CN110485644A - 装配式建筑构件的连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式建筑构件的连接节点，为装配式建筑领域，解决了现有的建筑构件之间连接强度低的技术问题。技术方案包括套筒，在套筒的两端沿其轴线均插入连接杆，所述连接杆通过胶凝材料固定在套筒内；连接杆包括杆体和位于杆体端部的杆端，套筒包括筒体和端部开口，杆端与端部开口之间的水平距离小于筒体内壁与杆件之间的水平距离。在本技术方案中，通过改变端部开口和连接杆的杆端之间的水平距离既能改变胶凝材料与套筒和连接杆之间剪切面，将套筒、连接杆与胶凝材料之间的剪切面转变为胶凝材料与其自身的剪切面，又能增加胶凝材料与套筒及连接杆在轴向上的接触面积，从而使本连接节点的抗拉强度得到极大的提高。

Description

装配式建筑构件的连接节点
技术领域
本发明涉及装配式建筑领域，特别涉及一种装配式建筑构件的连接节点。
背景技术
目前，装配式建筑的预制构件连接方法，特别是竖向构件（预制墙板/柱）的竖向钢筋连接方式主要有：1）预埋件焊接连接、2）预埋件螺栓连接、3）钢筋套筒灌浆连接三种连接方式。
预埋件焊接连接是连接钢板预置在构件连接部位，预制构件安装就为后，将构件间相邻的预埋钢板焊接连接成一体的方式连接。
优点：安装操作简单；缺点:因焊接工艺原因使连接钢板性能发生脆性改变，造成钢板韧性差/易开裂/连接强度低、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；现在属于淘汰技术，市场应用范围小。
预埋件螺栓连接方法是将预埋钢板预留螺栓孔，并在安装部位预留安装螺栓，预置构件安装时将预留螺栓插入预置构件的预埋钢板的螺栓孔内用螺母紧固。优点是连接强度比焊接强度高、缺点：成本高、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；市场应用范围小。
钢筋套筒灌浆连接：灌浆套筒包括两端开口的套筒和开在套筒侧壁上的进浆口和出浆口。套筒的一段预埋在预制构件中，套筒进浆口和出浆口预留在上部构件的外侧，预制构件的预埋筋插入套筒内。安装时，与其装配的预制构件凸出的钢筋插入套筒内；构件安装定位后，将两个预制构件的接缝进行填塞，然后从进浆孔注入灌浆料，使钢筋与套筒结合，起到连接作用。
优点：钢筋插入套筒后通过灌浆使钢筋处于密封环境解决了防腐/耐久性问题、连接强度优于以上焊接和栓接的两种方式。
缺点：实际应用中，钢筋套筒灌浆连接技术存在以下问题需要改进：1.受钢筋变形、位移、安装间隙小等因素影响施工操作难度大；2.漏浆问题容易发生且无法质检；3.操作工艺复杂，需要专用设备、工具、材料、人员；4.成本高、质量难以控制；4.影响灌浆料质量的因素多（材料、水灰比、搅拌、注浆、漏浆、人员操作、应用时间等），质量控制难度大；5.由于钢筋套筒灌浆连接技术是通过灌浆料将钢筋与套筒粘合，利用摩擦力原理与作用实现的钢筋连接。所以灌浆料作为连接介质，起到了连接质量的决定性作用，必须灌浆饱满、无漏浆、无收缩，但是，实际应用过程中特别是竖向构件连接（容易漏浆、且无法质检）很难保证连接质量，质量可控性差；连接质量的好坏直接影响钢筋的连接强度，形成无效连接（钢筋抽芯现象），造成建筑安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式建筑构件的连接节点，其优点是可以提高钢筋与套筒之间的连接强度，钢筋装配至套筒内时不易发生钢筋抽芯的现象，且便于安装。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种装配式建筑构件的连接节点，包括套筒，在套筒的两端沿其轴线均插入连接杆，所述连接杆通过胶凝材料固定在套筒内；连接杆包括杆体和位于杆体端部的杆端，套筒包括筒体和端部开口，杆端与端部开口之间的水平距离小于筒体内壁与杆件之间的水平距离。
在本技术方案中，通过改变端部开口和连接杆的杆端之间的水平距离既能改变胶凝材料与套筒和连接杆之间剪切面，将套筒、连接杆与胶凝材料之间的剪切面转变为胶凝材料与其自身的剪切面，又能增加胶凝材料与套筒及连接杆在轴向上的接触面积，从而使本连接节点的抗拉强度得到极大的提高。
优选地，所述开口为筒体端面水平向内延伸形成的收口。
在该优选的技术方案中，通过收口来改变胶凝材料与套筒内壁之间的剪切面，同时增加套筒对胶凝材料的轴向抗荷载强度。
优选地，所述开口为筒体端面形成的锥形收口。
在该优选的技术方案中，通过锥形收口改变套筒内胶凝材料受到轴向拉力时的受力方向，从而达到降低套筒的轴向分力。
优选地，所述杆端为杆体端部外扩形成的圆台状扩大头。
在该优选的技术方案中，通过圆台状的扩大头与锥形收口之间配合，对连接节点所受轴向拉力的一部分分解为水平分力。
优选地，所述杆端为杆体端部水平向外延伸形成的柱状扩大头或矩形扩大头；所述矩形扩大头的轮廓覆盖住所述杆体的轮廓。
在该优选的技术方案中，通过增加杆端与胶凝材料之间轴向的配合面的面积来加大连接节点的轴向抗载荷能力。
优选地，所述杆端为杆体端部外扩形成的圆台状扩大头。
在该优选的技术方案中，通过圆台状的扩大头与锥形收口之间配合，对连接节点所受轴向拉力的一部分分解为水平分力。
优选地，所述圆台状扩大头的锥面与锥形收口的锥度相同。
在该优选的技术方案中，通过圆台状的扩大头与锥形收口之间配合，将扩大头的锥面对胶凝材料的挤压力完全传导至锥形收口的内壁面，从而降低连接节点的轴向载荷。
优选地，所述胶凝材料为混凝土浆液、环氧树脂、水泥、水泥砂浆或水玻璃中的任意一种。
在该优选的技术方案中，本连接节点针对不同的装配式建筑可选配适合的胶凝材料。
优选地，所述套筒为金属套筒、木质套筒或热固性树脂套筒，对应的所述连接杆为金属杆、木质杆或热固性树脂杆。
在该优选的技术方案中，本连接节点针对不同的建筑工艺选取对应材质的套筒和连接杆。
优选地，所述金属杆为钢筋。
在该优选的技术方案中，本连接节点主要应用于现有的混凝土建筑领域，通过钢筋和混凝土配合形成钢筋混凝土结构。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明通过套筒的端口结构与插入其端口的连接杆进行装配，再通过浇筑胶凝材料将连接杆和套筒固定连接在一起，通过套筒端口的构造以及与连接杆端部的形状，增大连接杆与胶凝材料以及套筒与胶凝材料之间的接触面，同时通过改变套筒、胶凝材料和连接杆之间产生的应力面使得通过该套基点形成的连接头的连接强度得到极大的增强，且通过该套筒进行装配的预制构件在施工时组装简单，能够快速完成预制板之间的装配，极大缩短工期。
具体的本发明具有如下几点：
1、预埋连接杆插接在套筒内部后，向套筒内部浇筑胶凝材料浆液，胶凝材料浆液凝固之后可将套筒与预埋连接杆固定连接在一起，提高预埋连接杆与套筒之间的连接强度；
2、通过连接杆端部的扩大头或折弯结构，增加连接杆与胶凝材料沿连接杆主体轴向的配合面，提高了套筒与预埋连接杆之间的连接强度；
3、连接杆和胶凝材料的材质可以根据具体的建筑主体材质进行定向搭配，比如木质建筑采用木质套筒、环氧树脂和木质杆作为连接杆，根据施工要求所需的连接强度针对性的选取连接节点的套筒、连接杆和胶凝材料的材质；
4、圆台状扩大头的锥面可将轴向的作用力向径向分散，减小轴向受力集中，提高套筒与预埋连接杆之间的连接强度。
附图说明
图1是本发明装配式建筑构件的连接节点的一种实施方式示意图；
图2是本发明装配式建筑构件的连接节点的另一种实施方式示意图；
图3是本发明装配式建筑构件的连接节点的又一种实施方式示意图。
图中：
1、套筒；11、筒体；12、端部开口；2、连接杆；21、扩大头；3、胶凝材料。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，套筒1的端部开口12水平向内收口，消除胶凝材料3与筒体11内壁之间的剪切面，当连接杆2受到轴向拉力时，仅连接杆2和胶凝材料3之间存在剪切力，筒体11内壁和胶凝材料3之间不存在剪切力。
如图2所示，连接杆2端部形成扩大头21，扩大头21增加了连接杆2与胶凝材料3之间于轴向的接触面积，增加了应力面，并通过扩大头21与胶凝材料3之间形成台阶配合，杜绝了连接杆2从胶凝材料3内脱出的抽芯现象发生。
如图3所示，连接杆2端部形成圆台状的扩大头21，同时套筒1的端部开口12为锥形收口，圆台状扩大头21的锥面与锥形收口的锥面相互为平行面。当连接杆2收到轴向拉力时，圆台状扩大头21对胶凝材料3的挤压力通过扩大头21锥面与锥形收口锥面之间的胶凝材料3完全传导至锥形收口的内侧面，既消除了胶凝材料3与筒体11内壁之间的轴向剪切面，也增加了连接节点轴向抗载荷能力，极大的提高了连接节点的连接强度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，包括套筒（1），在套筒（1）的两端沿其轴线均插入连接杆（2），所述连接杆（2）通过胶凝材料（3）固定在套筒（1）内；连接杆（2）包括杆体和位于杆体端部的杆端，套筒（1）包括筒体（11）和端部开口（12），杆端与端部开口（12）之间的水平距离小于筒体（11）内壁与杆件之间的水平距离。
2.根据权利要求1所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述开口为筒体（11）端面水平向内延伸形成的收口。
3.根据权利要求1所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述开口为筒体（11）端面形成的锥形收口。
4.根据权利要求1或2所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述杆端为杆体端部外扩形成的圆台状扩大头（21）。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述杆端为杆体端部水平向外延伸形成的柱状扩大头（21）或矩形扩大头（21）；所述矩形扩大头（21）的轮廓覆盖住所述杆体的轮廓。
6.根据权利要求3所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述杆端为杆体端部外扩形成的圆台状扩大头（21）。
7.根据权利要求6所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述圆台状扩大头（21）的锥面与锥形收口的锥度相同。
8.根据权利要求1所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述胶凝材料（3）为混凝土浆液、环氧树脂、水泥、水泥砂浆或水玻璃中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述套筒（1）为金属套筒（1）、木质套筒（1）或热固性树脂套筒（1），对应的所述连接杆（2）为金属杆、木质杆或热固性树脂杆。
10.根据权利要求9所述的装配式建筑构件的连接节点，其特征在于，所述金属杆为钢筋。
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