CN113047455A - 一种装配式pc柱—柱榫式螺栓连接节点 - Google Patents

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吴超杰
段译斐
苏伍晨
黄炜
吕伯阳
逯同洋
王希彤
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    • E04B1/38—Connections for building structures in general
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
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Abstract

一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，包括上混凝土柱及下混凝土柱，所述上混凝土柱底部对角线方向交叉设置有上榫头及上卯口，下混凝土柱顶部对角线方向交叉设置有下榫头及下卯口，上榫头与下卯口、上卯口与下榫头分别相适配插接；将上榫头与下卯口、上卯口与下榫头相互插接，上榫头预留的钢筋与下卯口预留的螺孔对齐，下榫头预留的钢筋与上卯口预留的螺孔对齐，分别在螺栓安装槽内用螺帽进行固定；混凝土柱竖向承载力通过上、下榫卯连接进行传递，传力截面同柱截面的面积相同，螺栓连接仅承担柱的竖向荷载，正常状态下承担部分轴向力，地震作用下承担拉力，受力清晰；本发明具有结构简单、施工方便、装配高效、抗剪承载力强的优点。

Description

一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点
技术领域
本发明属于工程结构技术领域，具体涉及一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点。
背景技术
随着国家对装配式结构的大力推广，装配式PC(预制混凝土)结构逐渐成为住宅发展的重要方向。装配式连接质量问题一直是装配式结构施工现场备受关注的问题，现有连接方式主要分为干式和湿式连接两类，干式是在施工现场无需浇筑混凝土，全部预制构件、预埋件、连接件都在工厂预制，通过螺栓或焊接等方式实现连接；湿式连接是将两个承重构件之间钢筋互相连接后，通过浇筑节点实现结构的整体连接，以达到节点等同现浇的质量目标，主要通过灌浆套筒连接、将锚链接等方式实现。
而当前的竖向连接方式中：灌浆套筒连接需要现场湿作业，无法保证装配率，且施工不便，并且现有技术方法无法保证灌浆套筒灌浆密实度；焊接连接施工方便，施工质量过于依赖施工人员的熟练程度。螺栓连接施工方便，施工质量控制简单，现有螺栓连接主要有两种类型：一种是在柱体节点连接外侧加钢连接板，保证承载力，另一是单纯靠螺栓自身抵抗剪力。前者施工不便，造价较高，后者螺栓受力复杂，且剪切力仅依靠螺栓进行传递，剪切承载力小，在柱体上产生薄弱点，不利于抗震抗风及实际使用。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，能够解决现有装配式柱连接装配率不高的问题，提高标准化施工程度，明确受力路径，提升装配式柱连接剪切承载力；具有抗剪切承载力强、装配率高、制作工艺简单、施工方便的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，包括上混凝土柱1及下混凝土柱6，所述上混凝土柱1底部对角线方向交叉设置有上榫头2及上卯口3，下混凝土柱6顶部对角线方向交叉设置有下榫头4及下卯口5；上榫头2与下卯口5、上卯口3与下榫头4分别相适配插接。
所述上混凝土柱1与上榫头2一体成型，下混凝土柱6与下榫头4一体成型。
所述上榫头2及下榫头4的端部近柱边缘的各角均预留有钢筋7伸出，钢筋7伸出部设有螺纹。
所述上混凝土柱1柱身上近上卯口3处、下混凝土柱6柱身上近下卯口5处分别设有与钢筋7相适配的螺栓安装槽9。
所述钢筋7螺纹端分别竖直穿过螺栓安装槽9槽壁开设的螺孔8，在螺栓安装槽9内由螺母10进行紧固。
所述预留的钢筋7间距不小于9d，不大于12d，d为钢筋直径。
所述预留的钢筋7外边缘至混凝土柱外边缘的间距为不小于2d，d为钢筋直径。
所述上榫头2与下卯口5、上卯口3与下榫头4插接接缝处预留4～6mm空隙。
本发明的有益效果在于：
1)本发明所有构件均在工厂加工完成，运输至施工工地后，可在施工现场装配连接，减少了现场二次处理工作，保证了现场施工质量，提高了建筑工业化装配效率。
2)本发明柱竖向承载力通过上、下装配式混凝土榫卯进行传递，榫卯连接节点内部通过螺栓连接，保证剪力的传递，经由较大的截面受力而非单纯通过螺栓受力有效的提升了剪切承载力，传力路径清晰，抗剪承载力高。
3)本发明中，传力截面同柱截面的面积相同，同时，由于节点连接采用干式连接，提高了施工效率和装配率。
附图说明
图1是本发明的节点侧视图。
图2是本发明的下榫头4与下卯口5的结构示意图。
图3是本发明的下榫头4与下卯口5的结构俯视图。
图4是本发明的上榫头2与上卯口3的结构示意图。
图中：1、上混凝土柱；2、上榫头；3、上卯口；4、下榫头；5、下卯口；6、下混凝土柱；7、钢筋；8、螺孔；9、螺栓安装槽；10、螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，包括上混凝土柱1及下混凝土柱6，所述上混凝土柱1底部对角线方向交叉设置有上榫头2及上卯口3，下混凝土柱6顶部对角线方向交叉设置有下榫头4及下卯口5；上榫头2与下卯口5、上卯口3与下榫头4分别相适配插接。
所述上混凝土柱1与上榫头2一体成型，下混凝土柱6与下榫头4一体成型，中间无过渡连接件，增强整体抗剪性。
所述上榫头2及下榫头4的端部近柱边缘的各角均预留有钢筋7伸出，钢筋7伸出部设有螺纹。
所述上混凝土柱1柱身上近上卯口3处、下混凝土柱6柱身上近下卯口5处分别设有与钢筋7相适配的螺栓安装槽9。
所述钢筋7螺纹端分别竖直穿过螺栓安装槽9槽壁开设的螺孔8，在螺栓安装槽9内由螺母10进行紧固。
所述预留的钢筋7间距不小于9d，不大于12d，d为钢筋直径。
所述预留的钢筋7外边缘至混凝土柱外边缘的间距为不小于2d，d为钢筋直径。
所述上榫头2与下卯口5、上卯口3与下榫头4插接接缝处预留4～6mm空隙，方便安装。
本发明工作原理为：
在工厂预制好各部件，在施工现场施工时，将上榫头2与下卯口5、上卯口3与下榫头4相互插接，上榫头2预留的钢筋7与下卯口5预留的螺孔8对齐，下榫头4预留的钢筋7与上卯口3预留的螺孔8对齐，分别在螺栓安装槽9内用螺帽10进行固定。
混凝土柱竖向承载力通过上、下榫卯连接进行传递，传力截面同柱截面的面积相同，螺栓连接仅承担柱的竖向荷载，正常状态下承担部分轴向力，地震作用下承担拉力，受力清晰。在计算应力超过上榫头2混凝土承载力时，可采用高标号混凝土加固的方式提高节点强度以满足承载力要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，包括上混凝土柱(1)及下混凝土柱(6)，其特征在于：所述上混凝土柱(1)底部对角线方向交叉设置有上榫头(2)及上卯口(3)，下混凝土柱(6)顶部对角线方向交叉设置有下榫头(4)及下卯口(5)；上榫头(2)与下卯口(5)、上卯口(3)与下榫头(4)分别相适配插接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述上混凝土柱1与上榫头(2)一体成型，下混凝土柱(6)与下榫头(4)一体成型。
3.根据权利要求1所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述上榫头(2)及下榫头(4)的端部近柱边缘的各角均预留有钢筋(7)伸出，钢筋(7)伸出部设有螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述上混凝土柱(1)柱身上近上卯口(3)处、下混凝土柱(6)柱身上近下卯口(5)处分别设有与钢筋(7)相适配的螺栓安装槽(9)。
5.根据权利要求4所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述钢筋(7)螺纹端分别竖直穿过螺栓安装槽(9)槽壁开设的螺孔(8)，在螺栓安装槽(9)内由螺母(10)进行紧固。
6.根据权利要求4或5所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述预留的钢筋(7)间距不小于9d，不大于12d，d为钢筋直径。
7.根据权利要求4或5所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述预留的钢筋(7)外边缘至混凝土柱外边缘的间距为不小于2d，d为钢筋直径。
8.根据权利要求1所述的一种装配式PC柱—柱榫式螺栓连接节点，其特征在于：所述上榫头(2)与下卯口(5)、上卯口(3)与下榫头(4)插接接缝处预留4～6mm空隙。
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