CN112814151B - 一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，包括如下步骤：步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱；预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式；预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接出筋；步骤二、预制柱就位后，设置临时支撑体系，预制梁搁置在临时支撑体系上，预制梁的边缘与预制柱的边缘平齐；钢箍套由若干箍筋环焊接四根角钢构成；用钢箍套套住预制柱主筋，此时预制梁主筋与钢箍套的外侧相接，然后焊接预制梁主筋和钢箍套；步骤三、预制柱和预制梁之间的节点核心区采用碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料进行后浇；所述碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料是以碱式硫酸镁为基体的浇注料。本发明具有施工可靠、抗震性好等优点。

Description

一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法
技术领域
本发明属于建筑工程领域，涉及一种装配式混凝土框架节点的连接方法，尤其涉及一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法。
背景技术
装配式框架是指在工厂加工制作好预制柱、梁、板等构件和配件，运输到施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的框架结构建筑。其中梁柱节点是影响装配式框架结构抗震性能的重要因素。
目前，节点的连接方式主要分为“湿式连接”和“干式连接”两种，“湿式连接”中的装配整体式节点是我国目前应用最广泛的一种节点形式。现阶段使用的节点区后浇混凝土以普通硅酸盐混凝土为主，针对碱式硫酸镁水泥混凝土(BMSCC)装配式建筑以及普通硅酸盐水泥混凝土装配式建筑的节点浇筑，延性和新旧混凝土之间的粘结力等性能较难保证。另外，由于预制构件的设计或施工误差引起的钢筋碰撞，主要是预制梁的主筋出筋碰撞、预制柱的主筋出筋等的碰撞，导致预制梁难以安装、节点区的柱箍筋难于安装等问题，经常导致施工时擅自切掉主筋、安装节点区箍筋时箍筋间距不均匀、甚至漏安装节点区箍筋等更严重的问题，对节点的抗震性能造成重大影响，造成安全隐患。
发明内容
本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，以克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，具有这样的特征：包括如下步骤：
步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱；预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式，即每两个预制梁主筋的出筋端部通过一个钢筋相接；预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接正常出筋，即预制柱主筋的出筋端部均为自由端，相互之间不通过额外钢筋连接；
步骤二、预制柱就位后，设置临时支撑体系，预制梁搁置在临时支撑体系上，预制梁的边缘与预制柱的边缘平齐；
钢箍套由若干箍筋环焊接四根角钢构成；箍筋环呈矩形，若干箍筋环间隔且相互平行设置，形成钢箍套主体；角钢垂直于箍筋环设置，四根角钢焊接固定在钢箍套主体的四个棱边上；
用钢箍套套住预制柱主筋，此时预制梁主筋与钢箍套的外侧相接，即控制预制梁主筋的出筋长度和位置，使其可与套在预制柱主筋上的钢箍套相接、且与钢箍套中的箍筋环对齐，然后焊接预制梁主筋和钢箍套；
步骤三、预制柱和预制梁之间的节点核心区采用碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料进行后浇；所述碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料是以碱式硫酸镁为基体的浇注料。其中，碱式硫酸镁基体是指在氧化镁、硫酸镁、外加剂共同存在的条件下，形成的含有碱式硫酸镁水化相的碱式硫酸镁基体。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤三中，所述碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料比预制梁和预制柱的混凝土强度高5MPa～10MPa，且现场搅拌，预制梁和预制柱的浇筑面在浇筑前做好粗糙面并清洁处理。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中，预制梁主筋和钢箍套的焊接采用单面焊，焊接长度不小于10倍预制梁主筋直径。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，所述预制梁的梁端和钢箍套之间留有间隙，且间隙不超过100mm，方便焊接作业和后浇混凝土施工。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，所述钢箍套中，若干箍筋环均匀分布，间距相等。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，所述钢箍套中，箍筋环的间距为50-100mm。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，所述钢箍套中，角钢为等边角钢。
进一步，本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，还可以具有这样的特征：其中，所述预制梁的截面宽度不小于300mm。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，设计一种钢箍套，并采用该钢箍套替代传统预制柱节点核心区的箍筋，且将预制梁主筋与钢箍套焊接，后浇碱式硫酸镁水泥混凝土。
本发明通过三个主要措施：预制梁主筋不进入节点核心区、节点区采用钢箍套来起到传统箍筋的作用、节点区混凝土采用碱式硫酸镁水泥混凝土而不是普通硅酸盐混凝土，本发明避免了在装配施工时由于钢筋碰撞等问题而造成节点核心区的箍筋漏放、主筋截断等问题，保证了施工质量；同时，碱式硫酸镁水泥混凝土的高延性、高粘结性等优点可以大大改善节点的抗震性能。
其中，钢箍套为预制构件，采用箍筋环焊接角钢形成，具有用钢量少、结构合理、设计制作灵活等优点；且相较于传统箍筋，钢箍套可在工厂中预制而不需要现场绑扎，现场施工方便，进而时箍筋用量和间距的施工质量和验收质量得到保证。
本发明提高了节点的抗震性能，采用钢箍套的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式建筑节点符合建筑工业化发展要求，具有施工可靠、抗震性好等优点。
附图说明
图1是碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接示意图；
图2a是钢箍套的主视图；
图2b是钢箍套的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
本发明提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，包括如下步骤：
步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱。预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式，即每两个预制梁主筋的出筋端部通过一个钢筋相接；预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接正常出筋，即预制柱主筋的出筋端部均为自由端，相互之间不通过额外钢筋连接。
步骤二、如图1所示，预制柱3就位后，设置临时支撑体系，预制梁1搁置在临时支撑体系上，预制梁1的边缘与预制柱3的边缘平齐。
如图1-2所示，钢箍套5是由若干箍筋环7焊接四根角钢6构成的筒套结构；箍筋环7呈矩形，若干箍筋环7间隔且相互平行设置，形成钢箍套主体；角钢6垂直于箍筋环7设置，四根角钢6焊接固定在钢箍套主体的四个棱边上。
用钢箍套5套住预制柱主筋4，此时预制梁主筋2与钢箍套5的外侧相接，即控制预制梁主筋的出筋长度和位置，使其可与套在预制柱主筋上的钢箍套相接、且与钢箍套中的箍筋环对齐，然后焊接预制梁主筋2和钢箍套5。
其中，预制梁主筋2和钢箍套5的焊接采用单面焊，焊接长度不小于10倍预制梁主筋直径。
预制梁1的梁端和钢箍套5之间留有间隙，且间隙不超过100mm，方便焊接作业和后浇混凝土施工。
其中，钢箍套5中，若干箍筋环7均匀分布且间距相等，具体的，间距为50-100mm；角钢为等边角钢，具体的，等边角钢为Q345钢，型号为L20X4，长度根据节点核心区的高度确定。
钢箍套的制作方法为：先按设计所需的节点区箍筋用量布好箍筋环，再在箍筋环的四角分别用等边角钢焊接。焊接方式为点焊。角钢仅为构造措施，使箍筋环构成为一个整体，但并不起主要承力作用。
步骤三、预制梁和预制柱的浇筑面事先做好粗糙面并清洁处理，现场搅拌碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料，且该碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料比预制梁和预制柱的混凝土强度高5MPa～10MPa，对预制柱和预制梁围成的节点核心区进行后浇。
其中，碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料是以碱式硫酸镁为基体的浇注料。碱式硫酸镁基体是指在氧化镁、硫酸镁、外加剂共同存在的条件下，形成的含有碱式硫酸镁水化相的碱式硫酸镁基体。
在一具体实施例中，碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料包括干混料和水，干混料包括以下质量份的原料：氧化镁100份、外加剂0.05-10份、硫酸镁5-60份、填料0-300份、砂子130-200份和粗骨料200-260份，水40-60份；其中，氧化镁为菱镁矿轻烧粉、白云石轻烧粉中的一种或者两种；外加剂为517晶核诱导剂和磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、磷酸三钠中的一种或多种的混合物，其中517晶核诱导剂的组成成分是5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O；硫酸镁为七水硫酸镁；填料为粉煤灰、硅灰、矿渣、木屑、石膏粉、白云石粉、页岩粉中的一种或两种；砂子为河砂、湖砂、山砂、淡化海砂、机制砂和混合砂中的一种或两种；粗骨料为碎石和卵石中的一种或两种，其粒径范围是5～10mm。该碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料的制备方法为：将按配比称量的干混料投入搅拌机中干拌，其组成成分为氧化镁、外加剂、硫酸镁、填料、砂子和粗骨料，再将水投入搅拌机中，搅拌均匀即得。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，将600*600的预制柱与4根300*500的预制梁在节点处连接起来，包括以下步骤：
步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱。预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式；预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接正常出筋。其中，预制梁主筋为截面上下各3根直径25的HRB335钢筋；预制柱和预制梁的混凝土都为普通硅酸盐混凝土，强度等级都为C40。
步骤二、吊装预制柱就位后，设置临时支撑体系，将4根预制梁搁置在临时支撑体系上，预制梁的边缘与预制柱的边缘平齐。用钢箍套从上到下套住预制柱主筋，然后将4根预制梁的预制梁主筋均与钢箍套各自焊接。其中，钢箍套高为500mm，箍筋环的间距为50mm。
步骤三、4根预制梁和1根预制柱的浇筑面事先做好粗糙面并清洁处理，现场搅拌碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料，强度为C50，对节点核心区进行后浇。
实施例2
本实施例提供一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，将400*400的预制柱与2根300*450的预制梁在节点处连接起来，包括以下步骤：
步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱。预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式；预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接正常出筋。其中，预制梁主筋为截面上下各2根直径22的HRB400钢筋；预制柱和预制梁的混凝土都为碱式硫酸镁水泥混凝土(BMSCC)，强度等级都为C30。
步骤二、吊装预制柱就位后，设置临时支撑体系，将2根预制梁搁置在临时支撑体系上，预制梁的边缘与预制柱的边缘平齐。用钢箍套从上到下套住预制柱主筋，然后将2根预制梁的预制梁主筋均与钢箍套各自焊接。其中，钢箍套高为450mm，箍筋环的间距为100mm。
步骤三、2根预制梁和1根预制柱的浇筑面事先做好粗糙面并清洁处理，现场搅拌碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料，强度为C40，对节点核心区进行后浇。

Claims (6)

1.一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
包括如下步骤：
步骤一、分别浇筑预制梁和预制柱；
预制梁的浇筑中，预制梁主筋出筋采用端部封闭的形式；
预制柱的浇筑中，预制柱主筋直接出筋；
步骤二、预制柱就位后，设置临时支撑体系，预制梁搁置在临时支撑体系上，预制梁的边缘与预制柱的边缘平齐；
钢箍套由若干箍筋环焊接四根角钢构成；箍筋环呈矩形，若干箍筋环间隔且相互平行设置，形成钢箍套主体；角钢垂直于箍筋环设置，四根角钢焊接固定在钢箍套主体的四个棱边上；
所述钢箍套中，若干箍筋环均匀分布，间距相等，箍筋环的间距为50-100mm；
用钢箍套套住预制柱主筋，此时预制梁主筋与钢箍套的外侧相接，然后焊接预制梁主筋和钢箍套；
步骤三、预制柱和预制梁之间的节点核心区采用碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料进行后浇；
所述碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料是以碱式硫酸镁为基体的浇注料；
所述碱式硫酸镁水泥混凝土浇注料比预制梁和预制柱的混凝土强度高5MPa~10MPa。
2.根据权利要求1所述的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
其中，步骤三中现场搅拌，预制梁和预制柱的浇筑面在浇筑前做好粗糙面并清洁处理。
3.根据权利要求1所述的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
其中，步骤二中，预制梁主筋和钢箍套的焊接采用单面焊，焊接长度不小于10倍预制梁主筋直径。
4.根据权利要求1所述的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
其中，所述预制梁的梁端和钢箍套之间留有间隙，且间隙不超过100mm。
5.根据权利要求1所述的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
其中，所述钢箍套中，角钢为等边角钢。
6.根据权利要求1所述的碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的连接方法，其特征在于：
其中，所述预制梁的截面宽度不小于300mm。
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