CN112647591A - 一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，属于装配式建筑结构技术领域，包括预制混合梁、预制组合柱以及预埋钢结构连接节点，预埋钢结构连接节点设置在预制组合柱上，预制混合梁由普通钢筋混凝土梁以及设置在普通钢筋混凝土梁端部的型钢构成，从而分为三段，从两端到中间依次为钢结构段、结合段以及钢筋混凝土段。预埋钢结构连接节点包括带及不带腹板预埋刚节点两种，由上下钢节点横板、四周的钢节点竖板以及设置在上下钢节点横板之间的十字交叉型钢节点腹板等构成。本发明既有钢筋混凝土结构造价低、防火性能和耐久性好的优点，又有钢结构施工速度快、施工简便的优点，同时也充分考虑了构件加工制作、养护堆放和运输安装的工艺和成本。

Description

一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点

技术领域

本发明涉及一种梁柱节点，特别是一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，属于装配式建筑结构技术领域。

背景技术

装配式钢筋混凝土框架结构中，梁柱节点的连接方法和构造方式决定了其施工工艺和受力性能，是区分现浇结构和装配式结构的根本，也是区分不同装配式结构体系的关键。从构造上看，现有研究和应用较多的是采用预制梁底筋锚固连接和附加钢筋搭接连接，梁纵筋与柱纵筋之间和梁纵筋之间存在严重的互相干扰问题。预制构件钢筋位置是固定的，需要在设计阶段排布好每一根钢筋的位置，这意味着设计人员工作量的增加以及工程生产时必须采取更多的措施来保证钢筋位置的准确。同时，一旦设计或者施工过程出现错误或者较大的误差，实际安装时可以调整的可能性几乎没有，这已经在大量的实际工程中出现。

CN111733972A公开了新型装配式钢筋混凝土结构梁柱节点，包括，钢节点，所述钢节点内部沿竖直方向设有容置腔，所述容置腔内固定连接有隔板，位于钢节点的外壁上固定连接有至少一块托板；立柱，所述立柱的上柱头插入位于其上方钢节点的容置腔内并固定连接于隔板上，所述立柱的下端固定连接于其下方的钢节点上端；横梁，所述横梁端部搭接于托板上且该端部与钢节点外壁固定连接。但是上述节点同样存在上述梁柱纵筋相互干扰的问题，同时较多钢筋螺栓的使用使得结构施工时不易精准对位，严重影响施工定位，而且横梁直接搭接于托板上和节点连接，连接处横梁与钢节点转换出存在受力转换薄弱区，对结构的抗震性能以及塑性耗能产生了极大的影响，严重影响结构安全和延长施工进度、加大施工难度。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，用以解决装配式构件高效快速连接、防钢筋干扰以及准确定位和提高结构安全的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，包括预制混合梁、预制组合柱以及预埋钢结构连接节点，所述预埋钢结构连接节点设置在预制组合柱上，所述预制混合梁由普通钢筋混凝土梁以及设置在普通钢筋混凝土梁端部的型钢构成；所述预制混合梁分为三段，从两端到中间依次为钢结构段、结合段以及钢筋混凝土段，其中，所述钢结构段为未包裹混凝土的型钢的一部分，用于与预埋钢结构连接节点连接；所述结合段为包裹混凝土以及加密箍筋的型钢的另一部分，并与钢筋混凝土段伸出的纵向受力钢筋焊接在一起，且结合段的型钢腹板上设置有抗剪栓钉，所述结合段用于完成钢筋混凝土段的普通钢筋混凝土梁向钢结构段的受力转换；其特征在于：所述预埋钢结构连接节点包括带腹板预埋刚节点以及不带腹板预埋刚节点两种，所述带腹板预埋刚节点由上下钢节点横板、四周的钢节点竖板以及设置在上下钢节点横板之间的十字交叉型钢节点腹板构成，所述钢节点腹板均与所述钢节点横板、钢节点竖板可靠连接，所述带腹板预埋刚节点设置于预制装配式钢筋混凝土结构抗震节点位置；所述不带腹板预埋刚节点只由上下钢节点横板以及四周的钢节点竖板构成；所述上、下钢节点横板形状呈十字型，与所述十字交叉型钢节点腹板对应连接，所述钢节点横板四个凹角内贯穿有所述预制组合柱的纵向钢筋。

进一步地，所述预制组合柱四角的纵向柱内钢筋贯通预埋钢结构连接节点，其余纵向柱内钢筋与预埋钢结构连接节点可靠连接。

进一步地，所述钢节点腹板以及所述钢节点竖板均设置有灌浆排气孔。

进一步地，所述型钢为工字钢或H型钢，所述钢结构段以及结合段内全部的型钢以及上面设置的抗剪栓钉构成为一钢端头。

进一步地，所述钢端头与所述预埋钢结构连接节点中的钢节点竖板采用全焊接连接、全螺栓连接或栓焊混合连接形式。很容易实现梁柱之间铰接、刚接以及半刚性连接。

进一步地，若采用栓焊混合连接形式，则钢端头型钢腹板上连接设置有连接板，所述连接板侧面与所述型钢的腹板螺栓连接，端部与所述钢节点竖板焊接。

进一步地，钢筋混凝土段伸出的纵向受力钢筋与所述结合段内的型钢的翼缘直接焊接在一起。

进一步地，所述预制组合柱的高度为楼层层高的2-4倍。

进一步地，所述型钢的腹板端部为楔形，上下设置有内楔口。

进一步地，所述型钢上下翼缘两侧与所述钢节点竖板连接的位置焊接有加劲楔板，用以提高结构强度和抗震性能。

相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：

采用本发明，能够将装配式混凝土结构钢筋之间连接的难题转换为钢结构之间连接，连接方式成熟可靠并且便于检验，安装工艺可以完全依照钢结构的施工安装。既有钢筋混凝土结构造价低、防火性能和耐久性好的优点，又有钢结构施工速度快、施工简便的优点，同时也充分考虑了构件加工制作、养护堆放和运输安装的工艺和成本，在保证结构安全可靠的前提下，能够有效的缩短工期并降低成本。

附图说明

图1为本发明预制混合梁示意图；

图2为本发明不带腹板预埋刚节点示意图；

图3为图2不带腹板预埋刚节点分解图；

图4为本发明带腹板预埋刚节点示意图；

图5为图4带腹板预埋刚节点分解图；

图6为预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点整体示意图；

图7为带上下钢节点横板的预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点整体示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例以及附图1-7对本发明做进一步说明。

如图1-7所示，本发明的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，包括预制混合梁70、预制组合柱1以及预埋钢结构连接节点，预埋钢结构连接节点设置在预制组合柱1上。如图1所示，预制混合梁70由普通钢筋混凝土梁8以及设置在普通钢筋混凝土梁8端部的型钢9构成，本实施例中，型钢9采用工字钢。根据受力和材料的不同，预制混合梁70分为三段，从两端到中间依次为钢结构段71、结合段72以及钢筋混凝土段73，其中，钢结构段71为未包裹混凝土的型钢9的一部分，用于与预埋钢结构连接节点连接。结合段72为包裹混凝土以及加密箍筋10的型钢9的另一部分，并与钢筋混凝土段73伸出的纵向受力钢筋11焊接在一起，且结合段72的型钢腹板上设置有抗剪栓钉74，结合段72用于完成钢筋混凝土段73的普通钢筋混凝土梁向钢结构段71的受力转换，受力类似于钢骨混凝土。钢筋混凝土段73的设计与普通钢筋混凝土梁、柱构造和设计一致。上述钢结构段71以及结合段72内全部的型钢9以及上面设置的抗剪栓钉74构成为一钢端头。预制混合梁70采用工字钢和钢筋混凝土混合承重，将钢结构伸入钢筋混凝土梁内，梁内纵向受力钢筋11与钢端头翼缘直接焊接连接，预制混合梁70大部分为钢筋混凝土结构，由钢筋和混凝土共同受力，可以用目前的混凝土规范来进行设计，在预制混合梁70的端部是高度和宽度均比钢筋混凝土梁要少的工字钢梁，由工字钢梁来承担荷载和作用

如图2-5所示，预制组合柱在层高位置设置预埋钢结构连接节点，预埋钢结构连接节点包括带腹板预埋刚节点3以及不带腹板预埋刚节点2两种。参见图2-3，带腹板预埋刚节点3由上下钢节点横板4、四周的钢节点竖板5以及设置在上下钢节点横板4之间的十字交叉型钢节点腹板7构成，钢节点腹板7均与钢节点横板4、钢节点竖板5可靠连接，带腹板预埋刚节点3设置于预制装配式钢筋混凝土结构抗震节点位置。如图4-5所示，不带腹板预埋刚节点2只由上下钢节点横板4以及四周的钢节点竖板5构成。上下钢节点横板4形状呈十字型，与十字交叉型钢节点腹板7对应连接，上下钢节点横板4四个凹角内贯穿有预制组合柱1的纵向钢筋。其中，预制组合柱1四角的纵向柱内钢筋贯通预埋钢结构连接节点，其余纵向柱内钢筋与预埋钢结构连接节点可靠连接。

本实施例中，钢端头与预埋钢结构连接节点中的钢节点竖板5采用栓焊混合连接形式，实现半刚性连接，其钢端头型钢腹板上连接设置有连接板12，连接板12侧面与型钢9的腹板螺栓连接，端部与钢节点竖板5焊接。此外，钢筋混凝土段73伸出的纵向受力钢筋与结合段72内的型钢9的翼缘直接焊接在一起。此外，型钢9的腹板端部为楔形，上下设置有内楔口，同时，型钢9上下翼缘两侧与钢节点竖板5连接的位置焊接有加劲楔板100，用以提高结构强度和抗震性能。

本实施例制作时，其预制组合柱1的高度为楼层层高的3倍，即3层为一根，减少了拼装节点的同时提高了安装效率，这些优势能够有效的降低工程造价。预制组合柱1充分的考虑了生产加工的可行性和简易性。当预制组合柱1纵向受力钢筋被预埋钢结构连接节点打断时通过焊接能够可靠连接到预埋钢节点的竖板上，共同受力。预制组合柱1制作时为水平放置，钢节点横板4此时为竖直状态，不影响混凝土浇筑，同时钢节点竖板5与柱外侧留有间隙，也方便节点混凝土浇筑。必要时，可在钢节点竖板5和钢节点腹板7上留设振捣孔或灌浆排气孔6。

上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。

Claims (10)

1.一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，包括预制混合梁(70)、预制组合柱(1)以及预埋钢结构连接节点，所述预埋钢结构连接节点设置在预制组合柱(1)上，所述预制混合梁(70)由普通钢筋混凝土梁(8)以及设置在普通钢筋混凝土梁(8)端部的型钢(9)构成；所述预制混合梁(70)分为三段，从两端到中间依次为钢结构段(71)、结合段(72)以及钢筋混凝土段(73)，其中，所述钢结构段(71)为未包裹混凝土的型钢(9)的一部分，用于与预埋钢结构连接节点连接；所述结合段(72)为包裹混凝土以及加密箍筋(10)的型钢(9)的另一部分，并与钢筋混凝土段(73)伸出的纵向受力钢筋(11)焊接在一起，且结合段(72)的型钢腹板上设置有抗剪栓钉(74)，所述结合段(72)用于完成钢筋混凝土段(73)的普通钢筋混凝土梁向钢结构段(71)的受力转换；其特征在于：所述预埋钢结构连接节点包括带腹板预埋刚节点(3)以及不带腹板预埋刚节点(2)两种，所述带腹板预埋刚节点(3)由上下钢节点横板(4)、四周的钢节点竖板(5)以及设置在上下钢节点横板(4)之间的十字交叉型钢节点腹板(7)构成，所述钢节点腹板(7)均与所述钢节点横板(4)、钢节点竖板(5)可靠连接，所述带腹板预埋刚节点(3)设置于预制装配式钢筋混凝土结构抗震节点位置；所述不带腹板预埋刚节点(2)只由上下钢节点横板(4)以及四周的钢节点竖板(5)构成；所述上下钢节点横板(4)形状呈十字型，与所述十字交叉型钢节点腹板(7)对应连接，所述上下钢节点横板(4)四个凹角内贯穿有所述预制组合柱(1)的纵向钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述预制组合柱(1)四角的纵向柱内钢筋贯通预埋钢结构连接节点，其余纵向柱内钢筋与预埋钢结构连接节点可靠连接。

3.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述钢节点腹板(7)以及所述钢节点竖板(5)均设置有灌浆排气孔(6)。

4.根据权利要求1-3所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述型钢(9)为工字钢或H型钢，所述钢结构段(71)以及结合段(72)内全部的型钢(9)以及上面设置的抗剪栓钉(74)构成为一钢端头。

5.根据权利要求4所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述钢端头与所述预埋钢结构连接节点中的钢节点竖板(5)采用全焊接连接、全螺栓连接或栓焊混合连接形式。

6.根据权利要求5所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：若采用栓焊混合连接形式，则钢端头型钢腹板上连接设置有连接板(12)，所述连接板(12)侧面与所述型钢(9)的腹板螺栓连接，端部与所述钢节点竖板(5)焊接。

7.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述钢筋混凝土段(73)伸出的纵向受力钢筋与所述结合段(72)内的型钢(9)的翼缘直接焊接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述预制组合柱(1)的高度为楼层层高的2-4倍。

9.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述型钢(9)的腹板端部为楔形，上下设置有内楔口。

10.根据权利要求1所述的一种预制装配式钢筋混凝土梁柱钢节点，其特征在于：所述型钢(9)上下翼缘两侧与所述钢节点竖板(5)连接的位置焊接有加劲楔板(100)，用以提高结构强度和抗震性能。

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