CN114934706B - 一种带凸部装配式预制柱及其连接节点 - Google Patents

一种带凸部装配式预制柱及其连接节点 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种带凸部装配式预制柱及其连接节点，包括柱本体，柱本体的内部设有纵筋和箍筋，纵筋的上部伸出柱本体的顶部以外，以在装配时伸入柱本体顶部的现浇节点区，柱本体的底部中间设有凸出柱本体底部的凸部，凸部的横截面小于柱本体的横截面而形成缩进，纵筋的下部弯折后伸入凸部的内部，纵筋的下部伸入凸部内部的长度大于或等于满足纵筋的锚固要求的最小长度，箍筋箍设在位于柱本体内部和凸部内部的纵筋上。本发明可以保证装配式预制柱连接节点的施工质量，并且提高施工精度。

Description

一种带凸部装配式预制柱及其连接节点
技术领域
本发明涉及装配式结构技术领域，更具体地，涉及一种带凸部装配式预制柱及其连接节点。
背景技术
目前我国装配式结构的广泛应用是推进装配式建筑发展和实现建筑行业工业化的重要一行，与原有现浇混凝土结构具有质量稳定、施工效率高、较少项目总建设成本、减少对环境的污染的有点。目前现有的预制柱中，装配式混凝土柱之间的连接方式主要采用灌浆套筒连接和锚浆搭接连接，又或者在节点中增加型钢连接件以实现连接，上述几种连接方式建设成本增加、施工工序复杂，且施工精度难以保证，施工后节点质量检测困难。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种带凸部装配式预制柱及其连接节点，用于解决装配式预制柱连接节点施工质量差、施工精度低的问题。
本发明采取的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种带凸部装配式预制柱，包括柱本体，所述柱本体为预制混凝土结构，所述柱本体的内部设有纵筋和箍筋，所述纵筋的上部伸出所述柱本体的顶部以外，以在装配时伸入所述柱本体顶部的现浇节点区，所述凸部凸出所述柱本体底部，所述凸部的横截面小于所述柱本体的横截面而形成缩进，所述纵筋的下部弯折后伸入所述凸部的内部，所述纵筋的下部伸入所述凸部内部的长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度，所述箍筋箍设在位于所述柱本体内部和所述凸部内部的纵筋上。
可选地，所述纵筋的下部伸入所述凸部内部的部分延伸至所述凸部的底部。
可选地，所述纵筋的上部伸出所述柱本体顶部的长度为所述现浇节点区的高度与纵筋锚固长度之和，所述纵筋锚固长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度。
可选地，所述凸部的横截面面积为所述柱本体横截面面积的2/3～1/4。
第二方面，本发明提供一种带凸部装配式预制柱连接节点，包括上层预制柱和下层预制柱，所述上层预制柱和所述下层预制柱为如上所述的带凸部装配式预制柱；
所述上层预制柱和所述下层预制柱之间设有现浇节点区，所述现浇节点区为现浇混凝土结构；所述下层预制柱纵筋的上部伸入所述现浇节点区并伸出所述现浇节点区的顶部以外，所述下层预制柱的箍筋箍设于所述下层预制柱纵筋设于柱本体的部分和伸入所述现浇节点区的部分；
所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分位于所述上层预制柱凸部的外围，所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分的外围设有模板，所述模板与所述现浇节点区的顶面形成浇灌空间，所述浇灌空间浇灌有混凝土砂浆，所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分和所述上层预制柱的凸部伸入所述混凝土砂浆。
可选地，所述模板为预制混凝土结构，所述模板的内部围绕所述浇灌空间的中心环设有加固钢筋。
可选地，所述模板置于所述现浇节点区的顶部。
可选地，所述模板的内壁与所述下层预制柱的纵筋之间，设有一定宽度的间隙。
可选地，所述上层预制柱的凸部底面与所述现浇节点区的顶面之间，和/或，所述模板的顶面与所述上层预制柱的柱本体底面之间，设有一定高度的间隙。
可选地，所述现浇节点区的顶面与所述混凝土砂浆接触的表面，和/或，所述模板的顶面与所述混凝土砂浆接触的表面，设有毛刺。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：柱本体底部中间所设有的凸部可以与柱本体底部现浇节点区连接时实现配合，提高施工定位的精度；通过柱本体底部的凸部、伸入凸部的纵筋与现浇节点区的配合，使得装配式预制柱实现底部铰接顶部固接的形式，相比于固接而言，采用底部铰接的形式降低了预制柱底部的施工要求，其施工质量更容易达到。
附图说明
图1是实施例1带凸部装配式预制柱的示意图。
图2是实施例2带凸部装配式预制柱连接节点的示意图。
图3是实施例2另一个带凸部装配式预制柱连接节点的示意图。
图4是图2中B处放大图。
附图标记：110-柱本体；111-纵筋；112-箍筋；120-凸部；210-上层预制柱；211-上层预制柱的凸部；212-上层预制柱的纵筋；213-上层预制柱的箍筋；214-上层预制柱的柱本体；220-下层预制柱；221-下层预制柱的纵筋；222-下层预制柱的箍筋；230-现浇节点区；231-楼板；232-梁；240-混凝土模板；241-加固钢筋；242-混凝土砂浆；250-毛刺。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
本实施例提供一种带凸部装配式预制柱，可以应用在装配整体式混凝土结构中。装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构，在预制构件相互连接的节点处会形成现浇节点区。
图1是本实施例带凸部装配式预制柱的示意图。如图1所示，本实施例所提供的带凸部装配式预制柱包括柱本体110，柱本体110为预制混凝土结构，柱本体110的内部设有纵筋111和箍筋112，纵筋111的上部伸出柱本体110的顶部以外，在装配时，伸出柱本体110顶部以外的纵筋111的上部，会伸入柱本体110顶部的现浇节点区。可以理解的是，在实际的装配式预制柱制作和装配中，纵筋111需要满足一定的锚固要求和受力要求，箍筋112需要满足一定的抗剪要求和构造要求。
柱本体110的底部中间设有凸出柱本体110底部的凸部120，凸部120的横截面小于柱本体110的横截面而形成缩进，纵筋111的下部弯折后伸入凸部120的内部，纵筋111的下部伸入凸部120内部的长度(图1的l1)大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度，箍筋112箍设在位于柱本体110内部和凸部120内部的纵筋111上。
在对该预制柱进行装配时，柱本体110底部中间所设有的凸部120可以与柱本体110底部现浇节点区连接时实现配合，更好地实现装配过程中连接定位的精准性。
伸出柱本体110顶部的纵筋111上部会伸入柱本体110顶部的现浇节点区，由此使得预制柱顶部与在预制柱顶部的结构形成固接；柱本体110所设纵筋111的下部通过弯折可以伸入缩进的凸部120的内部，，在装配时不会伸入柱本体110底部的现浇节点区或柱本体110底部的结构基础，由此使得预制柱底部与预制柱底部的结构形成铰接，相比于固接而言，铰接的形式对节点施工质量的要求降低了，使得施工现场中预制柱装配过程的施工质量更容易保证。而且，相比于底部和顶部都实现固接的预制柱而言，底部铰接、顶部固接的预制柱具有更好的耗能特性，可以更好地应用于抗震设计中。
伸入凸部120的纵筋111和箍设于纵筋111上的箍筋112，可以形成钢筋笼，既可以加强凸部120，又可以加强凸部120与现浇节点区相互连接处的抗剪能力。
为了更好地加强凸部120，在一个可选的实施例中，纵筋111的下部伸入凸部120内部的部分延伸至凸部120的底部。由此，纵筋111和箍筋112所形成的钢筋笼可以对凸部120整体都有加强的作用。
可以理解的是，纵筋111的下部伸入凸部120内部的长度需要大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度，因此凸部120的高度不能太小，使得伸入凸部120的纵筋111下部不能满足纵筋111的锚固要求。
在一个可选的实施例中，伸入柱本体110顶部现浇节点区的纵筋111上部，还可以继续伸出现浇节点区以外，加强柱本体110与现浇节点区的连接。纵筋111的上部伸出现浇节点区的长度可为纵筋111的锚固长度，纵筋111的锚固长度大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度，也即，纵筋111的上部伸出柱本体110顶部的长度为现浇节点区的高度与纵筋111锚固长度之和。
由于凸部120需要与柱本体110底部现浇节点区连接时相互配合，所以凸部120的横截面面积不宜过大，否则无法实现配合，凸部120的横截面面积也不宜过小，否则纵筋111的下部需要弯折更大的角度才能伸入凸部120内部，而导致纵筋111的性能下降。因此，在一个可选的实施例中，凸部120的横截面面积为柱本体110横截面面积的2/3～1/4。
实施例2
本实施例提供一种带凸部装配式预制柱连接节点，图2是本实施例带凸部装配式预制柱连接节点的示意图。如图2所示，该连接节点包括上层预制柱210和下层预制柱220，上层预制柱210和下层预制柱220为如实施例1所述的带凸部装配式预制柱。
上层预制柱210和下层预制柱220之间设有现浇节点区230，现浇节点区230为现浇钢筋混凝土结构。可选地，图3是本实施例另一个带凸部装配式预制柱连接节点的示意图，如图3所示，现浇节点区230还可以有连接楼板231和/或梁232。
图4是图2中B处的放大图，将连接节点的模板240、下层预制柱220的纵筋221、箍筋222，以及上层预制柱210的凸部211、纵筋212、箍筋213均进行更好地示意。具体地，如图2至图4所示，下层预制柱220的纵筋221的上部伸入现浇节点区230并伸出现浇节点区230的顶部以外；在下层预制柱220的柱本体223内部，以及现浇节点区230内部，下层预制柱220的箍筋222箍设于下层预制柱220的纵筋221上。下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部的部分位于上层预制柱210的凸部211的外围，下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部的部分的外围设有模板240，模板240与现浇节点区230的顶面形成浇灌空间，浇灌空间浇灌有混凝土砂浆242，下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部的部分和上层预制柱210的凸部211伸入混凝土砂浆242。
上层预制柱210的凸部211插入下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部部分的中间，可以更好地完成上层预制柱210的施工定位，提高定位的精准性。而模板240又设置在下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部部分的外围，使得模板240与现浇节点区230顶面所形成的浇灌空间可以包裹下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部的部分，以及上层预制柱210的凸部211。浇灌空间内的混凝土砂浆242可以较好地将下层预制柱220的纵筋221和上层预制柱210的凸部211连接起来，从而实现上层预制柱210、现浇节点区230以及下层预制柱220的连接。
在浇灌空间浇灌的混凝土砂浆242可以选用和易性较好的。
下层预制柱220的纵筋221上部伸出现浇节点区的长度(图4的l2)可为纵筋111的锚固长度，纵筋111的锚固长度大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度，也即，纵筋111的上部伸出柱本体110顶部的长度为现浇节点区的高度(图4的h)与纵筋111锚固长度(图4的l2)之和。
如图2至4所示，在施工过程中，混凝土砂浆242未凝固时，模板240容易受到较大的侧向力。在连接节点的不同工况下，模板240也容易受到一定程度的侧向力。为了进一步保证在施工过程以及施工完成后模板240的稳固性和安全性，在一种可选的实施例中，模板240为预制混凝土模板，模板240的内部围绕浇灌空间的中心环设有加固钢筋241。
加固钢筋241可以很好地为在浇灌空间中未箍设箍筋222的下层预制柱220纵筋221提供固定作用。但可以理解的是，当浇灌空间足够大时或其他要求的情况下，也可以对浇灌空间中的下层预制柱220纵筋221箍设箍筋222。
关于模板240的设置方式，在一种可选的实施例中，模板240可以直接置于现浇节点区230的顶部，方便在施工过程中完成模板240的设置。在另一种可选的实施例中，模板240也可以插入现浇节点区230的顶部，优化模板240的固定效果。
在一种可选的实施例中，模板240的内壁与下层预制柱220的纵筋221之间，设有一定宽度的间隙，以使模板240与下层预制柱220的纵筋221之间浇灌有混凝土砂浆242。由此，混凝土砂浆242可以包裹下层预制柱220的纵筋221，加强对下层预制柱220纵筋221的粘结。
在一种可选的实施例中，上层预制柱210的凸部211底面与现浇节点区230的顶面之间设有一定高度的间隙，以使上层预制柱210的凸部211底面与现浇节点区230的顶面之间浇灌有混凝土砂浆242。由此，混凝土砂浆242也可以包裹凸部211，加强对凸部211的粘结。
在一种可选的实施例中，模板240的顶面与上层预制柱210的柱本体214底面之间设有一定高度的间隙，以使模板240的顶面与上层预制柱210的柱本体214底面之间浇灌有混凝土砂浆242。由此，混凝土砂浆242可以增强上层预制柱210与模板240之间的粘结。
为了进一步加强现浇节点区230与浇灌空间内混凝土砂浆242之间的连接性，现浇节点区230的顶面与混凝土砂浆242接触的表面可以设有毛刺250，模板240的顶面与混凝土砂浆242接触的表面也可以设有毛刺250。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带凸部装配式预制柱，包括柱本体，所述柱本体为预制混凝土结构，所述柱本体的内部设有纵筋和箍筋，其特征在于，所述纵筋的上部伸出所述柱本体的顶部以外，以在装配时伸入所述柱本体顶部的现浇节点区，所述柱本体的底部中间设有凸部，所述凸部凸出所述柱本体底部，所述凸部的横截面小于所述柱本体的横截面而形成缩进，所述纵筋的下部弯折后伸入所述凸部的内部，所述纵筋的下部伸入所述凸部内部的长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度，所述箍筋箍设在位于所述柱本体内部和所述凸部内部的纵筋上，所述纵筋的上部伸出所述柱本体顶部的长度为所述现浇节点区的高度与纵筋锚固长度之和，所述纵筋锚固长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度。
2.根据权利要求1所述的一种带凸部装配式预制柱，其特征在于，所述纵筋的下部伸入所述凸部内部的部分延伸至所述凸部的底部。
3.根据权利要求1至2任一项所述的一种带凸部装配式预制柱，其特征在于，所述凸部的横截面面积为所述柱本体横截面面积的2/3～1/4。
4.一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，包括上层预制柱和下层预制柱，所述上层预制柱和所述下层预制柱为如权利要求1至3任一项所述的带凸部装配式预制柱；
所述上层预制柱和所述下层预制柱之间设有现浇节点区，所述现浇节点区为现浇混凝土结构；所述下层预制柱纵筋的上部伸入所述现浇节点区并伸出所述现浇节点区的顶部以外，所述下层预制柱的箍筋箍设于所述下层预制柱纵筋设于柱本体的部分和伸入所述现浇节点区的部分；
所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分位于所述上层预制柱凸部的外围，所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分的外围设有模板，所述模板与所述现浇节点区的顶面形成浇灌空间，所述浇灌空间浇灌有混凝土砂浆，所述下层预制柱纵筋伸出所述现浇节点区顶部的部分和所述上层预制柱的凸部伸入所述混凝土砂浆。
5.根据权利要求4所述的一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，所述模板为预制混凝土结构，所述模板的内部围绕所述浇灌空间的中心环设有加固钢筋。
6.根据权利要求4所述的一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，所述模板置于所述现浇节点区的顶部。
7.根据权利要求4至6任一项所述的一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，所述模板的内壁与所述下层预制柱的纵筋之间，设有一定宽度的间隙。
8.根据权利要求4至6任一项所述的一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，所述上层预制柱的凸部底面与所述现浇节点区的顶面之间，和/或，所述模板的顶面与所述上层预制柱的柱本体底面之间，设有一定高度的间隙。
9.根据权利要求8所述的一种带凸部装配式预制柱连接节点，其特征在于，所述现浇节点区的顶面与所述混凝土砂浆接触的表面，和/或，所述模板的顶面与所述混凝土砂浆接触的表面，设有毛刺。
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