TWI674345B - 梁柱接頭結構及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種梁柱接頭結構及其施工方法,其中該梁柱接頭結構包含:一預鑄柱,其包含沿一水平方向埋附於該預鑄柱中之複數個對拉桿;一預鑄梁,該預鑄梁具有固設於其一端面之一金屬板,且該金屬板上具有複數個穿孔;複數個緊固件,其中該複數個緊固件之每一者穿過該金屬板上的該複數個穿孔之每一者以連結至所對應之該對拉桿之每一者之一末端,以將該預鑄梁固定至該預鑄柱上。
Description
本發明係有關於一種梁柱接頭結構及其施工方法,特別是關於一種適用於預鑄柱及預鑄梁接合之梁柱接頭結構及其施工方法。
傳統現場澆置的鋼筋混凝土(RC)建築物構築方式需等待建築物每一層混凝土的強度到達預定強度後方能逐層向上施工,耗費時間,且施工品質的控制也較為不易。預鑄工法即在於解決上述問題,例如工程人員在工廠先行完成預鑄柱以及預鑄梁並運送至建築現場吊裝後,再於建築現場透過將預鑄柱以及預鑄梁預留的接續用鋼筋搭接後,於梁柱接頭處綁紮模版並灌漿完成兩者之間的接合。然而,此一習知梁柱接頭及其施工方式的精確度有賴於現場施工人員的經驗以及技術,施工品質不易控制且施工時間仍有縮短的空間。此外,以此方式完成後之梁柱接頭結構在強度上亦有加強之空間。 有鑑於上述習知技術之缺點,一種能提供充分強度之梁柱接頭結構以及一種能快速接合預鑄柱與預鑄梁的施工方式為業界所長久企盼。
本發明之一實施例係關於一種梁柱接頭結構,其包含:一預鑄柱,其包含沿一水平方向埋附於該預鑄柱中之複數個對拉桿;一預鑄梁,該預鑄梁具有固設於其一端面之一金屬板,且該金屬板上具有複數個穿孔;複數個緊固件,其中該複數個緊固件之每一者穿過該金屬板上的該複數個穿孔之每一者以連結至所對應之該對拉桿之每一者之一末端,以將該預鑄梁固定至該預鑄柱上。 本發明另一實施例係關於接合預鑄柱與預鑄梁的方法,包含以下步驟:(a)提供一預鑄柱,其包含沿一水平方向埋附於該預鑄柱中之複數個對拉桿;(b)提供一預鑄梁,該預鑄梁具有固設於其一端面之一金屬板,且該金屬板上具有複數個穿孔;(c)將複數個緊固件自該預鑄梁朝向該預鑄柱之方向,分別穿過該金屬板上複數個穿孔;(d)將穿過該金屬板上之該複數個穿孔之該複數個緊固件,分別連結至該複數個對拉桿之對應末端。
為更清楚了解本發明之特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明書之用,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明的申請專利範圍。 圖1A繪示依據本發明之一較佳實施例之呈現一完成澆置之預鑄柱的內部透視結構圖,圖1B繪示圖1A之預鑄柱1與托架15接合之一側面示意圖。參考圖1A及圖1B,預鑄柱1包括一第一主筋組件11及固定於該第一主筋組件11之一第一箍筋組件12。在本實施例中,該第一箍筋組件12係為螺旋狀之箍筋組件,且包含一第一主螺旋箍筋121及複數個第一副螺旋箍筋122。在圖1之實施例中,預鑄柱1具有分別配置於第一主螺旋箍筋121之外側四個角隅處的四個第一副螺旋箍筋122。第一副螺旋箍筋122有部分穿入於第一主螺旋箍筋121內部,亦即第一副螺旋箍筋122之每一者係部分與第一主螺旋箍筋121交疊。 此外,第一主筋組件11包含插置於第一副螺旋箍筋122及/或第一主螺旋箍筋121中,且以細金屬線綁紮或電銲固定至其上之複數根主筋。如圖1A及圖1B所示,第一主筋組件11包含被固定至第一主螺旋箍筋121內側上之複數根第一內主筋111,藉此第一主螺旋箍筋121圍繞於第一內主筋111之外側、穿置於第一主螺旋箍筋121與第一副螺旋箍筋122之間且固定於兩者上的複數根第一中主筋112、及位於該第一主螺旋箍筋121外且穿置於第一副螺旋箍筋122內並固定於第一副螺旋箍筋122上的複數根第一外主筋113。 又,如圖1A及圖1B所示,預鑄柱1具有至少一個預定之梁柱接頭區域A,且在梁柱接頭區域A中,預鑄柱1具有複數根沿水平方向埋附設至於預鑄柱1中之用於安裝預鑄梁2用之對拉桿13。該等對拉桿13係經埋設及定位以橫越整個預鑄柱1的橫截面上的長度或寬度尺寸,且該等對拉桿13之每一者之至少一末端(或兩末端)具有一接合結構,例如一螺孔131,以供安裝預鑄梁2。應注意者,對拉桿13之末端接合結構(例如螺孔131)係露出於預鑄柱1之側表面14,以供鎖固安裝預鑄梁2。如在圖1A及圖1B所示之實施例中,對拉桿13末端處之端面係與預鑄柱1之側表面14齊平,使得螺孔131在預鑄柱1之側表面14上露出並可觸及。又,對拉桿13在梁柱接頭區域A中數量及分布方式,係依據欲安裝於其上之預鑄梁2之尺寸及重量而定,例如在圖1A及圖1B所示之實施例中,對拉桿13之末端之螺孔131,在預鑄柱1之梁柱接頭區域A中之相對之側表面14上大致成矩形形狀分布,以供安裝一預鑄梁2。 為便於將預鑄梁2結合至預鑄柱1上或為承載預鑄梁2之至少一部分重量,於本發明一實施例中,在梁柱接頭區域A之下方之部位,預鑄柱1之側表面14進一步安裝有一托架15。如圖1B所示,托架15係透過例如螺栓153或類似固定件預先安裝固定至預鑄柱1之側表面14上。托架15具有一上表面151,且上表面151上可進一步提供一或多個安置於其上之墊塊152;在本實施例中,兩個墊塊152安置於托架15之上表面151上。應注意者,墊塊152之相對於預鑄柱1之側表面14之一端面1521與側表面14之間提供有一間距d1,且墊塊152之數量及厚度係依據預鑄梁2之形狀及尺寸而調整。 圖2A繪示依據本發明之一較佳實施例之呈現一預鑄梁2之結構圖,圖2B繪示圖2A之預鑄梁之一側視結構圖。參考圖2A及圖2B,預鑄梁2具有固設於其一端部21之端面211上之一金屬板22,且該金屬板上具有複數個穿孔221。金屬板22之複數個穿孔221之每一者係經定位以可分別對準於露出於預鑄柱1之側表面14上的相對應的個螺孔131。又根據圖2B所示,預鑄梁2之金屬板22係可藉由例如複數個螺栓而固定至預鑄梁2之端部21之端面211上,且該等螺栓頭部之端面可與金屬板之端面222齊平,但金屬板22與預鑄梁2之結合不限於此一方式。此外,金屬板22係經定尺寸使得其寬度w1大於或等於預鑄梁2之端面211之寬度w2,或其高度h1大於或等於預鑄梁2之端面211之高度h2,或其寬度w1及高度h1分別大於或等於預鑄梁2之端面211之寬度w2及高度h2。預鑄梁2之兩相對側表面上,可分別具有承托條板25及出筋結構26,承托條板25可承托例如作為樓層板之底部的鋼浪板,出筋結構26則係用以在後續施工中,續接或搭接鋼筋以形成樓板層中的鋼筋結構。 在本發明一實施例中,預鑄柱1及預鑄梁2之結構體係在預鑄工廠中依據施工圖預先澆鑄,並在混凝土達到一預定強度以後,被運送至建築現場組裝。圖3至圖5係繪示將預鑄梁固定至預鑄柱上之梁柱結合過程。參考圖3,當在建築現場中將預鑄柱1樹立定位後,以吊車之吊臂(未顯示)將預鑄梁2懸吊至預鑄柱1之梁柱接頭區域A之鄰近處,以準備將預鑄梁2結合至預鑄柱1之預定位置上。為便於安裝預鑄梁2及調整預鑄梁2相對於預鑄柱1之定位,可在工廠預鑄製作預鑄柱1時或在建築現場中將預鑄柱1定位後,先行將托架15固定安裝置圖1A中所示預鑄柱1之預定位置上,並且可進一步依據設計圖中承托預鑄梁2在端部21處之底部表面24之設計高度,將適當數量及具有適當厚度之墊塊152預先安置於托架15之表面151上,其中在本實施例中該墊塊152之厚度大致等於金屬板22之下端面229與預鑄梁2之底部表面24之垂直高度差。墊塊152係可替換以在梁柱接頭因重力等因素,在使用過一段時間後或其他原因產生變形時,經由更換不同厚度之墊塊152以調整預鑄梁2之端部21之底部表面24之高度。 如圖3所示,預鑄梁2之金屬板22之下端面229之至少一部分經施工人員調整以靠抵於托架15之上表面151上,且預鑄梁2之端部21處之底部表面24靠抵於托架15之上表面151之墊塊152上。藉由托架15所提供預鑄梁2端部之支撐,施工人員易於進一步調整預鑄梁2相對於預鑄柱1之位置,以使金屬板22上之穿孔221分別對應至露出於預鑄柱1之側表面14上之螺孔131。在另一實施例中(未圖示),預鑄柱1上並不需要安裝托架15及墊塊152等結構,而係在當預鑄梁2以吊車之吊臂懸吊至預鑄柱1之樑柱接頭區域A之鄰近處時,由施工人員直接調整預鑄梁2相對於預鑄柱1之位置,以使金屬板22上之穿孔221分別對應至露出於預鑄柱1之側表面14上之螺孔131,以進行隨後之固定作業。應注意者,如圖3所示,預鑄梁2之金屬板22之端面222與預鑄柱1之側表面14之間可預留一間距d2,而使金屬板22與預鑄柱1之相對表面間形成一間隙空間S。間距d2小於墊塊152之相對於預鑄柱1之側表面14之一端面與側表面14之間的間距d1。 在完成如圖3中所示之預鑄梁2相關於預鑄柱1之預先定位後,施工人員將以複數個緊固件3自預鑄梁2朝向預鑄柱1之水平方向分別穿過金屬板上複數個穿孔221,隨後再將穿過金屬板22上之複數個穿孔221之複數個緊固件3分別連結至預鑄柱1之複數個對拉桿13之對應末端。例如在圖4A及4B所示之實施例中,緊固件3之每一者呈現具有一螺紋端部31的螺栓型式,且較佳為高拉力螺栓。緊固件3在穿過金屬板22後分別旋入所對應之對拉桿13之該每一者之螺孔131中,以將該預鑄梁2固定至該預鑄柱1上。 此外,藉由預鑄柱1之側表面14與預鑄梁2之金屬板22間之間距d2,施工人員可以在將緊固件3旋鎖至螺孔131時,同時調整預鑄梁2之金屬板22之端面222相對於預鑄柱1之側表面14之相對角度,使兩者儘可能形成彼此平行之狀態,而使所有緊固件旋鎖至對應之螺孔131後,預鑄梁2能以足夠的水平精度固定安裝至預鑄柱1上,以減小施工誤差。在一替代實施例中(未圖示),當預鑄柱1的側表面14及預鑄梁2之金屬板22之端面222皆具有足夠的平整精度,亦可將金屬板22直接以緊固件3固定至預鑄柱1的側表面14上。在此實施例中,預鑄梁2之金屬板22之端面222直接接觸預鑄柱1的側表面14,而不需留具間隙空間。 又,如圖4B所示,當緊固件3在穿過金屬板上複數個穿孔221之後且連結至對拉桿13之對應末端之前,可在螺紋端部31上另行套上一固定組件32後,隨後再將複數個緊固件3進一步連結至該複數個對拉桿13之對應末端,固定組件32例如可為螺帽元件32,而在緊固件3已連結至預鑄柱1之對拉桿13後,固定組件32(例如螺帽)將朝向移動金屬板22之端面222移動,以進一步與緊固件3共同夾固金屬板22,而固定預鑄柱1與預鑄梁2之相對位置。 參考圖5及圖6,當預鑄梁2以足夠的水平精度固定安裝至預鑄柱1上後,以模板沿著金屬板之邊緣封住間距d2所形成的間隙空間四周,並以水泥砂漿C澆置填滿間隙空間S。待水泥砂漿C固化拆除模板後,即完成預鑄柱1與預鑄梁2之梁柱接頭結構。應注意者,托架15及墊塊152之結構,可於上述預鑄柱1與預鑄梁2之梁柱接頭結構完成後移除以供其他預鑄柱1與預鑄梁2之接合使用,亦可永久留置於預鑄柱1上以增加對預鑄梁2的支承力。在透過緊固件3將預鑄梁2之金屬板22直接固定至預鑄柱1的側表面14上,而不具間隙空間S之實施例中,澆置水泥砂漿C之步驟可省略。 藉由本發明提出之梁柱接頭結構及梁柱結合方法,可增進預鑄柱及預鑄梁之接合施工速度,以快速完成建築物之主體結構。又,預鑄柱中的對拉桿結構,可有效增進連結於對拉桿之兩末端的預鑄梁的結構度,並且在地震時更可具有傳遞剪力之效用而避免應力過度集中導致梁柱接頭結構的損壞。 以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點,其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施,當不能以之限定本發明之專利範圍,依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾,仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
1 | 預鑄柱 |
2 | 預鑄梁 |
3 | 緊固件 |
11 | 第一主筋組件 |
12 | 第一箍筋組件 |
13 | 對拉桿 |
14 | 側表面 |
15 | 托架 |
21 | 端部 |
22 | 金屬板 |
23 | 螺栓 |
24 | 底部表面 |
25 | 承托條板 |
26 | 出筋 |
31 | 螺紋端部 |
32 | 固定組件 |
111 | 內主筋 |
112 | 中主筋 |
113 | 外主筋 |
121 | 第一主螺旋箍筋 |
122 | 第一副螺旋箍筋 |
131 | 螺孔 |
151 | 上表面 |
152 | 墊塊 |
221 | 穿孔 |
222 | 端面 |
229 | 下端面 |
A | 梁柱接頭區域 |
C | 水泥砂漿 |
d1 | 間距 |
d2 | 間距 |
h1 | 高度 |
h2 | 高度 |
S | 間隙空間 |
w1 | 寬度 |
w2 | 寬度 |
以下所描述的附圖僅是出於例示性目的,並非欲以任何方式限制本揭露之範疇: 圖1A繪示依據本發明之一較佳實施例之一完成澆置之預鑄柱的內部結構示意圖; 圖1B繪示圖1A之預鑄柱與托架接合之一側面結構示意圖; 圖2A繪示依據本發明之一較佳實施例之一預鑄梁之結構示意圖; 圖2B繪示圖2A之預鑄梁之一側面結構示意圖; 圖3至圖5繪示將預鑄梁固定至預鑄柱上之梁柱結合過程示意圖;以及 圖6繪示圖5所示之完成梁柱結合之結構示意圖。
Claims (19)
- 一種梁柱接頭結構,包含:一預鑄柱,其包含沿一水平方向埋附於該預鑄柱中之複數個對拉桿;一預鑄梁,該預鑄梁具有固設於其一端面之一金屬板,且該金屬板上具有複數個穿孔;複數個緊固件,其中該複數個緊固件之每一者穿過該金屬板上的該複數個穿孔之每一者以連結至所對應之該對拉桿之每一者之一末端,以將該預鑄梁固定至該預鑄柱之一側表面上。
- 如請求項1之梁柱接頭結構,其中該預鑄柱之該等對拉桿之每一者之至少一末端具有一螺孔,且該複數個緊固件之每一者具有一螺紋端部,該複數個緊固件之該每一者之該螺紋端部用以旋入所對應之該等對拉桿之該每一者之該螺孔中以將該預鑄梁固定至該預鑄柱上。
- 如請求項2之梁柱接頭結構,其中該複數個緊固件之每一者為一高拉力螺栓。
- 如請求項1之梁柱接頭結構,進一步包含安裝至該預鑄柱之該側表面上之一托架,該托架位於該預鑄梁之一端部下方以承托該預鑄梁之該端部。
- 如請求項4之梁柱接頭結構,其中該托架具有一上表面,該上表面支撐該預鑄梁之該金屬板之一下端面之至少一部分。
- 如請求項4之梁柱接頭結構,其中該托架具有一上表面,該梁柱接頭結構進一步包括設置於該上表面上之至少一墊塊,該至少一墊塊支撐該預鑄梁之該端部。
- 如請求項1之梁柱接頭結構,其中該金屬板之寬度大於該預鑄梁之該端面之寬度。
- 如請求項1之梁柱接頭結構,其中該金屬板之高度大於該預鑄梁之該端面之高度。
- 如請求項1至8任一項之梁柱接頭結構,其中該金屬板與該預鑄柱之相對表面間具有一間隙空間。
- 如請求項9之梁柱接頭結構,其中該間隙空間係以水泥砂漿澆置填滿。
- 如請求項10之梁柱接頭結構,其中該預鑄柱包括一第一主筋組件及固定於該第一主筋組件之一第一箍筋組件,其中該第一箍筋組件為螺旋箍筋組件,且其中該第一箍筋組件包括一第一主螺旋箍筋及複數第一副螺旋箍筋,該複數第一副螺旋箍筋大致設置於該第一主螺旋 箍筋外側,且該複數第一副螺旋箍筋有部分穿入於該第一主螺旋箍筋內。
- 如請求項10之梁柱接頭結構,其中該第一主筋組件包括:一第一內主筋,該第一主螺旋箍筋圍繞該第一內主筋外;一第一中主筋,其穿置於該第一主螺旋箍筋與該第一副螺旋箍筋之間;及一第一外主筋,其穿置於該第一主螺旋箍筋外且在該第一副螺旋箍筋內。
- 一種梁柱接頭結構施工方法,包含以下步驟:(a)提供一預鑄柱,其包含沿一水平方向埋附於該預鑄柱中之複數個對拉桿;(b)提供一預鑄梁,該預鑄梁具有固設於其一端面之一金屬板,且該金屬板上具有複數個穿孔;(c)將複數個緊固件自該預鑄梁朝向該預鑄柱之方向,分別穿過該金屬板上複數個穿孔;(d)將穿過該金屬板上之該複數個穿孔之該複數個緊固件,分別連結至該複數個對拉桿之對應末端,以將該預鑄梁固定至該預鑄柱之一側表面上。
- 如請求項13之方法,其中該預鑄柱之該等對拉桿之每一者之至少一末端具有一螺孔,且該複數個緊固件之每一者具有一螺紋端部,且在步驟(d)中包含該複數個緊固件之該每一者之該螺紋端部旋入所對應之該等對拉桿之該每一者之該螺孔中。
- 如請求項13之方法,其中在進行步驟(b)之前進一步包含將一托架安裝至該預鑄柱之該側表面上。
- 如請求項15之方法,其中在進行步驟(b)之後、步驟(c)之前,將該預鑄梁之一端部置於該托架之一上表面表上。
- 如請求項16之方法,其中在將該預鑄梁之該端部置於該托架之該上表面表上之前,提供至少一墊塊,並將該墊塊置於該托架之該上表面表上,用以調整該預鑄梁之該端部的高度。
- 如請求項16或17之方法,其中在將該預鑄梁之該端部置於該托架之該上表面表上之同時,於該金屬板與該預鑄柱之相對表面間保留一間隙空間。
- 如請求項18之方法,進一步以水泥砂將澆置填滿該間隙空間。
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