CN116752631A - 一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点及施工方法，该节点包括：下预制柱、上预制柱、蜂窝型钢、横向连接型钢和竖向拼接钢板；所述上预制柱和下预制柱上下对接，蜂窝型钢设置于其中心，四周还设置有螺旋箍筋，沿螺旋箍筋的四周纵向设置有四根纵筋，纵筋上等间距套设有矩形箍筋，预制柱的其余部分被混凝土填充；所述横向连接型钢固定于下预制柱上端位置的蜂窝型钢的左右两端。该施工方法中，上预制柱和下预制柱均在工厂预制并采用蒸压养护，施工现场仅需将上预制柱和下预制柱拼接并用螺栓连接后浇筑混凝土封口。本发明结构性能的提升，建筑空间利用率提升、经济效益好，施工便捷。

Description

一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点及施工方法
技术领域
本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点及施工方法。
背景技术
梁柱节点是主体结构的重要组成部分，框架结构的震害大多发生柱和梁柱节点核心区，节点的破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重时会引起整个框架的倒塌。由于型钢混凝土结构兼具混凝土结构和钢结构二者优点，具有显著的优势，在高层建筑以及大跨度的结构中受到广泛应用。随着我国建造技术的不断提升，装配式结构的研究受到越来越多的关注。
目前，传统的钢筋混凝土梁柱节点多为现场施工，梁柱节点本身工序繁多，施工复杂，尤其是高层建筑等，施工人员的操作水平参差不齐，使得梁柱节点的施工难以达到设计要求，同时目前采用的型钢混凝土梁柱节点中的实腹式型钢其黏结力较差，使得钢材和混凝土的性能无法充分发挥，而型钢混凝土梁柱节点核心区受力复杂，传统的箍筋形式对节点核心区混凝土的约束以及防止剪切破坏的效果不理想。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的问题，为了满足实际工程需求，克服现有梁柱节点的缺陷，本发明提出一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点及施工方法。
本发明的技术方案为：
一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，包括：
下预制柱、上预制柱、蜂窝型钢、横向连接型钢和竖向拼接钢板；
所述上预制柱和下预制柱上下对接，蜂窝型钢设置于其中心，四周还设置有螺旋箍筋，沿螺旋箍筋的四周纵向设置有四根纵筋，纵筋上等间距套设有矩形箍筋，预制柱的其余部分被混凝土填充；
所述横向连接型钢固定于下预制柱上端位置的蜂窝型钢的左右两端。
进一步地，蜂窝型钢腹板处设置有加劲肋，所述加劲肋沿预制柱竖向方向等间距焊接在蜂窝型钢腹板处。
进一步地，竖向拼接钢板上留有螺栓孔。
一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的施工方法，包括步骤如下：
步骤一，制作下预制柱：在工厂，首先在蜂窝型钢腹板处焊接加劲肋，在蜂窝十字型钢顶端焊接竖向拼接钢板，其次在蜂窝型钢的两端焊接横向连接型钢，最后将蜂窝型钢放置在梁柱节点核心区，将纵筋、矩形箍筋、螺旋箍筋绑扎成钢筋网，浇筑混凝土形成下预制柱；
步骤二，制作上预制柱：在工厂，首先在蜂窝型钢腹板处焊接加劲肋，在蜂窝十字型钢底端焊接竖向拼接钢板，然后将蜂窝型钢放置在梁柱节点核心区，将纵筋、矩形箍筋、螺旋箍筋绑扎成钢筋网，浇筑混凝土形成上预制柱；
步骤三，在施工现场，将预制好的上预制柱和下预制柱在竖向方向通过竖向拼接钢板和高强度螺栓连接，横向方向将梁的型钢与下预制柱的横向连接型钢通过钢板拼接和高强度螺栓连接，随后浇筑后浇混凝土封口。
与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1.结构性能提升。蜂窝型钢的设置提高了预制柱的承载力，同时采用螺旋箍筋的形式有效约束了节点核心区的混凝土，增强了其强度和变形能力，降低了节点核心区发生剪切破坏的可能，合理设置的加劲肋有效防止型钢局部屈服。
2.建筑空间利用率提升、经济效益好。本发明提供的预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的承载能力较高，故在同等荷载水平作用下，预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的截面面积将远小于传统钢筋混凝土梁柱节点的截面面积，从而空间利用率得到提升。此外采用蜂窝型钢相较与实腹式十字型钢节省了钢材，减轻了结构自重，降低了生产成本。
3.施工便捷。本发明提供的预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点采用半预制、半现浇的施工方案，即预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的上预制柱和下预制柱均在工厂预制并采用蒸压养护，施工现场仅需将上预制柱和下预制柱拼接并用螺栓连接后浇筑混凝土封口，无需额外的模板与支撑。在高层建筑施工中型钢混凝土不必等到混凝土达到一定强度就可以继续施工上层，可缩短周期，由于无临时立柱也为设备安装提供可能。
附图说明
图1是本发明预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点示意图。
图2是本发明的蜂窝型钢结构示意图。
图3是本发明预制装配式蜂窝型钢梁柱节点的俯视图。
图4是本发明预制装配式蜂窝型钢梁柱节点核心区的局部示意图。
图中所示，1-下预制柱；2-蜂窝型钢；3-横向连接型钢；4-竖向拼接钢板；5-加劲肋；6-纵筋；7-矩形箍筋；8-螺旋箍筋；9-高强度螺栓；10-混凝土；11-上预制柱；12-螺栓孔；13-箍筋穿口；14-后浇口。
具体实施方式
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分，而不是全部的实施例。
一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，包括：下预制柱1、上预制柱11、蜂窝型钢2、横向连接型钢3和竖向拼接钢板4；所述上预制柱11和下预制柱1上下对接，蜂窝型钢2设置于其中心，四周还设置有螺旋箍筋8，沿螺旋箍筋8的四周纵向设置有四根纵筋6，纵筋6上等间距套设有矩形箍筋7，预制柱的其余部分被混凝土10填充；所述横向连接型钢3固定于下预制柱1上端位置的蜂窝型钢2的左右两端。蜂窝型钢2腹板处设置有加劲肋5，所述加劲肋5沿预制柱竖向方向等间距焊接在蜂窝型钢2腹板处。竖向拼接钢板4上留有螺栓孔12，用于固定高强度螺栓9。横向连接型钢3腹板处留有箍筋穿口13。
如图1所示，本发明为一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，所述梁柱节点单元包括下预制柱1、上预制柱11、位于第一预制柱核心区的蜂窝型钢2、横向连接型钢3、竖向拼接钢板4。
如图1和图3所示，下预制柱1设置有沿预制柱截面内四周均匀布置的若干纵筋6，纵筋6设置有沿其竖向方向等间距布置的矩形箍筋7，蜂窝形钢2沿竖向方向设置有等间距布置的螺旋箍筋8。下预制柱1上端连接竖向拼接钢板4，竖向拼接钢板4上设置有螺栓孔12(图中未示出)，下预制柱1下部端角处留有后浇口14，上预制柱11下端设置有竖向拼接钢板4，竖向拼接钢板4上设置有螺栓孔12(图中未示出)，
如图1和图2所示，下预制柱1内核心区设置有蜂窝型钢2，所述蜂窝型钢2的蜂窝口沿竖向方向等间距设置在十字型钢腹板交界中心。
如图3所示，蜂窝型钢2腹板处设置有加劲肋5，所述加劲肋5沿预制柱1竖向方向等间距焊接在蜂窝型钢2腹板处。
如图1和图4所示，蜂窝型钢2沿横向方向设置有横向连接型钢3，所述横向连接型钢3腹板处留有箍筋穿口13。
后浇混凝土10所采用的混凝土为再生混凝土、轻骨料混凝土、橡胶混凝土、吸声混凝土或保温隔热混凝土。
本发明还提供了预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的施工方法，步骤如下：
步骤一，制作下预制柱1：在工厂，首先在蜂窝型钢2腹板处焊接加劲肋5，在蜂窝十字型钢2顶端焊接竖向拼接钢板4，其次在蜂窝型钢2的两端焊接横向连接型钢3，最后将蜂窝型钢2放置在梁柱节点核心区，将纵筋6、矩形箍筋7、螺旋箍筋8绑扎成钢筋网，浇筑混凝土10形成下预制柱1；
步骤二，制作上预制柱11：在工厂，首先在蜂窝型钢2腹板处焊接加劲肋5，在蜂窝十字型钢2底端焊接竖向拼接钢板4，然后将蜂窝型钢放置在梁柱节点核心区，将纵筋6、矩形箍筋7、螺旋箍筋8绑扎成钢筋网，浇筑混凝土形成上预制柱11；
步骤三，在施工现场，将预制好的上预制柱11和下预制柱1在竖向方向通过竖向拼接钢板4和高强度螺栓9连接，横向方向将梁的型钢与下预制柱1的横向连接型钢3通过钢板拼接和高强度螺栓9连接，随后浇筑后浇混凝土封口。
根据本发明提出的技术方案，本领域技术人员可以进一步优化预制混凝土的材料，形状，型钢种类，型钢蜂窝孔大小，后浇混凝土强度和种类以实现本实例优化设计，但应仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，其特征在于，包括：
下预制柱(1)、上预制柱(11)、蜂窝型钢(2)、横向连接型钢(3)和竖向拼接钢板(4)；
所述上预制柱(11)和下预制柱(1)上下对接，蜂窝型钢(2)设置于其中心，四周还设置有螺旋箍筋(8)，沿螺旋箍筋(8)的四周纵向设置有四根纵筋(6)，纵筋(6)上等间距套设有矩形箍筋(7)，预制柱的其余部分被混凝土(10)填充；
所述横向连接型钢(3)固定于下预制柱(1)上端位置的蜂窝型钢(2)的左右两端。
2.根据权利要求1所述预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，其特征在于：蜂窝型钢(2)腹板处设置有加劲肋(5)，所述加劲肋(5)沿预制柱竖向方向等间距焊接在蜂窝型钢(2)腹板处。
3.根据权利要求1所述预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，其特征在于：竖向拼接钢板(4)上留有螺栓孔(12)，用于固定高强度螺栓(9)。
4.根据权利要求2所述预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点，其特征在于：横向连接型钢(3)腹板处留有箍筋穿口(13)。
5.根据权利要求1所述预制装配式蜂窝型钢混凝土梁柱节点的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一，制作下预制柱(1)：在工厂，首先在蜂窝型钢(2)腹板处焊接加劲肋(5)，在蜂窝十字型钢(2)顶端焊接竖向拼接钢板(4)，其次在蜂窝型钢(2)的两端焊接横向连接型钢(3)，最后将蜂窝型钢(2)放置在梁柱节点核心区，将纵筋(6)、矩形箍筋(7)、螺旋箍筋(8)绑扎成钢筋网，浇筑混凝土(10)形成下预制柱(1)；
步骤二，制作上预制柱(11)：在工厂，首先在蜂窝型钢(2)腹板处焊接加劲肋(5)，在蜂窝十字型钢(2)底端焊接竖向拼接钢板(4)，然后将蜂窝型钢放置在梁柱节点核心区，将纵筋(6)、矩形箍筋(7)、螺旋箍筋(8)绑扎成钢筋网，浇筑混凝土形成上预制柱(11)；
步骤三，在施工现场，将预制好的上预制柱(11)和下预制柱(1)在竖向方向通过竖向拼接钢板(4)和高强度螺栓(9)连接，横向方向将梁的型钢与下预制柱(1)的横向连接型钢(3)通过钢板拼接和高强度螺栓(9)连接，随后浇筑后浇混凝土封口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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