CN112282119B - 装配式纵向与横向组合墙板的t型连接结构及其连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构及其连接方法，属于建筑工程技术领域。该连接结构的纵向墙板沿其长度方向设有多个第一槽钢立柱，连接节点处的第一槽钢立柱外露且开口朝向待装配的横向墙板；横向墙板沿其长度方向设有多个第二槽钢立柱，其装配侧设有一端部外露的U型钢立柱，U型钢立柱位于连接节点处的第一槽钢立柱内；缀板用于连接相邻第一槽钢立柱，相邻第二槽钢立柱以及连接节点处的第一槽钢立柱、第二槽钢立柱和U型钢立柱；自密实轻质混凝土浇筑于连接节点处。本发明还公开了该连接结构的连接方法，本发明的连接方法消除构件现场安装精准对位的操作，实现现场安装方便快捷，保证组合墙板间T型连接节点的整体性较好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构及其连接方法。
背景技术
经济建设的飞速增长也带动了建筑行业的发展，建筑类别不断的增多，传统的建筑作业方式已日渐不能满足市场的需求，为了实现建筑工业化，装配式建筑得到了政府及建筑商的大力支持，装配式建筑的应用已提上日程并愈加广泛。近年来，国内对于装配式建筑的研究正如火如荼的进行，而其中的重难点莫过于节点连接方面。
轻钢与轻质(泡沫)混凝土组合剪力墙结构体系作为一种新型结构体系，该组合结构体系无梁无柱可实现房间的灵活布置，有利于实现建筑的标准化和工业化，推广和应用具有重要意义。
目前针对装配式组合结构构件连接的研究成果非常少，构件间连接方法有待研发，尤其对轻钢与轻质(泡沫)混凝土组合剪力墙结构体系。装配式钢筋混凝土结构以及装配式钢结构的节点连接形式都涉及到钢筋或螺栓与孔的对位精度问题，且精度要求非常高，一旦错位很难补救。
传统的节点连接形式如钢筋套筒灌浆连接、钢筋浆锚搭接连接、螺栓连接等连接形式都涉及到钢筋或螺杆与孔的对位问题，在施工时对孔位等的精度要求非常高，孔位准确时拼接尚且十分费力，孔位出现误差则拼装时更是难以补救。传统的节点连接都必须等后浇带混凝土浇筑并养护完成或灌浆料之后，各预制构件才能连成一个整体，因而在养护完成前不能进行下一层的施工。且装配式建筑在板墙连接时往往需要设置额外临时支撑以防止上部墙体掉落，给施工造成不便。一般情况下装配式建筑的整体性不如全现浇混凝土结构。
目前关于装配式建筑节点的研究大多是针对装配式钢筋混凝土结构和钢结构，而薄壁轻型钢结构本身就属于装配式结构，由于其结构体系的限制只能用于3层以下的建筑结构。而针对装配式轻钢组合结构方面的研究成果则非常少，其装配式节点连接技术还有待开发。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，本发明主要目的是消除构件现场安装精准对位的操作，实现现场安装方便快捷，保证组合墙板间T型连接节点的整体性较好，可达到现浇组合墙体之间连接节点的效果。同时，后浇带的现场浇筑可以与其它楼层同时进行施工，不影响施工进度。提供一种装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构及其连接方法。
本发明提供了一种装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构，包括：
纵向墙板，沿其长度方向设有多个第一槽钢立柱，连接节点处的第一槽钢立柱外露且开口朝向待装配的横向墙板；
横向墙板，沿其长度方向设有多个第二槽钢立柱，其装配侧设有一端部外露的U型钢立柱，所述U型钢立柱位于所述连接节点处的第一槽钢立柱内；
缀板，用于连接各第一槽钢立柱，各第二槽钢立柱以及连接节点处的第一槽钢立柱、第二槽钢立柱和U型钢立柱；
自密实轻质混凝土，浇筑于连接节点处。
较佳地，纵向墙板和横向墙板均为轻钢与轻质混凝土组合结构。
较佳地，第一槽钢立柱与缀板、第二槽钢立柱与缀板，以及连接节点处的第一槽钢立柱、U型钢立柱和缀板均通过自攻钉连接。
上述装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构的连接方法，包括以下步骤：
S101、纵向墙板首先安装就位，吊装横向墙板，并将横向墙板的端部外露U型钢立柱插入纵向墙板内侧的外露第一槽钢立柱内，并调整好纵向、横向墙板位置，将外伸缀板、外露第一槽钢立柱及U型钢立柱连接在一起；至此，纵向墙板与横向墙板的型钢骨架已完全连成一个整体，可以共同承担荷载；
S102、在节点区浇筑自密实轻质混凝土，组合墙板的T型连接节点拼装完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的连接方法与螺栓连接等相比，本发明提出的连接方法不需要预先打孔，施工时可以直接将自攻钉打入薄壁型钢中，省去了打孔的麻烦。更重要的是施工时无需精确对位，不会出现因孔位对不上而难以连接的问题，从而极大地提高了施工效率。
与当前国内应用较多的钢筋套筒灌浆连接、钢筋浆锚搭接连接、叠合式连接等节点形式相比，本发明提出的节点连接方法在缩短工期方面具有明显优势。传统的节点连接都必须等浇筑混凝土或灌浆料并养护完成之后，各预制构件才能连成一个整体，因而在养护完成前不能进行下一层的施工；而本发明的连接节点虽然也有后浇混凝土，但在其浇筑之前各预制构件就已经通过自攻钉连成了一体，型钢骨架已经拥有足够的承载能力，因而可以继续进行其它楼层的施工，有利于缩短工期。
本发明在节点区域采用了型钢格构柱的连接方式，较好地实现了组合墙板之间T型连接的整体性，使该装配式结构的受力性能更加接近于全现浇结构。
附图说明
图1为本发明的连接结构示意图；
图2为本发明的连接结构的局部放大图。
附图标记说明：
1.纵向墙板，2.横向墙板，3.第一槽钢立柱，4.第二槽钢立柱，5.缀板，6.自密实轻质混凝土，7.自攻钉，8.U型钢立柱。
具体实施方式
下面结合附图1-2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
本发明解决了针对装配式轻钢与轻质混凝土组合墙板之间的连接问题。同时解决了装配式轻钢与轻质混凝土组合墙板间T型连接的整体性问题。
本发明提供的一种装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构，包括：
纵向墙板1，沿其长度方向设有多个第一槽钢立柱3，连接节点处的第一槽钢立柱3外露且开口朝向待装配的横向墙板2；
横向墙板2，沿其长度方向设有多个第二槽钢立柱4，其装配侧设有一端部外露的U型钢立柱8，所述U型钢立柱8位于所述连接节点处的第一槽钢立柱3内；
缀板5，用于连接各第一槽钢立柱3，各第二槽钢立柱4以及连接节点处的第一槽钢立柱3、第二槽钢立柱4和U型钢立柱8；
自密实轻质混凝土6，浇筑于连接节点处。
其中，纵向墙板1和横向墙板2均为轻钢与轻质混凝土组合结构。需要说明的是轻钢为厚度为2.0～3.0mm的薄壁型钢。
其中，第一槽钢立柱3与缀板5、第二槽钢立柱4与缀板5，以及连接节点处的第一槽钢立柱3、U型钢立柱8和缀板5均通过自攻钉7连接。
上述装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构的连接方法，包括以下步骤：
S101、纵向墙板1首先安装就位，吊装横向墙板2，并将横向墙板2的端部外露U型钢立柱4插入纵向墙板1内侧的外露槽钢立柱3内，并调整好纵向、横向墙板位置，用自攻钉7将外伸缀板5、外露槽钢立柱3及U型钢立柱4连接在一起；至此，纵向墙板1与横向墙板2的型钢骨架已完全连成一个整体，可以共同承担荷载；
S102、在节点区浇筑自密实轻质混凝土，组合墙板的T型连接节点拼装完成。
本发明轻钢与轻质混凝土组合纵向墙板内侧设置外露槽钢立柱以及组合横向墙板端部设置外露U型钢立柱，U型钢立柱嵌入外露槽钢立柱内与外伸缀板用自攻钉连接在一起。组合纵向墙板的内置槽钢立柱与外露槽钢立柱采用缀板连接形成格构柱。
本发明构件的节点连接尽可能减小甚至取消这种精确对位的要求及施工安装操作，为现场构件的施工安装带来极大便利。
本发明在设计中重点考虑方便现场组装，较好地应用于装配式构件的连接。同时拼装后其连接节点性能尽可能接近现浇结构的节点连接。在纵向组合墙体中设置槽钢格构柱，其槽钢格构柱的柱肢旋转90°布置，跟纵墙中其它槽钢立柱与横向板条采用自攻钉连接；横向组合墙体的一端设计了U型钢立柱，该U型钢立柱刚好能够插入槽钢格构柱的槽钢柱肢内，采用自攻钉将纵墙与横墙骨架连接在一起。这种组合墙板间的T型连接节点方便现场拼装、整体性好，可达到现浇组合墙板间连接节点的效果。
本发明所针对的是轻钢与轻质(泡沫)混凝土组合结构，轻型钢的壁厚较薄，自攻钉很容易穿透；且自攻钉连接无需在型钢上预先打孔，不存在构件就位时孔位对不上导致难以拼装的问题，连接牢固可靠，施工简便。
为了验证本发明连接节点性能，制作两个试件进行了节点的拟静力试验。观察记录了试验现象并采集了荷载、位移、应变等试验数据。根据试验结果，分别从试件破坏形态、荷载—位移曲线、延性、强度、刚度、耗能、微观变形等角度对新型节点的性能进行了分析。并通过有限元分析软件ABAQUS对实验结构进行了数值模拟。
从试验结果来看，新型组合墙板连接节点的破坏发生在组合墙板T型节点的腹板上，没有在节点核心区破坏，这种破坏形态比较理想，符合抗震设计要求。对所得荷载—位移曲线进行分析，试件的变形能力较强，延性较好；强度退化较小，在周期性的地震作用下恢复力较强，能够保持稳定的承载力。表明本发明的连接节点较为可靠，可以在实际工程应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构，其特征在于，包括：
纵向墙板(1)，沿其长度方向设有多个第一槽钢立柱(3)，连接节点处的第一槽钢立柱(3)外露且开口朝向待装配的横向墙板(2)；
横向墙板(2)，沿其长度方向设有多个第二槽钢立柱(4)，其装配侧设有一端部外露的U型钢立柱(8)，所述U型钢立柱(8)位于所述连接节点处的第一槽钢立柱(3)内；
缀板(5)，用于连接各第一槽钢立柱(3)，各第二槽钢立柱(4)以及连接节点处的第一槽钢立柱(3)、第二槽钢立柱(4)和U型钢立柱(8)；
自密实轻质混凝土(6)，浇筑于连接节点处；
所述第一槽钢立柱(3)与缀板(5)、第二槽钢立柱(4)与缀板(5)，以及连接节点处的第一槽钢立柱(3)、U型钢立柱(8)和缀板(5)均通过自攻钉(7)连接；
装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构的连接方法，包括以下步骤：
S101、纵向墙板(1)首先安装就位，吊装横向墙板(2)，并将横向墙板(2)的端部外露U型钢立柱(8 )插入纵向墙板(1)内侧的外露第一槽钢立柱(3)内，并调整好纵向、横向墙板位置，将外伸缀板(5)、外露的第一槽钢立柱(3)及U型钢立柱(8 )连接在一起；至此，纵向墙板(1)与横向墙板(2)的型钢骨架已完全连成一个整体，可以共同承担荷载；
S102、在节点区浇筑自密实轻质混凝土，组合墙板的T型连接节点拼装完成。
2.如权利要求1所述的装配式纵向与横向组合墙板的T型连接结构，其特征在于，所述纵向墙板(1)和横向墙板(2)均为轻钢与轻质混凝土组合结构。
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