CN112681514A - 一种装配式节点套筒及其安装方法 - Google Patents

一种装配式节点套筒及其安装方法 Download PDF

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刘洪亮
宋恒钊
吴严辉
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Abstract

本发明公开了一种装配式节点套筒及其安装方法,其中节点套筒包括可安装在预制柱上的竖向套筒以及用于安装预制梁的横向套筒,横向套筒包括固定安装在竖向套筒周部的U型槽以及可固设在U型槽开口上的盖板,盖板与竖向套筒之间通过斜拉部件固定连接;竖向套筒的底部设有用于紧固预制柱的若干螺栓孔。本发明所提供的套筒,装配式结构的稳定性好;通过设置竖向套筒,采用螺栓与预制柱连接,不用预留相关钢筋构件,施工简单,周期短;采用预制材料,主体部分可在厂房预制成型,批量生产各部分,规格统一,质量可控,工期时间短;通过斜拉部件的设置,利用几何稳定性原理,节省了大量材料成本,增强稳定性,改善施工环境质量,减少大量建筑废渣。

Description

一种装配式节点套筒及其安装方法
技术领域
本发明涉及建筑装配式领域,特别是涉及一种装配式节点套筒及其安装方法。
背景技术
随着社会建筑行业的工业化加强,建筑物标准化有了突飞猛进的发展,因此国内从打破传统的现场制作方式,从而用新型的预制装配式房屋建筑,该新型的房屋建筑与传统的建筑相比较,具有工期短,标准化程度高的优势,能够较为有效改变现场管理混乱,提高环境质量等问题。这种新型建筑主要是采用将构件通过工厂批量生产好构件,然后运输到现场进行装配。
现有技术中,装配式结构节点的研究主要集中于装配式节点形式及其受力抗震性能的研究,由于柱、梁连接节点是传递弯矩和剪力的重要部位,连接节点的不当会导致整体框架强度不高,梁与柱之间发生断裂、弯折现象,直接影响结构受载条件下的抗震性能、抗压性能及与其相连构件的承载性能。现有技术中的连接节点,施工周期时间长,造价成本高,施工难,严重制约装配式建筑发展。
因此,如何有效提高柱、梁连接节点的施工效率,提高稳定性,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式节点套筒及其安装方法,用于提高现场施工效率,提高柱、梁之间的连接稳定性,节省材料。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种装配式节点套筒,包括可安装在预制柱上的竖向套筒以及用于安装预制梁的横向套筒,所述横向套筒包括固定安装在所述竖向套筒周部的U型槽以及可固设在所述U型槽开口上的盖板,所述盖板与所述竖向套筒之间通过斜拉部件固定连接;所述竖向套筒的底部设有用于紧固所述预制柱的若干螺栓孔。
优选的,所述竖向套筒和所述横向套筒均为钢质件;所述竖向套筒与所述U型槽为一体铸造成型结构。
优选的,所述U型槽的侧壁上设有若干用于紧固所述预制梁的若干螺栓孔,且所述竖向套筒与所述横向套筒的周部套设有若干环形箍。
优选的,所述斜拉部件为若干平行排列的钢棒,各所述钢棒沿所述横向套筒的宽度方向依次排列。
优选的,所述斜拉部件包括连接钢板和支撑钢板,所述连接钢板和所述支撑钢板的倾斜方向相反,所述连接钢板的两侧分别与所述盖板和所述竖向套筒连接,所述支撑钢板的一端固设在所述盖板上,另一端固设于所述连接钢板的中部。
优选的,所述竖向套筒的横截面为圆形或者方形,所述U型槽沿所述竖向套筒的周向对称分布。
优选的,所述U型槽上设有若干内嵌槽。
一种装配式节点套筒安装方法,采用如上述的装配式节点套筒,包括以下步骤:
步骤S1:制作预制柱、预制梁以及装配式节点套筒,并在所述预制柱上预设螺栓连接孔,所述装配式节点套筒的竖向套筒和U型槽上均预设螺栓孔;
步骤S2:将所述装配式节点套筒的竖向套筒套设在所述预制柱的端部,对所述竖向套筒与所述预制柱采用高强螺栓连接,并在所述竖向套筒的下端预留至少一个螺栓孔作为注浆孔,上部预留出浆孔,孔的规格与标准注浆孔一致;
步骤S3:沿所述竖向套筒的浇注孔进行浇注,填充所述竖向套筒与所述预制柱之间的间隙;
步骤S4:向所述横向套筒的U型槽内安装所述预制梁,并通过螺栓固定所述U型槽和所述预制梁;
步骤S5:向所述U型槽内注浆,填充所述U型槽与所述预制梁之间的间隙;
步骤S6:将所述横向套筒的盖板固设在所述U型槽的开口上,并安装斜拉部件,以固定所述竖向套筒和所述横向套筒。
优选的,所述步骤S2还包括:在所述竖向套筒与所述预制柱的间隙内安装钢楔,以调整所述竖向套筒的位置;
所述步骤S4还包括:在所述横向套筒与所述预制梁的间隙内安装钢楔,以调整所述预制梁的位置;
优选的,所述步骤S2与所述步骤S3之间还包括:在所述竖向套筒的外周部套设环形箍;所述步骤S6之后还包括:在所述横向套筒的外周部套设环形箍。
本发明所提供的装配式节点套筒,包括可安装在预制柱上的竖向套筒以及用于安装预制梁的横向套筒,所述横向套筒包括固定安装在所述竖向套筒周部的U型槽以及可固设在所述U型槽开口上的盖板,所述盖板与所述竖向套筒之间通过斜拉部件固定连接;所述竖向套筒的底部设有用于紧固所述预制柱的若干螺栓孔。本发明所提供的装配式节点套筒,采用节点套筒作为预制梁和预制柱的连接方式,可保证装配式结构的稳定性;并通过设置所述竖向套筒,采用螺栓与预制柱连接,不用预留相关钢筋构件,施工简单,施工周期短;同时,采用预制材料,主体部分可在厂房预制成型,批量生产各部分,规格统一,质量可控,有保障,工期时间短;另外,通过斜拉部件的设置,利用几何稳定性原理,节省了大量材料成本,增强稳定性,施工环境得到改善。
本发明所提供的装配式节点套筒安装方法,包括以下步骤:步骤S1:制作预制柱、预制梁以及装配式节点套筒,并在所述预制柱上埋设螺栓连接孔,所述装配式节点套筒的竖向套筒和U型槽上均预设螺栓孔;步骤S2:将所述装配式节点套筒的竖向套筒套设在所述预制柱的端部,对所述竖向套筒与所述预制柱采用高强螺栓连接,并在所述竖向套筒的下端上层预留至少一个螺栓孔作为注浆孔,上部预留出浆孔;步骤S3:沿所述竖向套筒的浇注孔进行浇注,填充所述竖向套筒与所述预制柱之间的间隙;步骤S4:向所述横向套筒的U型槽内安装所述预制梁,并通过螺栓固定所述U型槽和所述预制梁;步骤S5:向所述U型槽内注浆,填充所述U型槽与所述预制梁之间的间隙;步骤S6:将所述横向套筒的盖板固设在所述U型槽的开口上,并安装斜拉部件,以固定所述竖向套筒和所述横向套筒。本发明所提供的装配式节点套筒安装方法,利用所述装配式节点套筒,对所述预制柱和所述预制梁进行装配,并通过所述竖向套筒底部上层的螺栓孔作为注浆孔,可有效高效充分的填充所述竖向套筒与所述预制柱之间的间隙,另外,通过所述斜拉部件的设置,进一步提高竖向套筒和横向套筒之间的稳定性,有利于节省材料的使用,节省成本,减震效果好,施工现场环境得到改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的装配式节点套筒一种具体实施方式的结构示意图;
图2为本发明所提供的装配式节点套筒中横向套筒的内嵌槽布置示意图;
图3为本发明所提供的装配式节点套筒的主视图;
图4为本发明所提供的装配式节点套筒中盖板与斜拉杆的结构示意图;
图5为本发明所提供的装配式节点套筒中横向套筒安装示意图;
图6为本发明所提供的装配式正交梁节点套筒示意图;
图7为本发明所提供的装配式节点套筒的拼装示意图;
图8为本发明所提供的装配式节点套筒安装方法的流程图;
其中,1-横向套筒,2-竖向套筒,3-斜拉部件,4-盖板,5-螺栓孔,6-预制梁,7-预制柱,8-环形箍,9-U型槽,10-内嵌槽。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种装配式节点套筒及其安装方法,用于提高现场施工效率,提高柱、梁之间的连接稳定性,节省材料。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图8,图1为本发明所提供的装配式节点套筒一种具体实施方式的结构示意图;图2为本发明所提供的装配式节点套筒中横向套筒的内嵌槽布置示意图;图3为本发明所提供的装配式节点套筒的主视图;图4为本发明所提供的装配式节点套筒中盖板与斜拉杆的结构示意图;图5为本发明所提供的装配式节点套筒中横向套筒安装示意图;图6为本发明所提供的装配式正交梁节点套筒示意图;图7为本发明所提供的装配式节点套筒的拼装示意图;图8为本发明所提供的装配式节点套筒安装方法的流程图。
在该实施方式中,装配式节点套筒包括竖向套筒2和横向套筒1。
其中,竖向套筒2可安装在预制柱7上,横向套筒1用于安装预制梁6,横向套筒1包括固定安装在竖向套筒2周部的U型槽9以及可固设在U型槽9开口上的盖板4,竖向套筒2和U型槽9优选为一体成型结构;盖板4与竖向套筒2之间通过斜拉部件3固定连接,盖板4和斜拉部件3的设置,斜拉部件3充分利用三角结构稳定性原理,可以保证竖向套筒2与U型槽9之间的夹角恒定,不易变形;斜拉部件3自上而下由靠近竖向套筒2的位置向横向套筒1的外端部倾斜;竖向套筒2的底部设有用于紧固预制柱7的若干螺栓孔5,螺栓孔5可作为注浆孔使用。这里需要注意的是,由于节点套筒的上部存在叠合层,斜拉部件3的设置位置应当避开叠合层的位置。
本发明所提供的装配式节点套筒,采用节点套筒作为预制梁6和预制柱7的连接方式,可保证装配式结构的稳定性;并通过设置竖向套筒2,采用螺栓与预制柱7连接,不用预留相关钢筋构件,施工简单,施工周期短;同时,采用预制材料,主体部分可在厂房预制成型,批量生产各部分,规格统一,质量可控,有保障,工期时间短;另外,通过斜拉部件3的设置,利用几何稳定性原理,节省了大量材料成本,增强稳定性,施工环境得到改善。
进一步,竖向套筒2和横向套筒1均为钢质件,优选为高强钢件;优选的,竖向套筒2与U型槽9为一体铸造成型结构,可以通过开模铸造的方式,一体铸造成型的节点套筒强度高,稳定性好,后续工序简单。当然,U型槽9与竖向套筒2之间也可以为单独加工后,通过焊接连接。上述两种方法均在工厂中进行,因为,质量可控,施工现实质量控制比较低。
在上述各实施方式的基础上,U型槽9的侧壁上设有若干用于紧固预制梁6的若干螺栓孔5,具体的,预制梁6在制作时需要预埋螺栓连接孔,便于螺栓的贯穿。
优选的,竖向套筒2和横向套筒1上设置有水平螺栓孔5,且螺栓孔5采用梅花式布置形式,以节省螺栓的使用数量,当然也可以采用其他布置形成;在与预制梁6和预制柱7连接的过程中,均采用高强螺栓连接。
在上述各实施方式的基础上,竖向套筒2与横向套筒1的周部套设有若干环形箍8,环形箍8优选为钢圈。具体的,环形箍8可加强竖向套筒2和横向套筒1的结构整体性,竖向套筒2与横向套筒1上的环形箍8数量均优选至少两个。
在上述各实施方式的基础上,U型槽9上设有若干内嵌槽10。内嵌槽10可以向U型槽9的内部凹陷形成,也可以向U型槽9的外部凸起形成;在U型槽9内注浆完成后,由于内嵌槽10的设置,使得高强度混凝土砂浆流入内嵌槽10中凝固,进而实现与U型槽9的内嵌槽10卡接的效果,有效避免预制梁6从U型槽9中脱出。
进一步,U型槽9可绕竖向套筒2的周部均匀布置,且数量根据房屋结构梁层走向相同宜采用对称设置U型槽9,在边柱和角柱位置该节点宜斜支撑数量应相应加强,且不能影响其他功能使用。其中,竖向套筒2可以为圆形套筒或者方形套筒,且各横向套筒1之间的夹角根据建筑设计图纸确定,在此不作进一步限定。当然,为了满足实际施工需求,U型槽9沿竖向套筒2周向的分布也可以不对称,当U型槽9不对称分布时,应当增加竖向套筒2以及U型槽9的强度。
在上述各实施方式的基础上,斜拉部件3为若干平行排列的钢棒,各钢棒沿横向套筒1的宽度方向依次排列。
在上述各实施方式的基础上,斜拉部件3包括连接钢板和支撑钢板,连接钢板和支撑钢板的倾斜方向相反,连接钢板的两侧分别与盖板4和竖向套筒2连接,支撑钢板的一端固设在盖板4上,另一端固设于连接钢板的中部。具体的,节点套筒中的支撑构造采用连接钢板和支撑钢板组合而成,可有效加强节点的刚度。
除上述装配式节点套筒外,本发明还提供了一种装配式节点套筒安装方法。
该装配式节点套筒安装方法包括以下步骤:
步骤S1:制作预制柱7、预制梁6以及装配式节点套筒,并在预制柱7上埋设螺栓连接孔;
步骤S2:将装配式节点套筒的竖向套筒2套设在预制柱7的端部,对竖向套筒2与预制柱7采用高强螺栓连接,并在竖向套筒2的下端上层预留至少一个螺栓孔5作为注浆孔,上部预留出浆孔,注浆孔的规格与标准注浆孔一致;具体的,在竖向套筒2的下端上层某个螺栓孔5中注入混凝土砂浆,填充竖向套筒2和预制构件之间的孔隙,并将各预制构件边缘密封,防止节点套筒的材料流出,影响节点使用性能;
步骤S3:沿竖向套筒2的浇注孔进行浇注,填充竖向套筒2与预制柱7之间的间隙;
步骤S4:向横向套筒1的U型槽9内安装预制梁6,并通过螺栓固定U型槽9和预制梁6;
步骤S5:向U型槽9内注浆,填充U型槽9与预制梁6之间的间隙;具体的,预制梁6安装完成后,在U型槽9中注入高强度混凝土砂浆;
步骤S6:将横向套筒1的盖板4固设在U型槽9的开口上,并安装斜拉部件3,以固定竖向套筒2和横向套筒1。
在上述各实施方式的基础上,步骤S2还包括:在竖向套筒2与预制柱7的间隙内安装钢楔,以调整竖向套筒2的位置;步骤S4还包括:在横向套筒1与预制梁6的间隙内安装钢楔,以调整预制梁6的位置。具体的,在竖向套筒2套入预制柱7后,首先采用高强螺栓进行预连接,然后通过钢楔调整节点的摆放位置,要保证该节点的位置符合结构设计标准;安装预制梁6优选采用对称原则,保证节点受力均匀,将预制梁6放入横向U型槽9中,然后采用高强螺栓规定,并在沟槽中放置钢楔保证梁位置符合结构设计标准。
在上述各实施方式的基础上,步骤S2与步骤S3之间还包括:在竖向套筒2的外周部套设环形箍8;步骤S6之后还包括:在横向套筒1的外周部套设环形箍8。
在一种具体实施例中,该装配式节点套筒包括混凝土柱竖向套筒2和混凝土梁式U型槽9以及其他附属支撑结构;竖向套筒2上设有螺栓孔5和注浆孔以及出浆孔,梁式U型槽9是由底层槽和箱型盖板4组成,将该节点在工厂焊接好,然后到现场与预制柱7和预制梁6拼接;刚性节点套筒中的支撑构造即斜拉部件3,由钢片组合成斜撑,主要作用加强节点刚度,实现抗震设防标准“强节点弱构件”要求,最后预制柱7安装完成,将该节点套筒安装于预制柱7的一端,采用采用高强螺栓连接和添加钢楔,保证节点套筒的位置不发生变形,依次进行其他构件安装,最后安装盖板4和斜拉部件3。
上述套筒及其安装方法,充分利用接点螺栓的连接方式,有效提高结构延性,起到减震的效果,施工方便,周期短,质量高,造价低廉,经济耐用,取材简单,标准化程度高,经济耐用,取材简单,施工现场环境得到改善。
以上对本发明所提供的装配式节点套筒及其安装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的安装方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式节点套筒,其特征在于,包括可安装在预制柱(7)上的竖向套筒(2)以及用于安装预制梁(6)的横向套筒(1),所述横向套筒(1)包括固定安装在所述竖向套筒(2)周部的U型槽(9)以及可固设在所述U型槽(9)开口上的盖板(4),所述盖板(4)与所述竖向套筒(2)之间通过斜拉部件(3)固定连接;所述竖向套筒(2)的底部设有用于紧固所述预制柱(7)的若干螺栓孔(5)。
2.根据权利要求1所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述竖向套筒(2)和所述横向套筒(1)均为钢质件;所述竖向套筒(2)与所述U型槽(9)为一体铸造成型结构。
3.根据权利要求1所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述U型槽(9)的侧壁上设有若干用于紧固所述预制梁(6)的若干螺栓孔(5),且所述竖向套筒(2)与所述横向套筒(1)的周部套设有若干环形箍(8)。
4.根据权利要求1所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述斜拉部件(3)为若干平行排列的钢棒,各所述钢棒沿所述横向套筒(1)的宽度方向依次排列。
5.根据权利要求1所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述斜拉部件(3)包括连接钢板和支撑钢板,所述连接钢板和所述支撑钢板的倾斜方向相反,所述连接钢板的两侧分别与所述盖板(4)和所述竖向套筒(2)连接,所述支撑钢板的一端固设在所述盖板(4)上,另一端固设于所述连接钢板的中部。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述竖向套筒(2)的横截面为圆形或者方形,所述U型槽(9)沿所述竖向套筒(2)的周向对称分布。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的装配式节点套筒,其特征在于,所述U型槽(9)上设有若干内嵌槽(10)。
8.一种装配式节点套筒安装方法,采用如权利要求1至7任意一项所述的装配式节点套筒,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:制作预制柱(7)、预制梁(6)以及装配式节点套筒,并在所述预制柱(7)上埋设螺栓连接孔,所述装配式节点套筒的竖向套筒(2)和U型槽(9)上均预设螺栓孔(5);
步骤S2:将所述装配式节点套筒的竖向套筒(2)套设在所述预制柱(7)的端部,对所述竖向套筒(2)与所述预制柱(7)采用高强螺栓连接,并在所述竖向套筒(2)的下端上层预留至少一个螺栓孔(5)作为注浆孔,上部预留出浆孔;
步骤S3:沿所述竖向套筒(2)的浇注孔进行浇注,填充所述竖向套筒(2)与所述预制柱(7)之间的间隙;
步骤S4:向所述横向套筒(1)的U型槽(9)内安装所述预制梁(6),并通过螺栓固定所述U型槽(9)和所述预制梁(6);
步骤S5:向所述U型槽(9)内注浆,填充所述U型槽(9)与所述预制梁(6)之间的间隙;
步骤S6:将所述横向套筒(1)的盖板(4)固设在所述U型槽(9)的开口上,并安装斜拉部件(3),以固定所述竖向套筒(2)和所述横向套筒(1)。
9.根据权利要求8所述的装配式节点套筒安装方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:在所述竖向套筒(2)与所述预制柱(7)的间隙内安装钢楔,以调整所述竖向套筒(2)的位置;
所述步骤S4还包括:在所述横向套筒(1)与所述预制梁(6)的间隙内安装钢楔,以调整所述预制梁(6)的位置。
10.根据权利要求9所述的装配式节点套筒安装方法,其特征在于,所述步骤S2与所述步骤S3之间还包括:在所述竖向套筒(2)的外周部套设环形箍(8);所述步骤S6之后还包括:在所述横向套筒(1)的外周部套设环形箍(8)。
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