CN112982473A - 一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点及其连接方法，包括：预制承力柱，预制承力柱为实心柱状结构，预制承力柱上设置有若干贯穿其轴向的柱孔；预制地梁，预制地梁上设置有贯穿其轴向的通孔，通孔被配置为容纳预制承力柱的下端插入其中；入地桩和锚具，入地桩为中空柱状结构，锚具为实心柱状结构，锚具上设置有若干贯穿其轴向的锚具孔，锚具可拆卸安装于入地桩的空腔中；拉索，拉索穿设在预制承力柱的柱孔和锚具的锚具孔中；预制地梁托盘，预制地梁托盘为中空柱状结构，其套设在入地桩的上端。本发明真正做到了预制装配式，大大缩短了施工周期，承载力强，整体性能好，且可以重复利用，绿色环保，具有相当高的经济效益。

Description

一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点及其连接方法

技术领域

本发明涉及一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点及其连接方法，属于装配式建筑设计施工领域。

背景技术

随着建筑结构产业化的发展，预制装配式建筑因其施工简便、施工周期短、环境污染小、节约劳动力等特点在国内外广泛应用，并且也是建筑结构的发展趋势。装配式框架结构柱和螺纹桩节点设计合理与否，不仅影响结构的使用性能，还影响施工方便程度。根据以往施工的情况，桩基与梁板柱的连接主要是通过灌注桩或打入桩预留钢筋进行现场连接，再进行浇筑，这种连接的优点是整体性较好，但存在节点核心区钢筋排布密集、混凝土振捣不密实、施工相对繁琐等缺点，且不具备二次拆卸拼装功能。

因此，亟需设计研发一种既方便现场拼装施工，且整体性能较好，又可以二次拆卸拼装的新型装配式框架建筑基础节点形式及施工技术。

发明内容

针对上述突出问题，本发明提供一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点及其连接方法，该节点施工简便、工期短、绿色环保、整体性能好，具有可靠的安全性，实用性强，而且拆卸后构件可重复循环利用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点，包括：

预制承力柱，所述预制承力柱为实心柱状结构，所述预制承力柱上设置有若干贯穿其轴向的柱孔；

预制地梁，所述预制地梁上设置有贯穿其轴向的通孔，所述通孔被配置为容纳所述预制承力柱的下端插入其中；

入地桩和锚具，所述入地桩为中空柱状结构，所述锚具为实心柱状结构，所述锚具上设置有若干贯穿其轴向的锚具孔，所述锚具可拆卸安装于所述入地桩的空腔中；

拉索，所述拉索穿设在所述预制承力柱的柱孔和所述锚具的锚具孔中；

所述入地桩通过所述锚具以及插入所述锚具中的所述拉索与所述预制承力柱以及所述预制地梁可拆卸连接。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，还包括预制地梁托盘，所述预制地梁托盘为中空柱状结构，其套设在所述入地桩的上端，所述预制地梁托盘的上端与所述预制地梁的下端相抵靠，通过旋转所述预制地梁托盘来调节所述预制地梁的水平高度，以保证所述预制地梁高程一致。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，所述预制承力柱的下端设置有榫头，所述榫头被配置为插入所述预制地梁上的所述通孔内。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，所述预制地梁上的所述通孔包括上通孔和下通孔，所述上通孔和所述下通孔同轴设置且相互贯通，所述上通孔为上端开口大下端开口小的梯形通孔，以使得所述预制承力柱和所述预制地梁的接触面有坡度，便于压紧。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，所述预制地梁托盘的内壁上设置有内螺纹，所述入地桩的外壁上设置有与所述预制地梁托盘的内螺纹相适配的外螺纹。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，所述锚具的外壁上设置有外螺纹，所述入地桩的内壁上设置有与所述锚具的外螺纹相适配的内螺纹。

所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，优选地，所述预制地梁上设置有若干螺栓，所述螺栓被配置为将相邻两个所述预制地梁紧固连接；

所述拉索为预应力钢绞线，所述预制承力柱、预制地梁和预制地梁托盘均采用混凝土制作而成。

基于上述无粘结预制装配式框架建筑基础节点，本发明还提供该节点的连接方法，包括如下步骤：

首先将所述入地桩拧入地基，再将所述拉索的第一端插入所述锚具的所述锚具孔中进行锚固，然后将所述锚具拧入所述入地桩的空腔中；其次将所述预制承力柱的下端插入所述预制地梁的所述通孔内，二者吊装在一起；最后将所述拉索的第二端插入所述预制承力柱上的所述柱孔，至此所述入地桩通过所述锚具以及插入所述锚具中的所述拉索与所述预制承力柱以及所述预制地梁可拆卸紧固连接。

基于上述无粘结预制装配式框架建筑基础节点，本发明还提供该节点另一种连接方法，首先将所述入地桩拧入地基，再将所述拉索的第一端插入所述锚具的所述锚具孔中进行锚固，再将所述预制地梁托盘与所述入地桩螺纹连接(可以通过旋转所述预制地梁托盘来调节所述预制地梁的水平高度，以保证所述预制地梁的高程一致)，然后将所述锚具拧入所述入地桩的空腔中；其次将所述预制承力柱的下端插入所述预制地梁的通孔内，二者吊装在一起(二者依靠重力和连接处的杯口角度很好的挤压在一起形成节点)；最后将所述拉索的第二端插入所述预制承力柱上的所述柱孔中，至此所述入地桩通过所述锚具以及插入所述锚具中的所述拉索与所述预制承力柱以及所述预制地梁可拆卸紧固连接。后期再对所述拉索进行张拉。螺栓用来固定相邻两个所述预制地梁，增强其整体性。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明节点的装配方式借鉴了中国传统建筑设计中的榫卯结构，将预制混凝土柱的下端设计为榫头，将预制混凝土地梁的上通孔设计成上端开口大下端开口小的梯形通孔，使得预制混凝土柱和预制混凝土地梁的接触面有坡度，起到压紧的作用。

2、本发明预先在预制混凝土柱上开设可容纳预应力钢绞线的柱孔，当需要装配时，可直接将预应力钢绞线插入柱孔内，极大提高了装配效率，而且这些部件可多次拆卸安装，节约建筑成本。

3、本发明设置锚具，将预应力钢绞线插入锚具锚固后，将锚具拧入入地桩内(锚具与入地桩进行螺纹连接)，这样可以便于拆卸安装，提高施工效率。

4、本发明还通过增设预制混凝土地梁托盘，增大预制混凝土地梁的受力面，减小应力集中，本发明真正做到了预制装配式，大大缩短了施工周期，承载力强，整体性能好，且可以重复利用，绿色环保，具有相当高的经济效益。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的无粘结预制装配式框架建筑基础节点的立体结构示意图；

图2为本发明该实施例提供的无粘结预制装配式框架建筑基础节点的主视图；

图3为本发明该实施例提供的无粘结预制装配式框架建筑基础节点的分解图；

图4为本发明该实施例提供的预制混凝土柱的结构示意图；

图5为本发明该实施例提供的预制混凝土地梁的结构示意图；

图6为本发明该实施例提供的预制混凝土地梁托盘的结构示意图；

图7为本发明该实施例提供的锚具的结构示意图；

图8为本发明该实施例提供的螺纹桩的结构示意图；

图中各附图标记如下：

1-拉索；2-预制承力柱，201-柱孔，202-榫头；3-预制地梁，301-上通孔，302-下通孔；4-预制地梁托盘；5-入地桩；6-锚具，601-锚具孔；7-螺栓。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“上端”、“下端”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

如图1所示，本发明提供一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点，包括：预制承力柱2，预制承力柱2为实心柱状结构，预制承力柱2上设置有若干贯穿其轴向的柱孔201；

预制地梁3，预制地梁3上设置有贯穿其轴向的通孔，通孔被配置为容纳预制承力柱2的下端插入其中；

入地桩5和锚具6，入地桩5为中空柱状结构，锚具6为实心柱状结构，锚具6上设置有若干贯穿其轴向的锚具孔601，锚具6可拆卸安装于入地桩5的空腔中，拉索1，拉索1穿设在所述预制承力柱2的柱孔201和所述锚具6的锚具孔601中；入地桩5通过锚具6以及插入锚具6中的拉索1与预制承力柱2以及预制地梁3可拆卸连接。

在本发明一个优选的实施例中，还包括预制地梁托盘4，预制地梁托盘4为中空柱状结构，其套设在入地桩5的上端，预制地梁托盘4的上端与预制地梁3的下端相抵靠，通过旋转预制地梁托盘4来调节预制地梁3的水平高度，以保证预制地梁3高程一致。

在本发明一个优选的实施例中，预制承力柱2的下端设置有榫头202，榫头202被配置为插入预制地梁3上的通孔内。

在本发明一个优选的实施例中，预制地梁3上的通孔包括上通孔301和下通孔302，上通孔301和下通孔302同轴设置且相互贯通，上通孔301为上端开口大下端开口小的的梯形通孔，以使得预制承力柱2和预制地梁3的接触面有坡度，便于压紧。

在本发明一个优选的实施例中，预制地梁托盘4的内壁上设置有内螺纹，入地桩5的外壁上设置有与预制地梁托盘4的内螺纹相适配的外螺纹。

在本发明一个优选的实施例中，锚具6的外壁上设置有外螺纹，入地桩5的内壁上设置有与锚具6的外螺纹相适配的内螺纹。

在本发明一个优选的实施例中，预制地梁3上设置有若干螺栓7，螺栓7被配置为将相邻两个预制地梁3紧固连接；

拉索1为预应力钢绞线，预制承力柱2、预制地梁3和预制地梁托盘4均采用混凝土制作而成。

基于上述无粘结预制装配式框架建筑基础节点，本发明还提供该节点的连接方法，包括如下步骤：

首先将入地桩5拧入地基，再将拉索1的第一端插入锚具6的锚具孔601中，然后将锚具6拧入入地桩5的空腔中进行锚固；其次将预制承力柱2的下端插入预制地梁3的通孔内，二者吊装在一起；最后将拉索1的第二端插入预制承力柱2上的柱孔201，至此入地桩5通过锚具6以及插入锚具6中的拉索1与预制承力柱2以及预制地梁3可拆卸紧固连接。

基于上述无粘结预制装配式框架建筑基础节点，本发明还提供该节点第二种连接方法，首先将入地桩5拧入地基，再将拉索1的第一端插入锚具6的锚具孔601中，再将预制地梁托盘4与入地桩5螺纹连接(可以通过旋转预制地梁托盘4来调节预制地梁3的水平高度，以保证预制地梁3的高程一致)，然后将锚具6拧入入地桩5的空腔中进行锚固；其次将预制承力柱2的下端插入预制地梁3的通孔内，二者吊装在一起(二者依靠重力和连接处的杯口角度很好的挤压在一起形成节点)；最后将拉索1的第二端插入预制承力柱2上的柱孔201中，至此入地桩5通过锚具6以及插入锚具6中的拉索1与预制承力柱2以及预制地梁3可拆卸紧固连接。后期再对拉索1进行张拉。螺栓7用来固定相邻两个预制地梁3，增强其整体性。

预制承力柱2在重力和预应力的作用下挤压预制地梁3，拼接在一起。预制承力柱2与入地桩5通过拉索1张拉连接在一起。

本发明设计的核心构件可以产业化批量生产，在施工现场进行无粘结拼接，不需要传统预制节点搭接后的局部浇筑或机械连接过程，大大缩短了施工周期，真正意义上做到了预制装配式。并且该节点的连接方式具有可靠的安全性和整体性，而且释放顶部的预应力后，结构可以拆卸，构件可以重复使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，包括：

预制承力柱(2)，所述预制承力柱(2)为实心柱状结构，所述预制承力柱(2)上设置有若干贯穿其轴向的柱孔(201)；

预制地梁(3)，所述预制地梁(3)上设置有贯穿其轴向的通孔，所述通孔被配置为容纳所述预制承力柱(2)的下端插入其中；

入地桩(5)和锚具(6)，所述入地桩(5)为中空柱状结构，所述锚具(6)为实心柱状结构，所述锚具(6)上设置有若干贯穿其轴向的锚具孔(601)，所述锚具(6)可拆卸安装于所述入地桩(5)的空腔中；

拉索(1)，所述拉索(1)穿设在所述预制承力柱(2)的柱孔(201)和所述锚具(6)的锚具孔(601)中；

所述入地桩(5)通过所述锚具(6)以及插入所述锚具(6)中的所述拉索(1)与所述预制承力柱(2)以及所述预地梁(3)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，还包括预制地梁托盘(4)，所述预制地梁托盘(4)为中空柱状结构，其套设在所述入地桩(5)的上端，所述预制地梁托盘(4)的上端与所述预制地梁(3)的下端相抵靠，通过旋转所述预制地梁托盘(4)来调节所述预制地梁(3)的水平高度，以保证所述预制地梁(3)高程一致。

3.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，所述预制承力柱(2)的下端设置有榫头(202)，所述榫头(202)被配置为插入所述预制地梁(3)上的所述通孔内。

4.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，所述预制地梁(3)上的所述通孔包括上通孔(301)和下通孔(302)，所述上通孔(301)和所述下通孔(302)同轴设置且相互贯通，所述上通孔(301)为上端开口大下端开口小的梯形通孔，以使得所述预制承力柱(2)和所述预制地梁(3)的接触面有坡度，便于压紧。

5.根据权利要求2所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，所述预制地梁托盘(4)的内壁上设置有内螺纹，所述入地桩(5)的外壁上设置有与所述预制地梁托盘(4)的内螺纹相适配的外螺纹。

6.根据权利要求1所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，所述锚具(6)的外壁上设置有外螺纹，所述入地桩(5)的内壁上设置有与所述锚具(6)的外螺纹相适配的内螺纹。

7.根据权利要求2所述的无粘结预制装配式框架建筑基础节点，其特征在于，所述预制地梁(3)上设置有若干螺栓(7)，所述螺栓(7)被配置为将相邻两个所述预制地梁(3)紧固连接；

所述拉索(1)为预应力钢绞线，所述预制承力柱(2)、预制地梁(3)和预制地梁托盘(4)均采用混凝土制作而成。

8.一种如权利要求1所述无粘结预制装配式框架建筑基础节点的连接方法，首先将所述入地桩(5)拧入地基，再将所述拉索(1)的第一端插入所述锚具(6)的所述锚具孔(601)中，然后将所述锚具(6)拧入所述入地桩(5)的空腔中进行锚固；其次将所述预制承力柱(2)的下端插入所述预制地梁(3)的所述通孔内，二者吊装在一起；最后将所述拉索(1)的第二端插入所述预制承力柱(2)上的所述柱孔(201)，至此所述入地桩(5)通过所述锚具(6)以及插入所述锚具(6)中的所述拉索(1)与所述预制承力柱(2)以及所述预制地梁(3)可拆卸紧固连接。

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