CN110984398A - 一种灌注式钢模块连接节点结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种灌注式钢模块连接节点结构及施工方法,所述结构包括下钢管柱,所述下钢管柱内上端设置有底板,所述底板将所述下钢管柱上端隔成一上端开口下端封闭的筒状结构,所述下钢管柱上端对接设有上钢管柱,所述下钢管柱内底板上部空间以及所述上钢管柱下部的内部空间内填充有灌浆料，所述灌浆料的液面高出所述上钢管柱底端200mm‑500mm,所述底板上垂直固定设置连接杆,所述连接杆上端伸入所述上钢管柱内部空间，通过局部灌浆料配合植筋填充连接，避免了前阶段施工对后阶段施工造成影响的技术缺陷，实现钢模块之间的刚性连接，施工简单，质量可控。
Description
技术领域
本发明属于钢结构模块化建筑结构技术领域，尤其是涉及一种灌注式钢模块连接节点结构及施工方法。
背景技术
模块化建筑是集成度最高的装配式建筑形式，可产品化和产业化。对于模块化建筑节点的设计假设中，基本定义为铰接节点，铰接假设会急剧增加中、高层模块化建筑含钢梁高，但是现在还没有能够支撑刚性连接的节点形式。在施工过程中发现，对于含有四个角件的模块拼装，具体的如井字状排列的钢管柱的刚性连接，最后一个节点无操作空间，增加了作业难度，且连接强度无法保证，增加了结构的抗震风险。
因此，本发明提出一种局部灌注式钢模块刚性连接节点，通过内部植筋，局部灌注高强灌浆料，实现钢模块之间的刚性连接。而且本节点在施工时，可采用上部灌浆的形式，能够实现每个节点的无缺陷连接1111
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明提供一种灌注式钢模块连接节点结构,具有操作简单，实现钢模块之间的刚性连接的特点。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种灌注式钢模块连接节点结构，包括下钢管柱,所述下钢管柱内上端设置有底板,所述底板将所述下钢管柱上端隔成一上端开口下端封闭的筒状结构,所述下钢管柱上端对接设有上钢管柱,所述下钢管柱内底板上部空间以及所述上钢管柱下部的内部空间内填充有灌浆料，所述灌浆料的液面高出所述上钢管柱底端200mm-500mm，所述底板上垂直固定设置连接杆,所述连接杆上端伸入所述上钢管柱内部空间。
优选的，所述上钢管柱和下钢管柱均为4根，4根所述上钢管柱和下钢管柱均呈井字排列。
优选的，所述上钢管柱和下钢管柱之间设置有垫板,所述垫板周缘尺寸不小于4个所述下钢管柱整体周缘尺寸,所述垫板上对应所述连接杆位置设置有通孔,所述连接杆穿过所述通孔。
优选的，所述通孔上均固定设置有套管，所述套管两端分别伸入到下钢管柱和上钢管柱内部空间，所述连接杆穿过所述套管。
优选的，所述垫板上、下中间位置均横、纵设有十字形凸起，所述凸起宽度等于相邻两个下钢管柱之间的距离，所述凸起用于固定和限位所述上钢管柱和下钢管柱。
优选的，所述上钢管柱上端和所述下钢管柱下端均设置有垫片，所述垫片与所述下钢管柱的端口面尺寸一致。
优选的，所述上钢管柱下端侧面设置有溢浆孔，所述溢浆孔高度高于所述连接杆上端的高度。
优选的，所述底板上对应所述连接杆位置固定设置有螺母，所述连接杆下端设置有与所述螺母相适配的外螺纹，所述连接杆下端与所述底板通过所述螺母螺纹连接。
本发明还公开一种灌注式钢模块连接节点结构的施工方法，包括如下步骤，
S1:将底板固定设置在下钢管柱的内侧，将连接杆固定设置在所述底板上,将上钢管柱竖直对准所述下钢管柱后对接；
S2:从所述上钢管柱顶部向内灌注灌浆料至灌浆料液面高出所述上钢管柱底端200mm-500mm；
S3:对灌浆料进行养护。
优选的，步骤S1中，在所述下钢管柱的上端和所述上钢管柱的下端安放垫片，在上、下两所述垫片之间安防设有通孔的垫板，在所述通孔上固定套管，所述连接杆穿过所述套管；
步骤S2中，在所述上钢管柱侧面距离下端200mm-500mm处开孔，灌注灌浆料至灌浆料从溢浆孔中溢出后停止灌注。
本发明的有点和有益效果：
①操作简单无作业死角，质量可控；
②采用内部植筋配合灌浆料，节点刚度高；
③采用上部灌浆，能实现每个节点的无缺陷连接。
附图说明
图1是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的结构拆解图；
图2是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的施工示意图；
图3是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的部分拆解图；
图4是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的底板、连接杆、套管和垫板的连接关系示意图；
图5是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的垫板和垫片的俯视图；
图中：
1、下钢管柱 2、底板 3、上钢管柱
4、连接杆 5、垫板 6、通孔
7、套管 8、凸起 9、垫片
10、溢浆孔 11、螺母
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
示例性的，图1是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的结构拆解图；图2是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的施工示意图；图3是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的部分拆解图；图4是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的底板、连接杆和套管的连接关系示意图；图5是本发明实施例的一种灌注式钢模块连接节点结构的垫板和垫片的俯视图。具体的，如图1至图5所示，本发明提供一种灌注式钢模块连接节点结构，包括下钢管柱1,下钢管柱1内上端设置有底板2,底板2将下钢管柱1上端隔成一上端开口下端封闭的筒状结构,下钢管柱1上端对接设有上钢管柱3,下钢管柱1上端对接设有上钢管柱3,下钢管柱1内底板2上部空间以及上钢管柱3下部的内部空间内填充有灌浆料，所述灌浆料的液面高出上钢管柱3底端200mm-500mm,底板2上垂直固定设置连接杆4,连接杆4上端伸入上钢管柱3内部空间。需要说明的是，底板2为高强度材料，优选的，底板2是钢板，使用焊接的工艺焊接在下钢管柱1上端的内侧。所述灌浆料是高强灌浆料，以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成，在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用，结合植入的连接杆4形成高强度结构，完成下钢管柱1与上钢管柱3的刚性连接。其中，连接杆4位高强度材料，优选的为钢筋，进一步优选的为螺纹钢，连接杆4可以焊接在底板2上。作业过程中，所述灌浆料的高度超过连接杆4的顶端防止与空气接触发生锈蚀影响后期结构的强度。
优选的一种方案，上钢管柱3和下钢管1柱均为4根，4根上钢管柱3和下钢管柱1均呈井字排列。对于传统的施工工艺，一般是采用焊接的方式进行连接固定，但是对于井字排列的钢管柱来说，先完成焊接的钢管柱会对后面需要焊接的钢管柱的焊接作业造成影响，后续焊接作业的作业空间越来越小，操作难度变高，焊接质量的可控性下降。
优选的一种方案，上钢管柱3和下钢管柱1之间设置有垫板5,垫板5周缘尺寸不小于4个下钢管柱1整体周缘尺寸,垫板5上对应连接杆4位置设置有通孔6,连接杆4穿过通孔6。需要说明的是，垫板5位高强度材料，优选的为钢板，进一步的方案，可以将上钢管柱3、下钢管柱1与垫板5焊接在一起，加强整体的刚度和稳定性。
优选的一种方案，通孔6上固定设置有套管7，套管7两端分别伸入到下钢管柱1和上钢管柱3内部空间，连接杆4穿过所套管7。需要说明的是,套管7可选用高强高分子材料,采用热熔或者使用粘结剂与垫板5连接,或者套管7是金属材质,采用焊接工艺与垫板5固定连接,如钢套管。
优选的一种方案，垫板5上、下中间位置均横、纵设有十字形凸起8，凸起8宽度等于相邻两个下钢管柱1之间的距离，凸起8用于固定和限位上钢管柱3和下钢管柱1，同时可以将4根钢管柱结合成一体，增加结构的整体稳定性。
优选的一种方案，上钢管柱3上端和下钢管柱1下端均设置有垫片9，垫片9与下钢管柱1的端口面尺寸一致。优选的，垫片9的材质为橡胶。
优选的一种方案，上钢管柱3下端侧面设置有溢浆孔10，溢浆孔10高度高于连接杆4上端的高度。所述灌浆料从上钢管柱3的顶部灌注，待所述灌浆料的顶面高度上升到溢浆孔10的高度后，灌浆料从溢浆孔10中溢出，即可停止灌注作业。
优选的一种方案，底板2上对应连接杆4位置固定设置有螺母11，连接杆4下端设置有与螺母11相适配的外螺纹，连接杆4下端与底板2通过螺母11螺纹连接。优选的，连接杆4是钢筋，下端设置有外螺纹，可以预先在底板2上焊接好多个螺母11，多个螺母11的位置与垫板2上的通孔6位置一一对应，施工作业时只需要吧连接杆4拧进螺母11内即可完成作业。
本发明还公开一种灌注式钢模块连接节点结构的施工方法，包括如下步骤，
S1:将底板固定设置在下钢管柱的内侧，将连接杆固定设置在所述底板上,将上钢管柱竖直对准所述下钢管柱后对接；
S2:从所述上钢管柱顶部向内灌注灌浆料至灌浆料液面高出所述上钢管柱底端200mm-500mm；
S3:对灌浆料进行养护。
优选的一种方案，步骤S1中，在所述下钢管柱的上端和所述上钢管柱的下端安放垫片，在上、下两所述垫片之间安防设有通孔的垫板，在所述通孔上固定套管，所述连接杆穿过所述套管；
步骤S2中，在所述上钢管柱侧面距离下端200mm-500mm处开孔，灌注灌浆料至灌浆料从溢浆孔中溢出后停止灌注。
优选的一种方案，底板2为钢板，采用焊接的工艺将底板2的周边焊接在下钢管柱1的内侧，连接杆4为螺纹钢，连接杆4焊接在底板4或者在底板上对应连接杆4下端位置焊接螺母11，连接杆4下端用套丝机套出外螺纹用于与螺母11连接。
通过上述技术方案，改变了钢管柱的连接方式，由直接焊接改为局部灌浆料配合植筋填充连接，避免了前阶段施工对后阶段施工造成影响的技术缺陷，实现钢模块之间的刚性连接，施工简单，质量可控。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种灌注式钢模块连接节点结构,其特征在于,包括下钢管柱,所述下钢管柱内上端设置有底板,所述底板将所述下钢管柱上端隔成一上端开口下端封闭的筒状结构,所述下钢管柱上端对接设有上钢管柱,所述下钢管柱内底板上部空间以及所述上钢管柱下部的内部空间内填充有灌浆料，所述灌浆料的液面高出所述上钢管柱底端200mm-500mm，所述底板上垂直固定设置连接杆,所述连接杆上端伸入所述上钢管柱内部空间。
2.根据权利要求1所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述上钢管柱和下钢管柱均为4根，4根所述上钢管柱和下钢管柱均呈井字排列。
3.根据权利要求2所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述上钢管柱和下钢管柱之间设置有垫板,所述垫板周缘尺寸不小于4个所述下钢管柱整体周缘尺寸,所述垫板上对应所述连接杆位置设置有通孔,所述连接杆穿过所述通孔。
4.根据权利要求3所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述通孔上均固定设置有套管，所述套管两端分别伸入到下钢管柱和上钢管柱内部空间，所述连接杆穿过所述套管。
5.根据权利要求4所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述垫板上、下中间位置均横、纵设有十字形凸起，所述凸起宽度等于相邻两个下钢管柱之间的距离，所述凸起用于固定和限位所述上钢管柱和下钢管柱。
6.根据权利要求5所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述上钢管柱上端和所述下钢管柱下端均设置有垫片，所述垫片与所述下钢管柱的端口面尺寸一致。
7.根据权利要求6所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述上钢管柱下端侧面设置有溢浆孔，所述溢浆孔高度高于所述连接杆上端的高度。
8.根据权利要求7所述的一种灌注式钢模块连接节点结构，其特征在于，所述底板上对应所述连接杆位置固定设置有螺母，所述连接杆下端设置有与所述螺母相适配的外螺纹，所述连接杆下端与所述底板通过所述螺母螺纹连接。
9.一种灌注式钢模块连接节点结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤,
S1:将底板固定设置在下钢管柱的内侧，将连接杆固定设置在所述底板上,将上钢管柱竖直对准所述下钢管柱后对接；
S2:从所述上钢管柱顶部向内灌注灌浆料至灌浆料液面高出所述上钢管柱底端200mm-500mm；
S3:对灌浆料进行养护。
10.根据权利要求9所述的一种施工方法，其特征在于，
步骤S1中，在所述下钢管柱的上端和所述上钢管柱的下端安放垫片，在上、下两所述垫片之间安防设有通孔的垫板，在所述通孔上固定套管，所述连接杆穿过所述套管；
步骤S2中，在所述上钢管柱侧面距离下端200mm-500mm处开孔，灌注灌浆料至灌浆料从溢浆孔中溢出后停止灌注。
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| CN112095784A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-18 | 中建集成建筑有限公司 | 一种模块间的棒式注浆抗剪连接节点结构及其施工方法 |
| CN112095786A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-18 | 中建集成建筑有限公司 | 一种模块间的管式注浆抗剪连接节点结构及其施工方法 |
| CN112982661A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-18 | 西安建筑科技大学 | 一种插入式模块化钢结构连接节点及其施工方法 |
| CN112982662A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-18 | 西安建筑科技大学 | 一种采用灌浆技术的模块化钢结构连接节点及其施工方法 |
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