CN115233814A - 用于建筑物的卡接连接构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于建筑物的卡接连接构造，包括卡接结构，卡接结构包括固定于主体的承载体、设置于承载体的卡接板和固定于被连接体端部的连接板，连接板卡接连接于所述承载体和卡接板后现浇混凝土形成整体；本连接构造用于建筑结构中的连接，能够有效解决节点处的强度、刚度和稳定性问题；特别是用于组合框架结构中，主体可在工厂加工，梁柱在现场通过卡接结构进行现场装配化施工，预制大板和预制混凝土梁在现场拼装搭接，施工过程可以免设支撑和模板，构件安装就位后再一次性浇筑整层的现浇混凝土，提高工作效率的同时保证装配强度；同时，本发明，还能用于其他结构的建筑物构件连接，同样具有上述效果。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种用于建筑物的卡接连接构造。
背景技术
目前常用的建筑结构体系按建造材料划可分为：钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构三种类型。而钢-混凝土组合结构是钢构件和混凝土或钢筋混凝土构件组合共同工作的一种整体结构，钢-混凝土组合结构兼具钢结构和钢筋混凝土结构的特性和优点，现已逐渐成为建筑工程领域广泛使用的建筑结构型式。
装配式钢-混凝土组合结构体系是目前国内外研究较多的装配式结构体系，其优点在于钢-混凝土组合结构力学性能好、结构构件预制率高、构件加工和施工便捷、环保节能性能突出并具有显著的经济效益。装配式钢-混凝土组合结构体系存在两方面亟需改进的地方，一方面装配式钢-混凝土组合结构的框架节点处为较薄弱的部位，梁与柱之间节点的连接直接影响了整体结构安全性能和抗震性能；另一方面混凝土梁与钢柱传统连接方式施工较繁琐，且施工质量难以保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型用于建筑物的卡接连接构造，用于建筑结构中的连接能够有效解决节点处的强度、刚度和稳定性问题，构件加工和施工时操作便捷，且施工过程中可以免设支撑和模板，进而缩短施工周期，适用于组合框架结构，当然，还能用于其他结构的建筑物构件连接。
本发明提供的用于建筑物的卡接连接构造，包括卡接结构，所述卡接结构包括固定于主体的承载体、设置于承载体的卡接板和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板卡接连接于所述承载体和卡接板后现浇混凝土形成整体。
进一步，所述主体为钢管混凝土柱；所述被连接体为混凝土梁。
还包括固定于所述钢管混凝土柱的U型钢牛腿，所述卡接结构在U型钢牛腿槽内进行卡接连接后现浇混凝土形成整体。
进一步，所述承载体为沿横向固定于钢管混凝土柱的拉杆，所述卡接板的板面垂直于拉杆。
进一步，所述拉杆为沿横向贯穿固定于钢管混凝土柱且延伸至所述U型钢牛腿槽内的贯穿螺栓，所述卡接板位于所述U型钢牛腿槽内且位置可调的设置于所述贯穿螺栓。
进一步，在钢管混凝土柱的两个相互垂直的方向均设置所述贯穿螺栓时，两个方向的贯穿螺栓在上下方向交叉避让。
进一步，位于U型钢牛腿槽内的所述贯穿螺栓上的卡接板为两块且两块卡接板之间形成用于卡接对应的连接板的空隙；位于每块卡接板的外侧对应各设有调节螺母，用于调节两块卡接板的位置以及所述空隙。
进一步，所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并焊接固定于所述梁纵筋，且所述连接板与混凝土梁的梁端之间留有用于与所述卡接板卡接的空隙。
进一步，所述连接板为设置有开口朝下的竖向条形槽的矩形钢板，所述竖向条形槽用于在连接板与卡接板卡接时避让并且卡在所述贯穿螺栓。
进一步，所述U型钢牛腿槽内高度与混凝土梁的梁高一致，所述U型钢牛腿槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。
本发明的有益效果：本发明提供的用于建筑物的卡接连接构造，本连接构造用于建筑结构中的连接能够有效解决节点处的强度、刚度和稳定性问题；用于组合框架结构中，钢管混凝土柱和预制混凝土梁、预制板均可在工厂加工，梁柱在现场通过卡接结构进行现场装配化施工，预制板和预制混凝土梁在现场拼装搭接，由于钢管混凝土柱及预制混凝土梁拼接后具有较强的强度、刚度和稳定能力，施工过程可以免设支撑和模板，构件安装就位后再一次性浇筑整层现浇混凝土，将钢管混凝土柱、预制混凝土梁、预制大板各部分形成整体，实现工厂化加工、装配化施工，提高工作效率的同时保证装配强度；同时，本发明，还能用于其他结构的建筑物构件连接，同样具有上述效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步描述：
图1为本发明的预制混凝土梁柱连接节点轴测图；
图2为本发明的混凝土叠合梁柱连接节点轴测图；
图3为本发明用于组合框架的整体轴测图；
图4为预制混凝土梁轴测图；
图5为预制大板与预制混凝土梁连接示意图；
图6为边柱连接节点示意图；
图7为中柱连接节点示意图。
1-钢管混凝土柱；2-预制混凝土梁；3-U型钢牛腿；31-卡接结构；4-预制板；11-贯穿螺栓；111-调节螺母；112-卡接板；113-端部垫板；114-端部螺母；21-连接板；22-门字型箍筋；23-梁纵筋；24-开口型箍筋；211-竖向条型槽；5-混凝土叠合梁。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本实施例的用于建筑物的卡接连接构造，包括卡接结构31，所述卡接结构包括固定于主体的承载体、设置于承载体的卡接板和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板卡接连接于所述承载体和卡接板后现浇混凝土形成整体；主体一般为立柱(钢混、混凝土等)或墙体，被连接体一般为梁(钢、混凝土等)或板，在此不再赘述；承载体主要用于安装卡接板，可以是任何能够实现卡接板安装的结构，可以是杆状、块状或者异形，在此不再赘述；连接板卡接连接的方式即为连接板卡在承载体上并在被连接体的长度方向被卡接板阻挡限制，在此不再赘述。
本实施例中，所述主体为建筑工程中的钢管混凝土柱1；所述承载体为沿横向固定于钢管混凝土柱的拉杆，所述卡接板的板面垂直于拉杆；所述被连接体为混凝土梁，所述混凝土梁为预制混凝土梁2或叠合混凝土梁5；还包括固定于所述钢管混凝土柱1的U型钢牛腿3，所述卡接结构31在U型钢牛腿3槽内进行卡接连接后现浇混凝土形成整体。U型钢牛腿3与钢管混凝土柱1连接时可以边对齐也可以中线对齐，U型牛腿的底部板和两边侧板均在工厂坡口焊接，焊缝等级一级。
本实施例中，所述拉杆为沿横向贯穿固定于钢管混凝土柱1且延伸至所述U型钢牛腿3槽内的贯穿螺栓11，所述卡接板112位于所述U型钢牛腿3槽内且位置可调的设置于所述贯穿螺栓11。
本实施例中，所述混凝土梁可分为通过制作方式的不同为预制混凝土梁2和混凝土叠合梁5两类；
预制混凝土梁2的上下部纵筋、腰筋和箍筋均在工厂绑扎完成并和混凝土浇筑为一个整体，两端预留一段外伸钢筋不浇筑混凝土，在预制混凝土梁顶部预留的门型字箍筋22，门型箍筋与混凝土实心梁箍筋对应设置，通过焊接或绑扎搭接在混凝土梁箍筋上，梁端设置的连接板21宽度和高度与预制混凝土梁相同；
混凝土叠合梁5的下部纵筋、腰筋和开口型箍筋24均在工厂绑扎完成并浇筑部分混凝土，叠合梁两端预留一段外伸钢筋不浇筑混凝土，顶部剩下一定高度不浇筑混凝土，现场吊装完成后绑扎梁上部钢筋并与叠合楼板形成整体一起浇筑，梁端设置的连接板21宽度与预制混凝土叠合梁相同，高度为叠合梁高度加叠合楼板厚度后的高度。
当使用预制混凝土梁2应用到本发明的连接构造施工时，如图1所示，将预制混凝土梁2与钢管混凝土柱1通过卡接结构31在U型钢牛腿3槽内安装就位后，依次将预制板(可以是叠合楼板或配套的SPD板等)两端放置搭设在预制混凝土梁2的梁边和门字型箍筋22之间的水平搭设空间上，板安装就绪后，在U型钢牛腿3槽内混凝土和预制板之间浇筑高标号混凝土形成整体。
当使用混凝土叠合梁5应用到本发明的连接构造施工时，如图2所示，将混凝土叠合梁5与钢管混凝土柱1通过卡接结构31在U型钢牛腿3槽内安装就位后，在开口型箍筋24开口位置绑扎与叠合楼板配合使用上部钢筋，随后将叠合楼板连接在混凝土叠合梁5安装就绪，在U型钢牛腿3槽内混凝土和叠合楼板之间浇筑高标号混凝土形成整体。
本实施例中，U型钢牛腿3槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。但U型钢牛腿3槽内的高度根据所使用的混凝土梁类型而定，结合图1和图2所示，当使用预制混凝土梁2时，U型钢牛腿3槽内的高度与预制混凝土梁2的梁高一致；当使用混凝土叠合梁5时，U型钢牛腿3槽内的高度与混凝土叠合梁5的预制部分高度一致。
以下通过本发明用于组合框架结构中进行说明，其中该组合框架结构所用的混凝土梁为预制混凝土梁2。如图1所示，螺栓为沿横向贯穿钢管混凝土柱且延伸至所述U型钢牛腿槽内的贯穿螺栓11，所述卡接板112位于所述U型钢牛腿3槽内且位置可调的设置于所述贯穿螺栓11。
如图3所示，组合框架包括钢管混凝土柱1、预制混凝土梁2和预制板4；钢管混凝土柱1和预制混凝土梁2通过所述卡接结构31进行卡接连接后现浇混凝土形成整体，预制板4和预制混凝土梁2在现场拼装搭接；当然，拼装搭接各部分安装完成后一次性浇筑钢管混凝土柱1和预制板4板面混凝土形成整体的组合框架结构。
钢管混凝土柱1和预制混凝土梁2、预制板4均可在工厂加工完成，梁柱之间卡接连接，预制板4和预制混凝土梁2在现场拼装搭接，由于钢管混凝土柱1及预制混凝土梁2卡接后浇筑具有较强的强度、刚度和稳定能力，施工过程可以免设支撑和模板；柱、梁、板安装就位后再一次性浇筑整层现浇混凝土，将钢管混凝土柱1、预制混凝土梁2、预制板4各部分形成整体，实现工厂化加工、装配化施工，施工过程可免设支撑和模板。
本实施例中，还包括固定于所述钢管混凝土柱1的U型钢牛腿3，一般采用焊接固定，在此不再赘述；所述卡接结构31在型钢牛腿3槽内(U形空间)进行卡接连接后现浇混凝土形成整体；U型钢牛腿3起到支撑梁、板的作用和浇筑底模的作用，进一步提升浇筑完成后的整体刚度、强度和稳定性。
本实施例中，所述钢管混凝土柱1、U型钢牛腿3和贯穿螺栓11安装就位后并进行钢管混凝土柱1内部混凝土浇筑形预制形成整体；
在钢管混凝土柱1的两个相互垂直的方向均设置所述贯穿螺栓11时，两个方向的贯穿螺栓11在上下方向交叉避让。
本实施例中，在所述钢管混凝土柱1有无预制混凝土梁2连接的一侧的条件下，贯穿螺栓11伸出钢管混凝土柱1无预制混凝土梁2连接的一侧后被锁紧；
如图7所示，所述钢管混凝土柱1为中柱时，钢管混凝土柱1设有四个U型钢牛腿3，贯穿螺栓11从两个方向垂直贯穿钢管混凝土柱1并形成对应的卡接结构31；
如图6所示，所述钢管混凝土柱1为边柱时，钢管混凝土柱1设有三个U型钢牛腿3，贯穿螺栓11从两个方向垂直贯穿钢管混凝土柱1，其中一个方向上的两端均形成对应的卡接结构31，另一个方向上的在内侧一端形成卡接结构31，另一端则穿出钢管混凝土柱1(无梁连接的一侧)后通过锁紧螺母锁定锁紧端部垫板113完成锁紧，以保证连接强度。
当然，所述钢管混凝土柱1为角柱时，钢管混凝土柱1设有两个垂直方向的U型钢牛腿3，并且贯穿螺栓11穿出(无梁连接的一侧)以及锁紧结构类似于图5所示结构，在此不再赘述。
本实施例中，位于型钢牛腿3槽内的所述贯穿螺栓11上的卡接板112为两块且两块卡接板112之间形成用于卡接对应的连接板21的空隙；位于两块卡接板112的外侧对应各设有一颗调节螺母111，用于调节两块卡接板112的位置以及所述空隙；
如图1、图7所示，贯穿螺栓11伸出钢管混凝土柱1侧壁并伸进U型钢牛腿3中，每根贯穿螺栓11在型钢牛腿3槽内设置两颗调节螺母111，每颗调节螺母111内侧设置一块卡接板112，两块卡接板112间留有为预制混凝土梁2的连接板21卡接的空隙，并且，可通过调节螺母111调整空隙的间距以及空隙的位置，具有较好的位置适应性；
所述连接板21的板面垂直于预制混凝土梁2的梁纵筋并焊接(一般采用塞焊工艺)固定于所述梁纵筋，且所述连接板21与预制混凝土梁2的梁端之间留有用于与所述卡接板112卡接的空隙。
本实施例中，所述预制混凝土梁2内设置门字型箍筋22，门字型箍筋22上部伸出预制混凝土梁2顶面，伸出高度为预制板4楼面完成面高度减去保护层后的高度；这里的保护层指的是楼面施工后位于钢筋表层的保护层，属于现有技术，在此不再赘述；且门字型箍筋22的竖向肢从预制混凝土梁边向内收进10-50mm，为预制板留设搁置空间；
如图4所示，门字型箍筋22两根竖向肢在预制混凝土梁2边往内收进，形成水平搭设空间，预制混凝土梁2两边留出的水平搭设空间用于预制板4与预制混凝土梁2进行现场搁置搭接；门字型箍筋22伸出梁顶部，形成竖向现浇空间，预制板4与预制混凝土梁2搭接连接后，在此部分竖向现浇空间进行钢筋连接和混凝土浇筑，将预制板和预制混凝土梁浇筑为整体。
本实施例中，所述连接板21为设置有开口朝下的竖向条形槽211的矩形钢板，所述竖向条形槽用于在连接板21与卡接板112卡接时避让并且卡在所述贯穿螺栓11；竖向条形槽211用于与钢管混凝土柱1的贯穿螺栓11由上向下进行卡接，同时，为了连接板与卡接板之间的卡接创造条件；
如图1所示，施工过程中，预制混凝土梁2在现场与钢管混凝土柱1连接时，将预制混凝土梁2吊装放置在U型牛腿3中，同时将预制混凝土梁端连接板21的竖向条形槽211与贯穿螺栓11对位向下卡接，通过水平调节贯穿螺栓11上的两颗调节螺母111和卡接板112位置将预制混凝土梁2的纵向钢筋绷紧，实现准确定位和安装。
本实施例中，所示U型钢牛腿3槽内宽度比预制混凝土梁2的梁宽大2-10mm，用于安装时预制混凝土梁卡位放置进入U型牛腿中。
本实施例中，每个方向的贯穿螺栓11为上下排布的两根，每根贯穿螺栓的卡接板独立设置且均设有调节螺母111；如图1所示，即每个U型钢牛腿3槽内均为上下两根贯穿螺栓11，可增加抵抗弯矩的能力，进一步增加整体强度和刚度。
如图5所示，本发明施工时，将某层的预制混凝土梁2按照前述方式以及结构安装就位后，形成整体刚度，依次将预制板4两端放置搭设在预制混凝土梁2的梁边和门字型箍筋22之间的水平搭设空间上，板安装就绪后，浇筑U型钢牛腿3槽内混凝土和预制板4间和板面混凝土，将钢管混凝柱1、预制混凝土梁2、U型钢牛腿3、预制板4形成整体。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：包括卡接结构，所述卡接结构包括固定于主体的承载体、设置于承载体的卡接板和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板卡接连接于所述承载体和卡接板后现浇混凝土形成整体。
2.根据权利1要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述主体为钢管混凝土柱；所述被连接体为混凝土梁；
还包括固定于所述钢管混凝土柱的U型钢牛腿，所述卡接结构在U型钢牛腿槽内进行卡接连接后现浇混凝土形成整体。
3.根据权利2要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述承载体为沿横向固定于钢管混凝土柱的拉杆，所述卡接板的板面垂直于拉杆。
4.根据权利3要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述拉杆为沿横向贯穿固定于钢管混凝土柱且延伸至所述U型钢牛腿槽内的贯穿螺栓，所述卡接板位于所述U型钢牛腿槽内且位置可调的设置于所述贯穿螺栓。
5.根据权利4要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：在钢管混凝土柱的两个相互垂直的方向均设置所述贯穿螺栓时，两个方向的贯穿螺栓在上下方向交叉避让。
6.根据权利4要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：位于U型钢牛腿槽内的所述贯穿螺栓上的卡接板为两块且两块卡接板之间形成用于卡接对应的连接板的空隙；位于每块卡接板的外侧对应各设有调节螺母，用于调节两块卡接板的位置以及所述空隙。
7.根据权利1要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并焊接固定于所述梁纵筋，且所述连接板与混凝土梁的梁端之间留有用于与所述卡接板卡接的空隙。
8.根据权利7要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述连接板为设置有开口朝下的竖向条形槽的矩形钢板，所述竖向条形槽用于在连接板与卡接板卡接时避让并且卡在所述贯穿螺栓。
9.根据权利2要求的用于建筑物的卡接连接构造，其特征在于：所述U型钢牛腿槽内高度与混凝土梁的梁高一致，所述U型钢牛腿槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。
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