CN209603288U - 一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，包括上预制柱、预制混凝土梁板和下预制柱，上预制柱与预制混凝土梁板连接的位置固定有上柱下端钢管，下预制柱与预制混凝土梁板连接的位置固定有下柱上端钢管，预制混凝土梁板的中部设置有与上柱下端钢管和下柱上端钢管连接的外钢管，外钢管内的上柱下端钢管与下柱上端钢管之间、上柱下端钢管与外钢管之间、下柱上端钢管与外钢管之间形成后浇区，后浇区内填充材料。本实用新型的节点采用双钢管截面形式，内部空间后浇处理，具有足够刚度和耗能能力。

Description

一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点

技术领域

本实用新型属于装配式结构装配技术领域，尤其涉及到一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点。

背景技术

装配式建筑是一种节能、环保、高效的建筑形式，符合国家建设能源节约型、环境友好型社会的需要。预制装配式混凝土结构经济效益高、施工受气候条件影响小、产品质量易保证、建造时间短和对环境污染小等优点，因而得到了大力推广和应用。装配式建筑的发展和应用必然成为建筑行业发展的重要方向。多次地震表明，装配式建筑破坏主要形式是装配节点的破坏，因此，装配节点的抗震能力决定了装配式结构的整体的安全性和可靠性。随着装配技术的发展，对装配节点进行了深入的研究和探讨。现有技术能够确保节点的连接安全性和可靠性。然而，现在框架结构采用装配式建筑形式仍然存在一些问题。问题1是结构进行预制安装时梁板体系基本分离处理，梁先预制，结构板采用后浇处理，结构体系的整体性受到严重影响，不利于结构整体抗震性能的发挥。问题2是节点处搭接连接处理，一般情况下锚固长度不足。问题3是节点连接复杂，不利于安装和施工，节点刚度不够，不能保证节点抗震性能。问题4是现有装配节点仍然需要大量的临时支撑体系，安装和拆除耗时费工，施工效率低，没有使结构体系从耗时费工的模式中解放出来。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，包括上预制柱、预制混凝土梁板和下预制柱，上预制柱与预制混凝土梁板连接的位置固定有上柱下端钢管，下预制柱与预制混凝土梁板连接的位置固定有下柱上端钢管，预制混凝土梁板的中部设置有与上柱下端钢管和下柱上端钢管连接的外钢管，外钢管内的上柱下端钢管与下柱上端钢管之间、上柱下端钢管与外钢管之间、下柱上端钢管与外钢管之间形成后浇区，后浇区内填充填充材料。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的内部侧壁上分别设置有与上预制柱和下预制柱相对应的上柱构造件和下柱构造件。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的外部侧壁上分别设置有与外钢管连接的上柱下端连接件和下柱上端连接件。

进一步的，上柱下端连接件和下柱上端连接件上分别设置有与外钢管相配合的卡口，外钢管的上、下端分别设置有与卡口相配合的卡槽，卡口能够卡在卡槽内。

进一步的，上预制柱的上柱下端钢管与上预制柱采用装配式连接，下预制柱的下柱上端钢管与下预制柱预制连接。

进一步的，上柱纵筋和上柱箍筋形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成上预制柱；下柱纵筋和下柱箍筋形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成下预制柱。

进一步的，上、下预制柱柱端预留上柱纵筋和下柱纵筋的搭接钢筋，钢筋长度过节点。

进一步的，梁纵筋和梁箍筋及板钢筋构成空间骨架，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板。

进一步的，外钢管与预制混凝土梁板的梁板表面齐平，外钢管的厚度不小于8mm，外钢管的外圆周侧壁上焊接有连接构造件。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的长度分别不小于300mm，上柱下端钢管、下柱上端钢管入外钢管长度分别不小于100mm，上柱下端钢管、下柱上端钢管与外钢管形状相同，外钢管比上柱下端钢管、下柱上端钢管的单边大25-40mm。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁板节点主要采用型钢钢管装配形式，利用卡槽安装，节点采用焊接处理，安装简单；

(2)本实用新型的预制柱与梁板体系节点连接处采用钢筋搭接处理，使钢筋伸过节点，锚固于钢管内，并设置钢管连接构造装置，确保节点的安全性和可靠性；

(3)本实用新型的节点采用双钢管截面形式，内部空间后浇处理，具有足够刚度和耗能能力；

(4)本实用新型的预制混凝土梁板采用一体预制，整体性能较好，节点采用外钢管进行构造连接处理，安装简单，方便可靠；

(5)本实用新型的预制构件可实现标准化处理，工业化生产，提高施工效率和施工质量，节能环保。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的装配节点平面示意图；

图2为本实用新型实施例的装配节点剖面示意图；

图3为本实用新型实施例所述的预制混凝土梁板的装配节点剖面示意图；

图4为本实用新型实施例所述的外钢管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的上预制柱的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的上柱下端钢管的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的下预制柱的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的下柱上端钢管的结构示意图。

附图标记说明：

1、上预制柱；11、上柱纵筋；12、上柱箍筋；13、上柱下端钢管；131、上柱下端连接件；132、上柱构造件；14、灌浆孔；2、预制混凝土梁板；21、梁纵筋；22、梁箍筋；23、板钢筋；24、梁板构造锚固筋；3、下预制柱；31、下柱纵筋；32、下柱箍筋；33、下柱上端钢管；331、下柱上端连接件；332、下柱构造件；4、后浇区；5、外钢管；51、连接构造件；52、卡槽；53、加劲板；6、墩台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至8所示，一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，包括上预制柱1、预制混凝土梁板2和下预制柱3，上柱纵筋11和上柱箍筋12形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成上预制柱1；下柱纵筋31和下柱箍筋32形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成下预制柱3。上预制柱1与预制混凝土梁板2连接的位置固定有上柱下端钢管13，下预制柱3与预制混凝土梁板2连接的位置固定有下柱上端钢管33，预制混凝土梁板2的中部设置有与上柱下端钢管13和下柱上端钢管33连接的外钢管5。

梁纵筋21和梁箍筋22及板钢筋23构成空间骨架，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板2。外钢管5与预制混凝土梁板2的梁板表面齐平，外钢管5的厚度不小于8mm，外钢管5的外圆周侧壁上焊接有连接构造件51，连接构造件51确保外钢管5与预制混凝土梁板2牢固结合。

上柱下端钢管13和下柱上端钢管33可以和上预制柱1、下预制柱3一起预制也可分离，一般采用下预制柱3的下柱上端钢管33预制连接，上预制柱1的上柱下端钢管13分离处理的方法。

外钢管5内的上柱下端钢管13与下柱上端钢管33之间、上柱下端钢管13与外钢管5之间、下柱上端钢管33与外钢管5之间形成后浇区4，后浇区4内依据设计可采用不同材料填充，一般采用高强混凝土，确保节点的整体性，保护钢构件的抗腐蚀和抗火能力，提高结构整体性和安全性。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的钢管的形状和尺寸分别与上预制柱1、下预制柱3一致，上柱下端钢管13、下柱上端钢管33分别在上预制柱1、下预制柱3的柱端连接有一定的长度，依据设计确定，此连接长度一般不小于50mm，上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的钢管厚度分别不小于8mm。

如图6、8所示，上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的内部侧壁上分别设置有与上预制柱1和下预制柱3相对应的上柱构造件132和下柱构造件332，上柱构造件132和下柱构造件332为构造装置，上柱构造件132和下柱构造件332可以为栓钉，上柱构造件132和下柱构造件332为了确保钢管与预制柱牢固结合，提高节点的整体强度和抗震性能。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的外部侧壁上分别设置有与外钢管5连接的连接构造装置上柱下端连接件131和下柱上端连接件331，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别设置有若干个，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别沿着上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的轴心线在其外部侧壁上均匀对称布置，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的形状根据要求可以呈多种形式，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的长度分别不小于50mm，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的上设置有与外钢管5相配合的卡口，外钢管5的上、下端分别设置有与卡口相配合的卡槽52，卡口能够卡在卡槽52内。卡槽52的位置分别与上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的轴线对称。外钢管5的外圆周壁的中部还设置有加劲板53。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的长度依据设计确定，长度不小于300mm，上柱下端钢管13、下柱上端钢管33入外钢管5长度分别不小于100mm。上柱下端连接件131和下柱上端连接件331能够增大节点抗剪能力。卡槽52宽度比上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的宽度单边宽宜为3mm，便于焊接，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331与卡槽52搭接长度分别最小为40mm；上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别采用钢板，钢板的数量不少于1块，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的钢板厚度不小于12mm；上柱下端钢管13、下柱上端钢管33与外钢管5宜为同形状，外钢管5比上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的单边大25-40mm。上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的一端分别焊接于上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的外侧壁上，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的另一端分别焊接于预制混凝土梁板2内的外钢管5上，焊缝采用双面焊缝。

上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别与外钢管5连接可以起到牛腿的作用，减少竖向支撑体系，省时省工。

上、下预制柱(1、3)柱端预留柱纵筋的搭接钢筋，钢筋长度过节点，深入上柱下端钢管13、下柱上端钢管33内的长度不小于150mm，搭接钢筋锚固形式可以为直锚也可以为弯锚。

本实用新型的施工方法：

实施例一，柱两端钢管提前预制固定的整体施工顺序为：

第一步，绑扎上、下柱纵筋(11、31)和上、下柱箍筋(12、32)形成钢筋笼，分别安装上上柱下端钢管13和下柱上端钢管33，浇筑混凝土形成钢筋混凝土柱上预制柱1和下预制柱3，上柱下端钢管13和下柱上端钢管33分别与上预制柱1和下预制柱3的连接长度为50mm；

第二步，绑扎梁纵筋21和梁箍筋22，绑扎板钢筋23，形成梁板的钢筋骨架，留出外钢管5的安装位置；

第三步，确定外钢管5的准确位置，墩台6的中心位置，固定外钢管5，设置梁板构造锚固筋24，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板2；

第四步，将预制混凝土梁板2安装于下预制柱3上，使下柱上端连接件331位于卡槽52内，最小搭接长度为40mm，并进行临时固定和支撑；

第五步，采用双面焊将下柱上端连接件331焊接与外钢管5上；

第六步，将上预制柱1安装于外钢管5内，使上柱下端连接件131位于卡槽52内，使上预制柱1和下预制柱3与外钢管5轴线基本对齐，上柱下端钢管13与下柱上端钢管33净距为50mm，并进行临时的固定支撑；

第七步，采用双面焊将上柱下端连接件131焊接于外钢管5上；

第八步，在后浇区4外部支设模板；

第九步，向后浇区4内浇筑高强混凝土；

第十步，高强混凝土强度达到要求，可拆除柱临时固定装置。

实施例二，上柱下端钢管13分离设置的整体施工顺序为：

第一步，绑扎上柱纵筋11和上柱箍筋12形成钢筋笼，浇筑混凝土形成钢筋混凝土上预制柱1，绑扎下柱纵筋31和下柱箍筋32形成钢筋笼，安装下柱上端钢管33，与柱外部尺寸齐平，浇筑混凝土形成钢筋混凝土下预制柱3，混凝土入钢管长度为50mm；

第二步，绑扎梁纵筋21和梁箍筋22，绑扎板钢筋23，形成梁板的钢筋骨架，留出外钢管5的安装位置；

第三步，确定外钢管5的准确位置，墩台6中心位置，固定外钢管5，设置梁板构造锚固筋24，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板2；

第四步，将预制混凝土梁板2安装于下预制柱3上，使下柱上端接件位于卡槽52内，最小搭接长度为40mm，并进行临时固定和支撑；

第五步，采用双面焊将下柱上端连接件331焊接于外钢管5上；

第六步，上柱下端钢管13安装于外钢管5内，使上柱下端连接件131位于卡槽52内，使上柱下端钢管13和下预制柱3与外钢管5轴线基本对齐；

第七步，采用双面焊将上柱下端连接件131焊接于外钢管5上；

第八步，将上预制柱1安装于上柱下端钢管13上，并进行临时的固定支撑；

第九步，在后浇区4外部支设模板；

第十步，向后浇区4间内浇筑高强混凝土；

第十一步，填充物强度达到要求，可拆除柱临时固定装置。

本实用新型提出的装配方法和施工过程提高了钢筋混凝土结构和梁板体系节点的整体性和刚度，确保了结构的整体刚度和抗震性能，可实现标准化设计和工业化生产，能够大大提高施工效率和质量，节能环保，为装配式结构设计和施工提供了一种装配方式和技术手段。

本实用新型的有益效果：

第一、预制柱和梁板体系分层分段设计可以实现标准化设计和工业化生产；

第二、上、下预制柱(1、3)在节点区域内采用钢筋搭接连接处理，简单方便，安全可靠；

第三、上柱下端钢管13、下柱上端钢管33与外钢管5增设连接件，采用焊缝连接，提供较强的抗弯和抗剪能力，是钢筋搭接连接方法的补充；

第四、后浇区4内依据设计采用材料填充，可以确保节点的连接的安全性和整体性，提高节点的抗震能力。

本装配节点和施工过程相比以往的装配节点，该节点充分利用钢管的良好力学性能和可加工性，使节点的安装和施工更加方便。将预制混凝土柱与预制梁板体系采用分段分层设计和处理，可实现标准化设计和工业化生产。该节点的在节点区域内采用钢筋搭接连接和钢构件连接的方式进行处理，提高节点的整体刚度和抗震性能。整个节点装配简单，施工方法容易，整体抗震能力较强，安全可靠，为装配式混凝土结构的节点设计和施工提供了安全可靠的装配方法。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：包括上预制柱(1)、预制混凝土梁板(2)和下预制柱(3)，上预制柱(1)与预制混凝土梁板(2)连接的位置固定有上柱下端钢管(13)，下预制柱(3)与预制混凝土梁板(2)连接的位置固定有下柱上端钢管(33)，预制混凝土梁板(2)的中部设置有与上柱下端钢管(13)和下柱上端钢管(33)连接的外钢管(5)，上、下预制柱(1、3)柱端预留上柱纵筋(11)和下柱纵筋(31)的搭接钢筋，钢筋长度过节点,搭接钢筋进行搭接，外钢管(5)内的上柱下端钢管(13)与下柱上端钢管(33)之间、上柱下端钢管(13)与外钢管(5)之间、下柱上端钢管(33)与外钢管(5)之间形成后浇区(4)，后浇区(4)内填充填充材料。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)的内部侧壁上分别设置有与上预制柱(1)和下预制柱(3)相对应的上柱构造件(132)和下柱构造件(332)。

3.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)的外部侧壁上分别设置有与外钢管(5)连接的上柱下端连接件(131)和下柱上端连接件(331)。

4.根据权利要求3所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上柱下端连接件(131)和下柱上端连接件(331)上分别设置有与外钢管(5)相配合的卡口，外钢管(5)的上、下端分别设置有与卡口相配合的卡槽(52)，卡口能够卡在卡槽(52)内。

5.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上预制柱(1)的上柱下端钢管(13)与上预制柱(1)采用装配式连接，下预制柱(3)的下柱上端钢管(33)与下预制柱(3)预制连接。

6.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上柱纵筋(11)和上柱箍筋(12)形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成上预制柱(1)；下柱纵筋(31)和下柱箍筋(32)形成钢筋骨架，浇筑混凝土形成下预制柱(3)。

7.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：梁纵筋(21)和梁箍筋(22)及板钢筋(23)构成空间骨架，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板(2)。

8.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：外钢管(5)与预制混凝土梁板(2)的梁板表面齐平，外钢管(5)的厚度不小于8mm，外钢管(5)的外圆周侧壁上焊接有连接构造件(51)。

9.根据权利要求1所述的预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的混合装配节点，其特征在于：上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)的长度分别不小于300mm，上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)入外钢管(5)长度分别不小于100mm，上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)与外钢管(5)形状相同，外钢管(5)比上柱下端钢管(13)、下柱上端钢管(33)的单边大25-40mm。