CN116084559A - 全预制装配式混凝土框架干式拼接节点及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全预制装配式混凝土框架干式拼接节点及其施工方法，包括由混凝土柱和混凝土梁连接而成的混凝土框架，混凝土柱侧壁上设置有用于连接混凝土梁的牛腿，牛腿和混凝土梁的活动端上均设置有预埋结构，预埋结构的连接端上设置有法兰板，法兰板之间通过高强度螺栓连接。本发明产生了提高预制混凝土框架连接节点的施工效率并保证连接节点的强度的效果。

Description

全预制装配式混凝土框架干式拼接节点及其施工方法

技术领域

本发明涉及全预制装配式混凝土框架技术领域，尤其涉及一种全预制装配式混凝土框架干式拼接节点及其施工方法。

背景技术

全预制装配式混凝土结构的建造方式和钢结构基本一致，都是将工厂预先制作的混凝土构件，通过在现场拼装、连接而形成的房屋结构。相比传统混凝土结构，有如下优点，首先，能够充分利用钢结构房屋建筑的建造特点，促进节能减排，绿色施工；其次，能实现生产工业化，施工装配化，管理信息化，更好的促进基于BIM的一体化项目实施（IPD）的应用研究和推广；而且工业化程度高，现场湿作业少，施工周期短，工程造价低，综合经济效益好。

框架结构体系作为房屋建筑结构的主要形式之一，全预制装配式混凝土框架结构体系的主要构件包括混凝土预制柱、预制梁及预制楼板。然而，全预制装配式混凝土框架结构梁、板、柱的连接方式与传统的现浇混凝土框架结构有着本质区别，它们的形式决定在装配式结构的分类，它们的传力性能直接决定了整个结构的整体受力性能。

目前，应用较广泛的装配式混凝土框架梁-柱节点均采用湿式连接，存在连接复杂，工序繁多，施工条件苛刻，养护周期长等缺点。而应用较多的干式连接也大多为预应力连接，存在预应力松弛、施工效率低、能耗高、张拉预应力风险大等问题。因此，高效快捷、性能可靠的全预制装配式混凝土框架结构梁-柱连接节点亟待开发，以便充分发挥全预制装配式混凝土结构的优点。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种全预制装配式混凝土框架干式拼接节点及其施工方法，其解决了现有技术中存在的装配式混凝土梁柱连接采用湿式连接导致工序繁多和养护周期长的问题。

根据本发明的实施例，全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，包括由混凝土柱和混凝土梁连接而成的混凝土框架，混凝土柱侧壁上设置有用于连接混凝土梁的牛腿，牛腿和混凝土梁的活动端上均设置有预埋结构，预埋结构的连接端上设置有法兰板，法兰板之间通过高强度螺栓连接。

优选的，所述预埋结构包括预埋板、方钢管和所述法兰板，预埋板侧壁焊接有方钢管，所述法兰板连接于方钢管的活动端上，所述法兰板的中部设置有供方钢管的端部插入的方孔，所述法兰板的螺栓孔布置于方孔的外侧。

优选的，所述方钢管的外壁上固定连接有加劲板，加劲板的两端分别连接所述预埋板和法兰板的相对侧壁，加劲板等距分布于所述方钢管的外壁上。

优选的，所述预埋板的侧壁上设置有连接筋板，连接筋板垂直于所述预埋板，连接筋板两两成组布置，且每组连接筋板之间设置有供混凝土内的受力钢筋插入的间隙。

优选的，所述牛腿和混凝土梁内的受力钢筋通过过塞焊或T型焊与所述预埋板的侧壁连接。

全预制装配式混凝土框架干式拼接节点的施工方法，包括如下步骤： 步骤一、预制，在工厂内进行混凝土柱和混凝土梁的浇筑，在混凝土柱和混凝土梁内均布置钢筋笼，在混凝土柱连接牛腿处布置与柱体的主钢筋笼垂直的钢筋笼，用于提高牛腿的强度，在牛腿和混凝土梁浇筑时，在牛腿和混凝土梁的活动端布置预埋结构，预埋结构的端部焊接连接钢筋笼；步骤二、搭建，先固定混凝土柱，吊装混凝土梁，控制混凝土梁上的法兰板与牛腿端部的法兰板贴合，并对准两个法兰板上的螺栓孔，以高强度螺栓贯穿螺栓孔，使用螺母对高强度螺栓进行固定，实现混凝土梁的固定。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、该连接节点是将连接件的预埋板与预制柱上的牛腿纵筋及混凝土梁的纵筋焊接锚定，混凝土柱和预制梁之间的预埋结构通过摩擦型高强度螺栓配合法兰板连接成一个整体；混凝土和预埋结构共同承受压力，摩擦型高强度螺栓承受剪力和弯矩产生的拉力。

2、在该发明中，所有构件均可提前在工厂预制，现场湿作业少，现场施工如同搭积木，牛腿和混凝土梁之间的连接均采用摩擦型高强度螺栓，节点构造简单，传力明确，施工便捷、性能可靠。高强度螺栓连接，抗震性能好，地震后受损构件可以便于更换，绿色环保。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的结构分解示意图。

图3是本发明的方钢管法兰盘连接件示意图。

图4是本发明的方钢管法兰盘连接件分解示意图。

图5是本发明预制混凝土柱的结构示意图。

图6是本发明预制混凝土梁的结构示意图。

图7是本发明的牛腿的内部结构示意图。

图中：1、混凝土柱；2、牛腿；3、混凝土梁；4、高强度螺栓；5、法兰板；6、预埋板；7、方钢管；8、加劲板；9、连接筋板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-7所示，为简化预制混凝土梁与预制混凝土柱之间连接节点的施工流程，提高施工效率，降低施工成本并保证节点足够的强度。本发明提出一种全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，包括由混凝土柱1和混凝土梁3连接而成的混凝土框架，混凝土柱1侧壁上设置有用于连接混凝土梁3的牛腿2，牛腿2和混凝土梁3的活动端上均设置有预埋结构，预埋结构的连接端上设置有法兰板5，法兰板5之间通过高强度螺栓4连接。

在进行牛腿2和混凝土梁3的连接时，通过各自活动端上的法兰板5对接，以高强度螺栓4和螺母进行法兰板5之间的固定，高强度螺栓4布置有一圈，以保证两法兰板5之间具有足够的强度。混凝土柱1、牛腿2、混凝土梁3以及预埋结构均可在工厂提前预制，在施工现场仅需直接进行高强度螺栓4的连接，即完成混凝土柱1和混凝土梁3之间节点的连接，现场施工效率高且环保性好。牛腿2内布置有横向的受力钢筋，混凝土柱1内布置有纵向的受力钢筋，纵向和横向的受力钢筋之间通过钢丝扎紧，再进行混凝土的浇筑，并将预埋板6的一部分预埋在牛腿2内；同样的方式制备混凝土梁3以及混凝土梁3端部的预埋板6。

如图1和图2所示，为提高牛腿2和混凝土梁3之间法兰板5的结构强度。所述预埋结构包括预埋板6、方钢管7和所述法兰板5，预埋板6侧壁焊接有方钢管7，所述法兰板5连接于方钢管7的活动端上，所述法兰板5的中部设置有供方钢管7的端部插入的方孔，所述法兰板5的螺栓孔布置于方孔的外侧。通过在预埋板6上焊接方钢管7，以方钢管7的活动端连接法兰板5，为方便定位，在法兰板5上以方钢管7的外部尺寸割出一个供方钢管7插入的方孔，并在方孔的外围切割螺栓孔，用于高强度螺栓4的安装。

如图1-6所示，为提高方钢管7的强度。所述方钢管7的外壁上固定连接有加劲板8，加劲板8的两端分别连接所述预埋板6和法兰板5的相对侧壁，加劲板8等距分布于所述方钢管7的外壁上。在方钢管7的外壁布置加劲板8，加劲板8的两端分别连接预埋板6和法兰板5，加劲板8作为筋板，增强方钢管7的传力刚度。

如图7所示，为增加预埋板6的安装强度。所述预埋板6的侧壁上设置有连接筋板9，连接筋板9垂直于所述预埋板6，连接筋板9两两成组布置，且每组连接筋板9之间设置有供混凝土内的受力钢筋插入的间隙。连接筋板9为横向的筋板，不会对混凝土的浇筑产生影响，配合浇筑用振捣设备，保证混凝土预制件的实心。受力钢筋插入连接筋板9之间的间隙，连接筋板9增大了预埋板6与受力钢筋的连接面积。

作为本发明优选的实施方式，为增强牛腿2和混凝土梁3内预埋板6的连接强度。所述牛腿2和混凝土梁3内的受力钢筋通过过塞焊或T型焊与所述预埋板6的侧壁连接。以过塞焊或T型焊的方式，连接预埋板6和受力钢筋，在焊接牢固后，进行混凝土的浇筑，以提高预埋板6的稳定性。

全预制装配式混凝土框架干式拼接节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、预制，在工厂内进行混凝土柱1和混凝土梁3的浇筑，在混凝土柱1和混凝土梁3内均布置钢筋笼，在混凝土柱1连接牛腿2处布置与柱体的主钢筋笼垂直的钢筋笼，用于提高牛腿2的强度，在牛腿2和混凝土梁3浇筑时，在牛腿2和混凝土梁3的活动端布置预埋结构，预埋结构的端部焊接连接钢筋笼；步骤二、搭建，先固定混凝土柱1，吊装混凝土梁3，控制混凝土梁3上的法兰板5与牛腿2端部的法兰板5贴合，并对准两个法兰板5上的螺栓孔，以高强度螺栓4贯穿螺栓孔，使用螺母对高强度螺栓4进行固定，实现混凝土梁3的固定。

Claims (6)

1.全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，包括由混凝土柱（1）和混凝土梁（3）连接而成的混凝土框架，其特征在于：混凝土柱（1）侧壁上设置有用于连接混凝土梁（3）的牛腿（2），牛腿（2）和混凝土梁（3）的活动端上均设置有预埋结构，预埋结构的连接端上设置有法兰板（5），法兰板（5）之间通过高强度螺栓（4）连接。

2.如权利要求1所述全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，其特征在于：所述预埋结构包括预埋板（6）、方钢管（7）和所述法兰板（5），预埋板（6）侧壁焊接有方钢管（7），所述法兰板（5）连接于方钢管（7）的活动端上，所述法兰板（5）的中部设置有供方钢管（7）的端部插入的方孔，所述法兰板（5）的螺栓孔布置于方孔的外侧。

3.如权利要求2所述全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，其特征在于：所述方钢管（7）的外壁上固定连接有加劲板（8），加劲板（8）的两端分别连接所述预埋板（6）和法兰板（5）的相对侧壁，加劲板（8）等距分布于所述方钢管（7）的外壁上。

4.如权利要求1所述全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，其特征在于：所述预埋板（6）的侧壁上设置有连接筋板（9），连接筋板（9）垂直于所述预埋板（6），连接筋板（9）两两成组布置，且每组连接筋板（9）之间设置有供混凝土内的受力钢筋插入的间隙。

5.如权利要求1所述全预制装配式混凝土框架干式拼接节点，其特征在于：所述牛腿（2）和混凝土梁（3）内的受力钢筋通过过塞焊或T型焊与所述预埋板（6）的侧壁连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述全预制装配式混凝土框架干式拼接节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、预制，在工厂内进行混凝土柱（1）和混凝土梁（3）的浇筑，在混凝土柱（1）和混凝土梁（3）内均布置钢筋笼，在混凝土柱（1）连接牛腿（2）处布置与柱体的主钢筋笼垂直的钢筋笼，用于提高牛腿（2）的强度，在牛腿（2）和混凝土梁（3）浇筑时，在牛腿（2）和混凝土梁（3）的活动端布置预埋结构，预埋结构的端部焊接连接钢筋笼；步骤二、搭建，先固定混凝土柱（1），吊装混凝土梁（3），控制混凝土梁（3）上的法兰板（5）与牛腿（2）端部的法兰板（5）贴合，并对准两个法兰板（5）上的螺栓孔，以高强度螺栓（4）贯穿螺栓孔，使用螺母对高强度螺栓（4）进行固定，实现混凝土梁（3）的固定。

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