CN113502972B - 一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的纵肋空心墙体及其吊钉连接节点和设计施工方法属于建筑结构领域，该吊钉连接节点包括吊钉、约束箍筋和竖向附加环形钢筋。吊钉竖向设置在墙板纵肋中，并且吊钉的顶部与墙板纵肋的顶部基本平齐。约束箍筋为螺旋箍筋，约束箍筋围绕吊钉设置在预制墙板的上部。竖向附加环形钢筋的数量为两个，竖向附加环形钢筋对称连接在约束箍筋的外侧，并且竖向附加环形钢筋的底部低于约束箍筋的底部。本发明首次提出纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计方法，为设计生产提供了依据。本发明可实现在具有贯通空腔的纵肋空心预制墙板中设置吊点，减轻纵肋空心预制墙板的自重，减小墙板的尺寸，提高安装效率。该节点受力合理、加工方便，安装快捷，成本较低。

Description

一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法
技术领域
本发明属于建筑结构领域，具体为一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法。
背景技术
为满足脱模、翻转、吊运、安装等生产、施工环节需求，纵肋空心墙板需要设置吊点。目前预制墙体常用吊点主要包括三类：(1)预埋吊环吊点，如工具类吊环、钢筋吊环；(2)预埋吊钉吊点；(3)预留孔穿心吊点。
常用吊点需要较大的纵肋面积，因此，纵肋空心墙板通常设置成上部小空腔下部大空腔的形式。但是这种形式的纵肋空心墙板自重较大，预制墙体尺寸较小，安装时需要更多数量的纵肋空心墙板，吊装效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，以解决上述技术问题。
为此，本发明提供一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点，包括：
吊钉，竖向设置在墙板纵肋中，并且所述吊钉的顶部与墙板纵肋的顶部基本平齐；
约束箍筋，为螺旋箍筋，所述约束箍筋围绕吊钉设置在预制墙板的上部；
竖向附加环形钢筋，其数量为两个，所述竖向附加环形钢筋对称连接在约束箍筋的外侧，并且所述竖向附加环形钢筋的底部低于约束箍筋的底部。
优选地，还包括连接在竖向附加环形钢筋外侧的水平附加C形钢筋，所述水平附加C形钢筋沿竖向间隔设置并且开口朝向远离约束箍筋的一侧，所述水平附加C形钢筋与墙体钢筋网片连接。
优选地，所述吊钉的底端还连接有U形底部加强钢筋，所述U形底部加强钢筋穿过吊钉的底部并且U形底部加强钢筋的端部与墙体钢筋网片连接。
优选地，所述U形底部加强钢筋的数量为两个，两个U形底部加强钢筋对称设置在吊钉的底部。
优选地，两个竖向附加环形钢筋的底部内侧之间连接有底部销栓钢筋。
优选地，所述吊钉的两侧、两个竖向附加环形钢筋的顶部内侧之间连接有两根顶部销栓钢筋。
另外，本发明还提供了一种纵肋空心墙体，包括墙板纵肋和墙板空腔，所述墙板纵肋中设有墙体钢筋网片，所述墙板空腔为贯通空腔，还包括如上所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点。
另外，本发明还提供了一种如上所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，包括以下步骤：
S1、根据预制墙板的体积V、混凝土材料密度ρ和空腔率rV，计算预制墙板自重标准值Gmk＝ρV(1-rV)，并根据式(1)计算考虑脱模吸附、动力增大效应和安全冗余度的荷载增大系数K；
Figure GDA0003454515570000021
式(1)中ψdy、ψdy1、ψdy2分别为非脱模工况动力增大系数、脱模工况动力增大系数1、脱模工况动力增大系数2，qad为脱模吸附力，Am为构件脱模面积；
S2、将吊钉连接节点当成铰支座，按照梁模型并考虑荷载增大系数计算各支反力并求和，得出吊钉的受力总荷载Fk；
S3、设计约束箍筋的强度设计值fjy、面积Aj、直径dj和相邻箍筋之间的间距s；
S4、根据预制墙板的吨位选择吊钉，根据式(3)和(4)计算吊钉的粘结锚固强度τu和基本锚固长度lab；
Figure GDA0003454515570000022
Figure GDA0003454515570000023
取3.0
Figure GDA0003454515570000024
取2.5 (3)
Figure GDA0003454515570000025
式中c为预制墙体的钢筋保护层厚度，fc为预制墙体的混凝土抗压强度设计值，d为吊钉的直径，fy为吊钉的屈服强度设计值；
S5、根据式(5)计算吊钉的约束箍筋内的锚固长度la，并确定吊钉的总长度la1；
la1≥la+100mm
la＝0.6ζalab
Figure GDA0003454515570000031
S6、根据式(7)计算连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏强度Nrib；
Figure GDA0003454515570000032
Aric＝πda 2 (7)
式中Aria、Aric分别为连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏面在考虑边距影响情况下的实际投影面积和不考虑边距影响情况的计算投影面积，ft为混凝土抗拉强度设计值，da为吊钉的底部圆头的半径；
S7、判断是否满足Nrib≥Fk/n，其中n为吊钉的计算使用个数，如果满足条件进行下一步，如果不满足，返回S5-S6，重新确定吊钉的总长度la1，直至满足条件；
S8、根据式(6)确定竖向附加环形钢筋的两肢间距bvr和环形内直径；
Figure GDA0003454515570000033
式中bstr为约束箍筋的外径，α为水平方向上竖向附加环形钢筋的两肢竖钢筋与约束箍筋的中心形成的夹角；
S9、根据式(9)确定竖向附加环形钢筋的底部伸出约束箍筋底部的长度lad；
Figure GDA0003454515570000034
式中dad为竖向附加环形钢筋的直径，fad为竖向附加环形钢筋(3)的屈服强度设计值；
S10、确定水平附加C形钢筋的构造；
S11、确定U形底部加强钢筋的构造：根据式(10)确定U形底部加强钢筋的面积Au、直径du，环形端部内径Duf≥2.5du；
Figure GDA0003454515570000035
式中fuy为U形底部加强钢筋的屈服强度设计值；j为U形底部加强钢筋的肢数，一个U形底部加强钢筋取2，两个U形底部加强钢筋取4；0.7为考虑安装角度对强度的折减系数；
S12、确定顶部销栓钢筋、底部销栓钢筋的构造；
S13、将吊钉安装在墙板纵肋中，并且吊钉的顶部与墙板纵肋的顶部平齐；
S14、按照设计位置，将约束箍筋与竖向附加环形钢筋绑扎；
S15、按照设计要求，将水平附加C形钢筋与竖向附加环形钢筋绑扎，其中最顶部的水平附加C形钢筋位于竖向附加环形钢筋的竖向钢筋与环形钢筋的交界处，形成含约束箍筋、竖向附加环形钢筋和水平附加C形钢筋的钢筋骨架；
S16、将钢筋骨架按照从吊钉底部到顶部的方向设置在墙板纵肋中，再将钢筋骨架与墙体钢筋网片绑扎；
S17、按照设计要求，将U形底部加强钢筋穿过吊钉底部并且两端与墙体钢筋网片绑扎；
S18、将顶部销栓钢筋穿过两个竖向附加环形钢筋顶部的环形钢筋内侧并与吊钉接触并绑扎，将底部销栓钢筋穿过两个竖向附加环形钢筋底部内侧并绑扎，完成吊钉连接节点各组件的安装；
S19、浇筑混凝土，脱模成型，最终形在预制墙体顶部形成吊钉连接节点。
优选地，S9中竖向附加环形钢筋的直径dad的确定方法为：根据式(8)确定竖向附加环形钢筋的面积Aad，再确定直径dad；
Figure GDA0003454515570000041
式中：fad为竖向附加环形钢筋的屈服强度设计值，m为钢筋根数，2Nrib是考虑了增大1倍的安全储备。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：
(1)本发明的纵肋空心墙体的吊钉连接节点采用约束箍筋局部加强，约束箍筋与吊点处混凝土形成约束效应，可有效避免墙体翻转、吊运时吊点开裂。约束箍筋、竖向附加环形钢筋和水平附加C形钢筋绑扎形成钢筋骨架，布置在吊顶连接节点的混凝土中，有效提高节点混凝土椎体破坏的承载力强度，通过竖向附加环形钢筋的环形端挤压混凝土，增大了安装储备。设置U形底部加强钢筋，将吊钉、钢筋骨架和墙体钢筋网片有效连接，提高整体受力性能，并防止吊钉与混凝土发生锚固破坏后的节点失效现象。该吊钉连接节点受力合理、加工方便，安装快捷，成本较低。
(2)本发明的纵肋空心墙体的吊钉连接节点可实现在具有贯通空腔的纵肋空心预制墙板中设置吊点，减轻纵肋空心预制墙板的自重，减小墙板的尺寸，提高安装效率。
(3)本发明首次提出纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计方法，为设计、生产提供了依据。
附图说明
图1为纵肋空心墙体的吊钉连接节点的示意图。
图2为图1中A-A剖面的示意图。
图3为图1中B-B剖面的示意图。
图4为约束箍筋与竖向附加环形钢筋的连接示意图。
图5为图4中C-C剖面的示意图。
图6为图4中D-D剖面的示意图。
附图标注：1-吊钉、2-约束箍筋、3-竖向附加环形钢筋、4-墙板纵肋、5-水平附加C形钢筋、6-U形底部加强钢筋、7-墙体钢筋网片、8-顶部销栓钢筋、9-底部销栓钢筋、10-墙板空腔。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示为一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点，其中纵肋空心墙体包括墙板纵肋(4)和墙板空腔(10)，墙板纵肋(4)中设有墙体钢筋网片(7)，墙板空腔(10)为贯通空腔。该吊钉连接节点包括吊钉(1)、约束箍筋(2)和竖向附加环形钢筋(3)。
吊钉(1)竖向设置在墙板纵肋(4)中，并且吊钉(1)的顶部与墙板纵肋(4)的顶部基本平齐。吊钉(1)的底端还连接有U形底部加强钢筋(6)，U形底部加强钢筋(6)穿过吊钉(1)的底部并且U形底部加强钢筋(6)的端部与墙体钢筋网片(7)连接。具体地，U形底部加强钢筋(6)的数量为两个，两个U形底部加强钢筋(6)对称设置在吊钉(1)的底部。U形底部加强钢筋(6)与钢筋骨架、墙体钢筋网片(7)有效连接，提高整体受力性能，并防止吊钉与混凝土发生锚固破坏后的节点失效现象。
约束箍筋(2)为螺旋箍筋，约束箍筋(2)围绕吊钉(1)设置在预制墙板的上部。约束箍筋(2)的外径比墙板纵肋(4)的宽度小30mm，约束箍筋(2)的相邻箍筋之间的间距为40mm-60mm。该螺旋箍筋与吊点处混凝土形成约束效应，可有效避免墙体翻转、吊运时吊点开裂。
竖向附加环形钢筋(3)的数量为两个，竖向附加环形钢筋(3)对称连接在约束箍筋(2)的外侧，并且竖向附加环形钢筋(3)的底部低于约束箍筋(2)的底部。两个竖向附加环形钢筋(3)的底部内侧之间连接有底部销栓钢筋(9)。吊钉(1)的两侧、两个竖向附加环形钢筋(3)的顶部内侧之间连接有两根顶部销栓钢筋(8)。
为了提高节点混凝土椎体破坏的承载力强度，本发明的提高节点混凝土椎体破坏的承载力强度还包括连接在竖向附加环形钢筋(3)外侧的水平附加C形钢筋(5)，水平附加C形钢筋(5)沿竖向间隔设置并且开口朝向远离约束箍筋(2)的一侧，水平附加C形钢筋(5)与墙体钢筋网片(7)连接。约束箍筋(2)、竖向附加环形钢筋(3)和水平附加C形钢筋(5)绑扎形成钢筋骨架，有效提高节点混凝土椎体破坏的承载力强度，通过环形端挤压混凝土，增大了安装储备。
上述纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法包括以下步骤：
S1、根据预制墙板的体积V、混凝土材料密度ρ和空腔率rV，计算预制墙板自重标准值Gmk＝ρV(1-rV)，并根据荷载工况、构件类型、模板类型等参数，按照式(1)计算考虑脱模吸附、动力增大效应和安全冗余度的荷载增大系数K；
Figure GDA0003454515570000061
式(1)中ψdy、ψdy1、ψdy2分别为非脱模工况动力增大系数、脱模工况动力增大系数1、脱模工况动力增大系数2，qad为脱模吸附力，Am为构件脱模面积。各参数按照表1取值。
表1.各种模板的参数对照表
Figure GDA0003454515570000071
S2、将吊钉连接节点当成铰支座，按照梁模型并考虑荷载增大系数计算各支反力并求和，得出吊钉(1)的受力总荷载Fk。
S3、设计约束箍筋(2)的强度设计值fjy、面积Aj、直径dj和相邻箍筋之间的间距s。约束箍筋(2)的外径比墙板纵肋(4)的宽度小30mm。约束箍筋(2)的顶部低于竖向附加环形钢筋(3)的顶部30mm。
S4、根据预制墙板的吨位选择吊钉(1)，根据式(3)和(4)计算吊钉(1)的粘结锚固强度τu(单位MPa)和基本锚固长度lab；
Figure GDA0003454515570000081
Figure GDA0003454515570000082
取3.0 (3)
Figure GDA0003454515570000083
取2.5
Figure GDA0003454515570000084
式中c为预制墙体的钢筋保护层厚度，fc为预制墙体的混凝土抗压强度设计值，d为吊钉(1)的直径，fy为吊钉(1)的屈服强度设计值。
S5、考虑墙体生产方式、最小限值，根据式(5)计算吊钉(1)的约束箍筋(2)内的锚固长度la，并确定吊钉(1)的总长度la1，增加部分的长度方便连接U形底部加强钢筋(6)。
la1≥la+100mm
la＝0.6ζalab (5)
Figure GDA0003454515570000085
实际使用时吊钉(1)的长度不能小于la1。
S6、根据式(7)计算连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏强度Nrib；
Figure GDA0003454515570000086
Aric＝πda 2
式中Aria、Aric分别为连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏面在考虑边距影响情况下的实际投影面积和不考虑边距影响情况的计算投影面积，ft为混凝土抗拉强度设计值。da为吊钉(1)的底部圆头的半径，查找产品手册确定。
S7、判断是否满足Nrib≥Fk/n，其中n为吊钉的计算使用个数，如果满足条件进行下一步，如果不满足，返回S5-S6，重新确定吊钉(1)的总长度la1，直至满足条件。
S8、根据式(6)确定竖向附加环形钢筋(3)的两肢间距bvr和环形内直径；
Figure GDA0003454515570000087
式中bstr为约束箍筋(2)的外径，α为水平方向上竖向附加环形钢筋(3)的两肢竖钢筋与约束箍筋(2)的中心形成的夹角。
S9、根据式(9)确定竖向附加环形钢筋(3)的底部伸出约束箍筋(2)底部的长度lad，且满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定的最小限值llimit要求。总长度lad1＝lad+30mm+la；
Figure GDA0003454515570000091
式中dad为竖向附加环形钢筋(3)的直径，fad为竖向附加环形钢筋(3)的屈服强度设计值。竖向附加环形钢筋(3)的直径dad的确定方法为：根据式(8)确定竖向附加环形钢筋(3)的面积Aad，再确定直径dad；
Figure GDA0003454515570000092
式中：fad为竖向附加环形钢筋(3)的屈服强度设计值，m为钢筋根数，2Nrib是考虑了增大1倍的安全储备。
S10、确定水平附加C形钢筋(5)的构造。水平附加C形钢筋(5)的材料和直径与竖向附加环形钢筋(3)相同。水平附加C形钢筋(5)沿竖向等间距布置，相邻的水平附加C形钢筋(5)之间的间隔不大于100mm，水平附加C形钢筋(5)的数量不少于三组(6根)，其中最顶部一组的水平附加C形钢筋(5)设置在竖向附加环形钢筋(3)的竖向钢筋与环形钢筋的交界处。
S11、确定U形底部加强钢筋(6)的构造：根据式(10)确定U形底部加强钢筋(6)的面积Au、直径du，环形端部内径Duf≥2.5du。为了方便将U形底部加强钢筋(6)交叉放置，两个U形底部加强钢筋(6)的Duf的插值应大于2du。固定时U形底部加强钢筋(6)与预制墙体厚度方向的夹角不小于45°。
Figure GDA0003454515570000093
式中fuy为U形底部加强钢筋(6)的屈服强度设计值；j为U形底部加强钢筋(6)的肢数，一个U形底部加强钢筋(6)取2，两个U形底部加强钢筋(6)取4；0.7为考虑安装角度对强度的折减系数。
S12、确定顶部销栓钢筋(8)、底部销栓钢筋(9)的构造。顶部销栓钢筋(8)和底部销栓钢筋(9)的直径不小于10mm。
S13、将吊钉(1)安装在墙板纵肋(4)中，并且吊钉(1)的顶部与墙板纵肋(4)的顶部平齐。
S14、按照设计位置，将约束箍筋(2)与竖向附加环形钢筋(3)绑扎。每个竖向附加环形钢筋(3)与约束箍筋(2)的连接点不少于2个。
S15、按照设计要求，将水平附加C形钢筋(5)与竖向附加环形钢筋(3)绑扎，其中最顶部的水平附加C形钢筋(5)位于竖向附加环形钢筋(3)的竖向钢筋与环形钢筋的交界处，形成含约束箍筋(2)、竖向附加环形钢筋(3)和水平附加C形钢筋(5)的钢筋骨架。
S16、将钢筋骨架按照从吊钉(1)底部到顶部的方向设置在墙板纵肋(4)中，直至竖向附加环形钢筋(3)的顶部外侧与用于固定吊钉(1)的半圆橡胶头接触，再将钢筋骨架与墙体钢筋网片(7)绑扎。
S17、按照设计要求，将U形底部加强钢筋(6)穿过吊钉(1)底部并且两端与墙体钢筋网片(7)绑扎。
S18、将顶部销栓钢筋(8)穿过两个竖向附加环形钢筋(3)顶部的环形钢筋内侧并与吊钉(1)接触并绑扎，将底部销栓钢筋(9)穿过两个竖向附加环形钢筋(3)底部内侧并绑扎，完成吊钉连接节点各组件的安装。
S19、浇筑混凝土，脱模成型，最终形在预制墙体顶部形成吊钉连接节点。
具体以某纵肋空心墙体为例，纵肋空心墙板集合尺寸：墙长lw＝5.4m，墙高hw＝2.7m，墙厚tw＝0.2m，采用贯通空腔，空腔率为35.7％；采用钢模平模生产，不带斜槽和饰面，脱模面积为5.4x2.7＝14.58m2；采用C40混凝土，抗压强度设计值fc＝19.1Mpa。预制墙体钢筋保护层厚度c为15mm，设置吊钉连接节点处纵肋最小宽度brib为150mm。混凝土材料密度ρ＝25kN/m3。HPB300钢筋的屈服强度设计值fy＝300Mpa，HRB400钢筋的屈服强度设计值fy＝360Mpa。
S1、根据预制墙板的体积V，混凝土材料密度ρ，空腔率rV，计算墙板自重标准值Gmk＝47kN；根据计算判断，非脱模吊运工况下吊钉受力最大，故按照式(1)计算荷载增大系数K＝4.5。
S2、计算考荷载增大效应的吊钉(1)的受力总荷载Fk＝70kN。
S3、约束箍筋(2)采用HRB400的φ8钢筋，间距s为50mm，确定约束箍筋(2)屈服强度设计值fjy＝360MPa，抗压强度设计值fc＝19.1Mpa，约束箍筋(2)截面面积Aj＝50mm2。约束箍筋(2)的外径为bstr＝120mm，且约束箍筋(2)顶侧低于竖向附加环形钢筋(3)顶侧30mm。
S4、根据预制墙板的吨位选择吊钉(1)，吊钉(1)采用2个对称布置在预制墙体中，每个外力35kN，可采用4t的专用吊钉，直径18mm。根据式(3)和(4)计算吊钉(1)的粘结锚固强度τu＝＝3.22MPa，基本锚固长度lab满足lab/d＝23.22，最终lab取380mm。
S5、考虑墙体生产方式、最小限值，根据式(5)计算吊钉的约束箍筋内锚固长度la＝230mm。确定吊钉总长度：la1＝340mm(＞330mm)，满足设计要求。
S6、根据式(7)计算连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏强度Nrib＝27.9kN，其中实际投影面积Aric按照偏保守的取tw×brib＝150mm×200mm，da＝45mm。
S7、判断纵肋混凝土锥形体破坏强度(Nrib＝27.9kN)＜(Fk/n＝70/2＝35kN)，不满足判别条件，进入第S5，la1＝420mm(＞330mm)，满足设计要求；再进入S6，从新计算得出Nrib＝41.9kN，再进入S7:Nrib＝41.9kN＞(Fk/n＝70/2＝35kN)，选用进入下一步。
S8、水平方向上竖向附加环形钢筋(3)的两肢竖钢筋与约束箍筋(2)的中心形成的夹角α＝90°。按照式(6)确定竖向附加环形钢筋(3)的两肢间距bvr＝120*0.7＝85mm，确定环形内直径为85mm。
S9、根据式(9)确定竖向附加环形钢筋(3)的底部伸出约束箍筋(2)底部的长度lad＝16dad小于《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定的最小限值llimit＝200mm，最终取200mm，总长度lad1＝230+30+200＝460mm。其中按照式(8)确定竖向附加钢筋面积Aad＝72.84mm2最终采用HRB400的φ10钢筋(直径dad＝10mm)。
S10、水平附加C形钢筋(5)采用HRB400的φ10钢筋；布置3组，间距100mm，其中第一组设置在竖向附加环形钢筋(3)的竖向钢筋与环形钢筋的交界处。
S11、U形底部加强钢筋(6)采用HPB300的钢筋，按照式(10)确定U形底部加强钢筋(6)的面积Au＝106mm2、直径du＝12mm，其中一个环形端部内径Duf＝30mm，另一个环形端部内径Duf＝30+2*12＝54mm，取60mm。固定时U形底部加强钢筋(6)与墙体厚度方向的水平夹角取45°。
S12、顶部销栓钢筋(8)和底部销栓钢筋(9)采用HRB400的φ10钢筋，长120mm，顶部销栓钢筋(8)位于吊钉(1)的两侧、两个竖向附加环形钢筋(3)的顶部内侧之间。底部销栓钢筋(9)位于两个竖向附加环形钢筋(3)的底部内侧之间。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于，该纵肋空心墙体的吊钉连接节点包括：
吊钉(1)，竖向设置在墙板纵肋(4)中，并且所述吊钉(1)的顶部与墙板纵肋(4)的顶部基本平齐；
约束箍筋(2)，为螺旋箍筋，所述约束箍筋(2)围绕吊钉(1)设置在预制墙板的上部；
竖向附加环形钢筋(3)，其数量为两个，所述竖向附加环形钢筋(3)对称连接在约束箍筋(2)的外侧，并且所述竖向附加环形钢筋(3)的底部低于约束箍筋(2)的底部；
该设计施工方法包括以下步骤：
S1、根据预制墙板的体积V、混凝土材料密度ρ和空腔率rV，计算预制墙板自重标准值Gmk＝ρV(1-rV)，并根据式(1)计算考虑脱模吸附、动力增大效应和安全冗余度的荷载增大系数K；
Figure FDA0003454515560000011
式(1)中ψdy、ψdy1、ψdy2分别为非脱模工况动力增大系数、脱模工况动力增大系数1、脱模工况动力增大系数2，qad为脱模吸附力，Am为构件脱模面积；
S2、将吊钉连接节点当成铰支座，按照梁模型并考虑荷载增大系数计算各支反力并求和，得出吊钉(1)的受力总荷载Fk；
S3、设计约束箍筋(2)的强度设计值fjy、面积Aj、直径dj和相邻箍筋之间的间距s；
S4、根据预制墙板的吨位选择吊钉(1)，根据式(3)和(4)计算吊钉(1)的粘结锚固强度τu和基本锚固长度lab；
Figure FDA0003454515560000012
Figure FDA0003454515560000021
式中c为预制墙体的钢筋保护层厚度，fc为预制墙体的混凝土抗压强度设计值，d为吊钉(1)的直径，fy为吊钉(1)的屈服强度设计值；
S5、根据式(5)计算吊钉(1)的约束箍筋(2)内的锚固长度la，并确定吊钉(1)的总长度la1；
Figure FDA0003454515560000022
S6、根据式(7)计算连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏强度Nrib；
Figure FDA0003454515560000023
式中Aria、Aric分别为连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏面在考虑边距影响情况下的实际投影面积和不考虑边距影响情况的计算投影面积，ft为混凝土抗拉强度设计值，da为吊钉(1)的底部圆头的半径；
S7、判断是否满足Nrib≥Fk/n，其中n为吊钉的计算使用个数，如果满足条件进行下一步，如果不满足，返回S5-S6，重新确定吊钉(1)的总长度la1，直至满足条件；
S8、根据式(6)确定竖向附加环形钢筋(3)的两肢间距bvr和环形内直径；
Figure FDA0003454515560000024
式中bstr为约束箍筋(2)的外径，α为水平方向上竖向附加环形钢筋(3)的两肢竖钢筋与约束箍筋(2)的中心形成的夹角；
S9、根据式(9)确定竖向附加环形钢筋(3)的底部伸出约束箍筋(2)底部的长度lad；
Figure FDA0003454515560000025
式中dad为竖向附加环形钢筋(3)的直径，fad为竖向附加环形钢筋(3)的屈服强度设计值；
S10、确定水平附加C形钢筋(5)的构造；
S11、确定U形底部加强钢筋(6)的构造：根据式(10)确定U形底部加强钢筋(6)的面积Au、直径du，环形端部内径Duf≥2.5du；
Figure FDA0003454515560000031
式中fuy为U形底部加强钢筋(6)的屈服强度设计值；j为U形底部加强钢筋(6)的肢数，一个U形底部加强钢筋(6)取2，两个U形底部加强钢筋(6)取4；0.7为考虑安装角度对强度的折减系数；
S12、确定顶部销栓钢筋(8)、底部销栓钢筋(9)的构造；
S13、将吊钉(1)安装在墙板纵肋(4)中，并且吊钉(1)的顶部与墙板纵肋(4)的顶部平齐；
S14、按照设计位置，将约束箍筋(2)与竖向附加环形钢筋(3)绑扎；
S15、按照设计要求，将水平附加C形钢筋(5)与竖向附加环形钢筋(3)绑扎，其中最顶部的水平附加C形钢筋(5)位于竖向附加环形钢筋(3)的竖向钢筋与环形钢筋的交界处，形成含约束箍筋(2)、竖向附加环形钢筋(3)和水平附加C形钢筋(5)的钢筋骨架；
S16、将钢筋骨架按照从吊钉(1)底部到顶部的方向设置在墙板纵肋(4)中，再将钢筋骨架与墙体钢筋网片(7)绑扎；
S17、按照设计要求，将U形底部加强钢筋(6)穿过吊钉(1)底部并且两端与墙体钢筋网片(7)绑扎；
S18、将顶部销栓钢筋(8)穿过两个竖向附加环形钢筋(3)顶部的环形钢筋内侧并与吊钉(1)接触并绑扎，将底部销栓钢筋(9)穿过两个竖向附加环形钢筋(3)底部内侧并绑扎，完成吊钉连接节点各组件的安装；
S19、浇筑混凝土，脱模成型，最终形在预制墙体顶部形成吊钉连接节点。
2.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于，S9中竖向附加环形钢筋(3)的直径dad的确定方法为：根据式(8)确定竖向附加环形钢筋(3)的面积Aad，再确定直径dad；
Figure FDA0003454515560000032
式中：fad为竖向附加环形钢筋(3)的屈服强度设计值，m为钢筋根数，2Nrib是考虑了增大1倍的安全储备。
3.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于：所述水平附加C形钢筋(5)连接在竖向附加环形钢筋(3)的外侧，所述水平附加C形钢筋(5)沿竖向间隔设置并且开口朝向远离约束箍筋(2)的一侧，所述水平附加C形钢筋(5)与墙体钢筋网片(7)连接。
4.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于：所述U形底部加强钢筋(6)穿过吊钉(1)的底部并且U形底部加强钢筋(6)的端部与墙体钢筋网片(7)连接。
5.根据权利要求4所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于：所述U形底部加强钢筋(6)的数量为两个，两个U形底部加强钢筋(6)对称设置在吊钉(1)的底部。
6.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于：所述底部销栓钢筋(9)连接在两个竖向附加环形钢筋(3)的底部内侧之间。
7.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的吊钉连接节点的设计施工方法，其特征在于：所述顶部销栓钢筋(8)连接在所述吊钉(1)的两侧、两个竖向附加环形钢筋(3)的顶部内侧之间。
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