两个末端的预铸梁的结构度，并且在地震时更可具有传递剪力的效用而避免应力过度集中导致梁柱接头结构的损坏。
以上所述的实施例仅为了说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使所属领域的技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，而不能以此限定本发明的专利范围，依据本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰仍应涵盖在本发明的专利范围内。
符号说明
1 预铸柱
2 预铸梁
3 紧固件
11 第一主筋组件
12 第一箍筋组件
13 对拉杆
14 侧表面
15 托架
21 端部
22 金属板
23 螺栓
24 底部表面
25 承托条板
26 出筋
31 螺纹端部
32 固定组件
111 内主筋
112 中主筋
113 外主筋
121 第一主螺旋箍筋
122 第一副螺旋箍筋
131 螺孔
151 上表面
152 垫块
221 穿孔
222 端面
229 下端面
A 梁柱接头区域
C 水泥砂浆
d1 间距
d2 间距
h1 高度
h2 高度
S 间隙空间
w1 宽度
w2 宽度

Claims (10)

1.一种梁柱接头结构，其包括：
预铸柱，其包括沿水平方向埋附于所述预铸柱中的多个对拉杆；
预铸梁，所述预铸梁具有固设在其端面的金属板，且所述金属板上具有多个穿孔；及
多个紧固件，其中所述多个紧固件中的每一者穿过所述金属板上的所述多个穿孔中的每一者以连接到所对应的所述对拉杆中的每一者的末端，以将所述预铸梁固定到所述预铸柱上；
其中所述预铸柱包含第一主筋组件及固定于所述第一主筋组件的第一箍筋组件，其中所述第一箍筋组件为螺旋箍筋组件，且其中所述第一箍筋组件包含第一主螺旋箍筋及多个第一副螺旋箍筋，所述多个第一副螺旋箍筋设置于所述第一主螺旋箍筋外侧，且所述多个第一副螺旋箍筋有部分穿入所述第一主螺旋箍筋内；且
其中所述第一主筋组件包含：第一内主筋，所述第一主螺旋箍筋围绕所述第一内主筋外；第一中主筋，其穿置在所述第一主螺旋箍筋与所述第一副螺旋箍筋之间；及第一外主筋，其穿置在所述第一主螺旋箍筋外且在所述第一副螺旋箍筋内。
2.根据权利要求1所述的一种梁柱接头结构，其中所述预铸柱的所述对拉杆中的每一者的至少一末端具有螺孔，且所述多个紧固件中的每一者具有螺纹端部，所述多个紧固件中的所述每一者的所述螺纹端部用以旋入所对应的所述对拉杆中的所述每一者的所述螺孔中以将所述预铸梁固定到所述预铸柱上。
3.根据权利要求2所述的一种梁柱接头结构，其中所述多个紧固件中的每一者为高拉力螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种梁柱接头结构，其进一步包括安装到所述预铸柱侧表面上的托架，所述托架位于所述预铸梁的端部下方以承托所述预铸梁的所述端部。
5.根据权利要求4所述的一种梁柱接头结构，其中所述托架具有上表面，所述上表面支撑所述预铸梁的所述金属板的下端面的至少一部分。
6.根据权利要求4所述的一种梁柱接头结构，其中所述托架具有上表面，所述梁柱接头结构进一步包含设置于所述上表面上的至少一垫块，所述至少一垫块支撑所述预铸梁的所述端部。
7.根据权利要求1所述的一种梁柱接头结构，其中所述金属板的宽度大于所述预铸梁的所述端面的宽度。
8.根据权利要求1所述的一种梁柱接头结构，其中所述金属板所在的高度大于所述预铸梁的所述端面的高度。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的一种梁柱接头结构，其中所述金属板与所述预铸柱的相对表面之间具有间隙空间。
10.根据权利要求9所述的一种梁柱接头结构，其中所述间隙空间用水泥砂浆浇置填满。
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