CN111764509B - 用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点和连接方法 - Google Patents

用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点和连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及连接节点的技术领域，尤其是涉及一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点及其连接方法。环梁连接节点包括预制柱和设置在预制柱周围的若干预制梁，预制柱的中心预设有钢管芯，预制梁上设有朝向钢管芯设置的若干连接钢筋。连接钢筋为“凵”字型或“一”字型。钢管芯上还可以选择设置有顶钢环板和底钢环板。本发明通过选用连接钢筋替代原来长钢筋，并通过设置钢管芯与混凝土浇筑，实现预制梁与预制柱的连接，在保证受力强度的情况下，保证了节点的美观性，施工的便利性。

Description

用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点和连接方法
技术领域
本发明涉及连接节点的技术领域，尤其是涉及一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点和连接方法。
背景技术
钢筋环梁是一种用于增强围护结构，提高结构抗震性的多节点的建筑结构。一般预制柱周围需要连接多个预制梁。具体做法是，采用多道预制梁围绕预制柱，预制柱与多个预制梁采用钢筋形式连接，然后相互绑扎，最后混凝土整体浇筑，加强连接节点的强度，提供抗震性能。
但在一些现代建筑中，因客户的设计要求多样，多个预制梁之间通常不是规则的水平直线或相互垂直的情况，相邻或相对的预制梁之间存在夹锐角夹角或钝角夹角，以实现建筑形状的多样性。
这样的情况下，传统的做法便存在以下一些问题：从结构角度看，采用传统的钢筋形式连接，连接节点处的钢筋比较密集，并且钢筋需要弯曲穿插在对面的预制梁上，连接节点处的钢筋受力可能由于钢筋过多的搭设拉结容易形成受力强度区和薄弱区，造成混凝土浇筑不密实，连接节点的受力不均匀；从建筑角度看，外形上由于从预制柱上伸出较多分枝，影响建筑本身的美观；从施工角度看，因预制梁多，节点的施工成本较高，且施工过程中模板的支设计算繁多复杂，很难保证施工的精度。
因此，亟需寻求一种新的钢筋环梁的连接节点做法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点，包括预制柱和设置在预制柱周围的若干预制梁，预制柱的中心预设有钢管芯，预制梁上设有朝向钢管芯设置的若干连接钢筋。
通过采用上述技术方案，在预制梁与预制柱之间设置钢管芯和连接钢筋，通过钢管芯和连接钢筋增加环梁连接节点的受力强度。设置这样的结构后，封模浇筑混凝土后的环梁节点密实度更高。外观的美观性也更好。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：钢管芯位于预制柱外的部分的周壁上设有若干栓钉，连接钢筋为“凵”字形，连接钢筋“凵”字形的两条短边与同一个预制梁连接，“凵”字形的一条长边靠近钢管芯设置；预制柱的栓钉与预制梁的连接钢筋之间还绑扎有附加钢筋。
通过采用上述技术方案，“凵”字形的连接钢筋的长边为附加钢筋的安装提供了支持点。附加钢筋安装后为环梁连接节点增加了受力强度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：钢管芯位于预制柱外的部分的周壁上沿其自身竖直方向绑扎有若干圈第一箍筋，且第一箍筋包围入附加钢筋的一条长边。
通过采用上述技术方案，第一箍筋增加了附加钢筋的抗剪力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：一个预制梁上的所有连接钢筋的短边外围共同绑扎有若干圈第二箍筋，若干圈第二箍筋沿短边均匀布置。
通过采用上述技术方案，第二箍筋加强了连接钢筋的受力强度，并且便于形成封模的空间。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：钢管芯位于预制柱外的部分的周壁上从下至上依次设有底钢环板和顶钢环板，底钢环板和顶钢环板之间留有距离；连接钢筋为“一”字形，若干连接钢筋分为梁底筋和梁顶筋，梁底筋一端位于预制梁底部，另一端与底钢环板焊接，梁顶筋一端位于预制梁顶部，另一端与顶钢环板焊接。
通过采用上述技术方案， 预制梁和预制柱之间通过一字型的连接钢筋、底钢环板和顶钢环板实现连接，这样的结构可以增大环梁连接节点的受力强度。并且底钢环板和顶钢环板的接触面积大，可以方便连接钢筋的安装施工。同样的 ，本方案的连接方式无纵横交错堆叠的钢筋设置，封模浇筑混凝土后，外形也更为美观。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：预制柱上还设有延申的钢筋，延申的钢筋位于钢管芯外围，底钢环板和顶钢环板均穿过延申的钢筋；在延申的钢筋上、底钢环板和顶钢环板之间的位置处绑扎有若干圈第三箍筋，第三箍筋沿延申的钢筋的竖直方向均匀布置。
通过采用上述技术方案，第三箍筋增强了延申钢筋的抗剪力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：一个预制梁上的所有连接钢筋的外围共同绑扎有若干圈第四箍筋，若干圈第四箍筋沿连接钢筋水平方向均匀布置。
通过采用上述技术方案，第四箍筋使得分散的连接钢筋的受力强度更高，并且便于后期封模。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：钢管芯位于预制柱内的部分的周壁上设有若干栓钉。
通过采用上述技术方案，栓钉会与浇筑后的混凝土连接，加强了钢管芯与预制柱的连接。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种上述的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其方法如下：
S1. 首先，将预制柱吊装到设计要求的位置处，在预制柱吊装前在预制柱上浇筑好钢管芯；
S2.将预制梁吊装到设计要求的位置处，在预制梁吊装前在预制梁上浇筑好连接钢筋；
S3.在钢管芯的栓钉和预制梁的连接钢筋之间绑扎若干个附加钢筋；
S4.在钢管芯位于预制柱外部的栓钉外围绑扎若干个第一箍筋，第一箍筋将附加钢筋绑的一边绑入；
S5. 在同一个预制梁的所有连接钢筋的短边外侧绑扎若干第二箍筋；
S6. 在附加钢筋、第一箍筋和第二箍筋外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
通过采用上述技术方案，提供了一种用钢管芯实现环梁节点连接的方法，这种连接方法施工简单，浇筑后的环梁连接节点外形美观，受力强度高，抗剪能力好 。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：提供了另一种上述的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其方法如下：
S1. 首先，将预制柱吊装到设计要求的位置处，在预制柱吊装前在预制柱上浇筑好钢管芯，在钢管芯及延申的钢筋上依次套入底钢环板和顶钢环板，并焊接好；
S2.将预制梁吊装到设计要求的位置处，在预制梁吊装前在预制梁上浇筑好连接钢筋；
S3.将连接钢筋分别与顶钢环板和底钢环板焊接；
S4.在预制柱延申的钢筋上，位于底钢环板和顶钢环板之间的位置处绑扎若干个第三箍筋；
S5. 在同一个预制梁的所有连接钢筋外侧绑扎若干第四箍筋；
S6. 在第三箍筋和第四箍筋外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
通过采用上述技术方案，提供了一种采用上下两种顶钢环板和底钢环板实现环梁节点连接的方法，这种连接方法施工简单，浇筑后的环梁连接节点外形美观，受力强度高，抗剪能力好。
综上，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明通过加强钢板和若干短连接钢筋来实现环梁的多个预制梁与预制柱之间的连接，减少了错综复杂的钢筋连接，提高了浇筑混凝土后节点浇筑密实性，节点受力更为均匀，抗震能力更高；并且钢筋连接简单，堆叠部分少，分枝少，浇筑后的建筑物节点外形美观；连接钢筋的连接位点容易计算，整体施工更为方便。
2.本发明的钢管芯上设置了多个均匀分布的栓钉，栓钉增加了钢管芯与混凝土之间的连接强度。
3.本发明通过第一箍筋，第二箍筋，第三箍筋对预制柱和预制梁之间的节点核心区进行了加固连接，同时也便于了预制梁周围进行封模。
4.本发明强剪弱弯，可以防止连接节点在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，提高节点的抗震等级，不同程度地增加设计剪力，提高构件抗剪承载力。
5.本发明构件设计时根据预制梁柱宽度等条件选择不同的配筋形式，都有利于提高结构的延性。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图。
图2是实施例1中隐藏一个预制梁后的结构示意图。
图3是实施例2的整体结构示意图。
图4是实施例2中隐藏一个预制梁后的结构示意图。
图中，1、预制柱；2、预制梁；4、钢管芯；5、栓钉；6、连接钢筋；7、附加钢筋；8、第一箍筋；9、第二箍筋；10、顶钢环板；11、底钢环板；12、延申的钢筋；13、第三箍筋；14、第四箍筋。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参照图1和图2，为本发明公开的一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点，包括预制柱1和设置在预制柱1周围的若干预制梁2。
预制柱1的中心预设有钢管芯4，钢管芯4位于预制柱1内的部分的周壁上设有若干栓钉5，这里的栓钉5用于与混凝土浇筑用，增加钢管芯4与预制柱1的连接力。同时位于预制柱1外的部分的周壁上也可以选择性的均匀分布有若干栓钉5，栓钉5一方面与后续的其它部件起连接作用，另一方面可以与将来混凝土起到连接作用，加强钢管芯4与混凝土的连接力。
预制梁2上设有朝向钢管芯4设置的若干连接钢筋6。本实施例种连接钢筋6为“凵”字形，连接钢筋6“凵”字形的两条短边与同一个预制梁2连接，“凵”字形的一条长边靠近钢管芯4设置。
为了加强抗剪能力，预制柱1的栓钉5与预制梁2的连接钢筋6之间还绑扎有附加钢筋7，用于将预制柱1与预制梁2连接起来。另外，钢管芯4位于预制柱1外的部分的周壁上沿其自身竖直方向绑扎有若干圈第一箍筋8，且第一箍筋8包围入附加钢筋7的一个长边，增加附件钢筋7的抗剪力。
最后在一个预制梁2上的所有连接钢筋6的短边外围共同绑扎若干圈第二箍筋9，若干圈第二箍筋9沿短边均匀布置，对所有连接钢筋6进行加强连接，且便于封模板。第二箍筋9可以分体式结构，为半个竖直的“凵”字形形状，将两个竖直的“凵”字形形状的钢筋焊接即可。为减少碰撞，“凵”字形形状靠近顶部的直角边可以做成斜角，以方便浇筑混凝土将钢筋完全掩埋在内。
上述用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其方法如下：
S1. 首先，将预制柱1吊装到设计要求的位置处，在预制柱1吊装前在预制柱1上浇筑好钢管芯4；
S2.将预制梁2吊装到设计要求的位置处，在预制梁2吊装前在预制梁2上浇筑好连接钢筋6；
S3.在钢管芯4的栓钉5和预制梁2的连接钢筋6之间绑扎若干个附加钢筋7；
S4.在钢管芯4位于预制柱1外部的栓钉5外围绑扎若干个第一箍筋8，第一箍筋8将附加钢筋7绑的一边绑入；
S5. 在同一个预制梁2的所有连接钢筋6的短边外侧绑扎若干第二箍筋9；
S6. 在附加钢筋7、第一箍筋8和第二箍筋9外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：参照图3和图4,钢管芯4位于预制柱1外的部分的周壁上从下至上依次设有底钢环板11和顶钢环板10，底钢环板11和顶钢环板10之间留有距离，距离一般为预制梁2的高度。连接钢筋6为“一”字形，若干连接钢筋6分为梁底筋和梁顶筋，梁底筋一端位于预制梁2底部，另一端与底钢环板11焊接，梁顶筋一端位于预制梁2顶部，另一端与顶钢环板10焊接。
预制柱1上还设有延申的钢筋12，延申的钢筋12位于钢管芯4外围，底钢环板11和顶钢环板10均穿过延申的钢筋12。在延申的钢筋12上、底钢环板11和顶钢环板10之间的位置处绑扎有若干圈第三箍筋13，第三箍筋13沿延申的钢筋12的竖直方向均匀布置，增加延申的钢筋12的抗剪能力。
最后在一个预制梁2上的所有连接钢筋6的外围共同绑扎有若干圈第四箍筋14，若干圈第四箍筋14沿连接钢筋6水平方向均匀布置，对所有连接钢筋6进行加强连接，且便于封模板。第四箍筋14也可为分体式结构，此处不再赘述。
此实施例中钢管芯4上部不再增设栓钉5。
上述用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其方法如下：
S1. 首先，将预制柱1吊装到设计要求的位置处，在预制柱1吊装前在预制柱1上浇筑好钢管芯4，在钢管芯4及延申的钢筋12上依次套入底钢环板11和顶钢环板10，并焊接好；
S2.将预制梁2吊装到设计要求的位置处，在预制梁2吊装前在预制梁2上浇筑好连接钢筋6；
S3.将连接钢筋6分别与顶钢环板10和底钢环板11焊接；
S4.在预制柱1延申的钢筋12上，位于底钢环板11和顶钢环板10之间的位置处绑扎若干个第三箍筋13；
S5. 在同一个预制梁2的所有连接钢筋6外侧绑扎若干第四箍筋14；
S6. 在第三箍筋13和第四箍筋14外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点，包括预制柱和设置在预制柱周围的若干预制梁（2），其特征在于：预制柱的中心预设有钢管芯（4），预制梁（2）上设有朝向钢管芯（4）设置的若干连接钢筋（6）；所述连接钢筋（6）为“凵”字形或为“一”字形；连接钢筋（6）为“凵”字形时，连接钢筋（6）“凵”字形的两条短边与同一个预制梁（2）连接，“凵”字形的一条长边靠近钢管芯（4）设置，钢管芯（4）位于预制柱外的部分的周壁上设有若干栓钉（5），预制柱的栓钉（5）与预制梁（2）的连接钢筋（6）之间还绑扎有附加钢筋（7），钢管芯（4）位于预制柱外的部分的周壁上沿其自身竖直方向绑扎有若干圈第一箍筋（8），且第一箍筋（8）包围入附加钢筋（7）的一条长边，一个预制梁（2）上的所有连接钢筋（6）的短边外围共同绑扎有若干圈第二箍筋（9），若干圈第二箍筋（9）沿短边均匀布置；连接钢筋（6）为“一”字形时，钢管芯（4）位于预制柱外的部分的周壁上从下至上依次设有底钢环板（11）和顶钢环板（10），若干连接钢筋（6）分为梁底筋和梁顶筋，梁底筋一端位于预制梁（2）底部，另一端与底钢环板（11）焊接，梁顶筋一端位于预制梁（2）顶部，另一端与顶钢环板（10）焊接，底钢环板（11）与顶钢环板（10）和若干短的连接钢筋(6)来实现环梁的多个预制梁与预制柱之间的连接，减少了错综复杂的钢筋连接；
预制柱上还设有延伸的钢筋（12），延伸的钢筋（12）位于钢管芯（4）外围，底钢环板（11）和顶钢环板（10）均穿过延伸的钢筋（12）；在延伸的钢筋（12）上、底钢环板（11）和顶钢环板（10）之间的位置处绑扎有若干圈第三箍筋（13），第三箍筋（13）沿延伸的钢筋（12）的竖直方向均匀布置；一个预制梁（2）上的所有“一”字形的连接钢筋（6）的外围共同绑扎有若干圈第四箍筋（14），若干圈第四箍筋（14）沿连接钢筋（6）水平方向均匀布置。
2.根据权利要求 1的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点，其特征在于：底钢环板（11）和顶钢环板（10）之间留有距离。
3.根据权利要求1的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点，其特征在于：钢管芯（4）位于预制柱内的部分的周壁上设有若干栓钉（5）。
4.一种权利要求1的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其特征在于,其方法如下：
S1. 首先，将预制柱吊装到设计要求的位置处，在预制柱吊装前在预制柱上浇筑好钢管芯（4）；
S2.将预制梁（2）吊装到设计要求的位置处，在预制梁（2）吊装前在预制梁（2）上浇筑好连接钢筋（6），连接钢筋(6)为“凵”字形；
S3.在钢管芯（4）的栓钉（5）和预制梁（2）的连接钢筋（6）之间绑扎若干个附加钢筋（7）；
S4.在钢管芯（4）位于预制柱外部的栓钉（5）外围绑扎若干个第一箍筋（8），第一箍筋（8）将附加钢筋（7）绑的一边绑入；
S5. 在同一个预制梁（2）的所有连接钢筋（6）的短边外侧绑扎若干第二箍筋（9）；
S6. 在附加钢筋（7）、第一箍筋（8）和第二箍筋（9）外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
5.一种权利要求1的用于预制梁柱的钢筋混凝土带钢管芯连接节点的连接方法，其特征在于，其方法如下：
S1. 首先，将预制柱吊装到设计要求的位置处，在预制柱吊装前在预制柱上浇筑好钢管芯（4），在钢管芯（4）及延伸的钢筋（12）上依次套入底钢环板（11）和顶钢环板（10），并焊接好；
S2.将预制梁（2）吊装到设计要求的位置处，在预制梁（2）吊装前在预制梁（2）上浇筑好连接钢筋（6），连接钢筋(6)为“一”字形；
S3.将连接钢筋（6）分别与顶钢环板（10）和底钢环板（11）焊接；
S4.在预制柱延伸的钢筋（12）上，位于底钢环板（11）和顶钢环板（10）之间的位置处绑扎若干个第三箍筋（13）；
S5. 在同一个预制梁（2）的所有连接钢筋（6）外侧绑扎若干第四箍筋（14）；
S6. 在第三箍筋（13）和第四箍筋（14）外层封模板，以用于形成空腔，随后在空腔内浇筑混凝土，完成节点连接。
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