專(zhuān)利名稱(chēng):一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及房屋組裝框架的構(gòu)件結(jié)構(gòu)及建筑方法,具體地說(shuō)是一種預(yù)制 空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn)及施工方法,屬于建筑組裝構(gòu)件及工藝方法的改進(jìn)。
背景技術(shù):
目前,組裝結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)采用"鋼板凳"的連接方法,即在節(jié)點(diǎn)使用大量的 型鋼構(gòu)造,實(shí)行焊接施工,也稱(chēng)干法施工。干法施工的弊病在于其暴露的焊 縫氧化后削弱了原有的整體性,容易形成應(yīng)力集中而造成破壞,這就是組裝 結(jié)構(gòu)不易推廣的死穴。傳統(tǒng)的組裝結(jié)構(gòu)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的適應(yīng)能力存在局限性, 缺乏藝術(shù)變化的靈活性,因其模具成本昂貴,生產(chǎn)量低了攤銷(xiāo)成本高,生產(chǎn) 量高了又存在千篇一律的弊病。
中國(guó)專(zhuān)利公告號(hào)CN201034538Y,公告日2008年2月20日,實(shí)用新 型名稱(chēng)《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁、柱混合連接節(jié)點(diǎn)》,提出了由預(yù)制梁和 預(yù)制柱由無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋連接成整體,柱是連續(xù)通過(guò)2-3層的構(gòu)件,梁是單 開(kāi)間構(gòu)件的技術(shù)方案。梁中布置有螺旋箍筋,并在梁中節(jié)點(diǎn)區(qū)密布有箍筋、 構(gòu)造鋼筋和波紋管,波紋管中后穿非預(yù)應(yīng)力粘結(jié)筋,梁與柱間留有縫隙。這 種節(jié)點(diǎn)不需要現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)灌澆混凝土,其裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的抗震 性能,使破壞主要集中在梁柱交接面處,梁上幾乎不會(huì)出現(xiàn)大的裂縫,構(gòu)件 的損壞程度輕。但該技術(shù)方案中,梁與柱主要靠粘結(jié)筋連接,整體剛度和抗剪力較差,需要借助鋼牛腿支撐,裝配施工上也比較麻煩,同時(shí)仍存在干法
施工中焊縫易氧化的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)費(fèi)時(shí)費(fèi)料,組裝結(jié)構(gòu)整體性和對(duì)建筑變化的適應(yīng)性差,以及裝配式結(jié)構(gòu)梁與柱連接剛度差的缺陷和不足,提供一種整體剛度高,對(duì)建筑變化適應(yīng)性強(qiáng),組裝施工方便的預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的的技術(shù)解決方案是 一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),由預(yù)制梁與柱經(jīng)混凝土現(xiàn)澆而成,所述的預(yù)制梁為空心梁,空心梁上的內(nèi)孔中埋設(shè)有連接到柱的穿心鎖。
當(dāng)空心梁與柱的連接部位對(duì)接有柱時(shí),上、下兩柱內(nèi)的柱筋對(duì)應(yīng)焊接或用螺母連接,所述的柱為空心柱時(shí),在上、下兩柱連接部位的內(nèi)孔中埋設(shè)有穿心鎖。
所述的穿心鎖由力筋和擋頭連接而成,擋頭的外形尺寸與空心梁或柱上內(nèi)孔的孔形尺寸相適應(yīng),力筋與擋頭垂直連接,穿心鎖端部的擋頭埋設(shè)在空心梁或柱上的內(nèi)孔中,穿心鎖上有一段力筋埋設(shè)在柱內(nèi)。
當(dāng)所述的柱為中柱時(shí),穿心鎖上力筋的兩端各連接有擋頭,兩擋頭分別埋設(shè)在相對(duì)兩空心梁的內(nèi)孔中,且相對(duì)兩空心梁端部的梁筋對(duì)應(yīng)焊接,當(dāng)所述的柱為邊柱時(shí),力筋的一端連接有擋頭,且力筋的另一端埋設(shè)在柱的上方。
所述穿心鎖上的擋頭為板狀,所述的力筋固定在擋頭平面的邊部,且力筋對(duì)應(yīng)埋設(shè)在空心梁內(nèi)孔的上部本發(fā)明實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的的技術(shù)解決方案是 一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法,包括以下步驟
A. 將柱豎立固定在基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)空心梁與柱的連接部位設(shè)置支撐架或支撐模板,將空心梁擱置在支撐架或支撐模板上,將穿心鎖布置在空心梁的內(nèi)孔中和柱的正上方,將空心梁端部的梁筋與柱上的柱筋點(diǎn)焊連接,或?qū)⑾鄬?duì)兩空心梁端部的梁筋對(duì)應(yīng)焊接;
B. 向柱與空心梁的連接部位澆注混凝土,并使混凝土灌入空心梁的內(nèi)孔中,將混凝土震搗密實(shí),養(yǎng)護(hù)凝固后即成空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn)。
所述的步驟A中還包括以下步驟Al.在柱與空心梁連接部位的上方對(duì)應(yīng)設(shè)置另一柱,將上、下兩柱上的柱筋對(duì)應(yīng)焊接或用螺母連接;
A2.在空心梁上方對(duì)應(yīng)柱的外周邊設(shè)置模板。
步驟A中,當(dāng)柱為空心柱時(shí),在下方的柱內(nèi)孔中裝入線管和/或鋼筋,然后向柱的頂部?jī)?nèi)孔中澆注混凝土至柱的頂端,或者在上、下兩柱連接部位的內(nèi)孔中裝入穿心鎖,步驟B中,從柱的頂部?jī)?nèi)孔中向柱與空心梁的連接部位澆注混凝土,或者在空心梁上方的模板處澆注混凝土。
所述的柱為中柱時(shí),在相對(duì)兩空心梁端部梁筋的重合搭接部位滿焊連接,其焊縫面積是梁筋截面積的1.2 — 2倍。
通過(guò)上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是
1. 本發(fā)明的現(xiàn)澆式組裝節(jié)點(diǎn)保持了結(jié)構(gòu)的整體性,有效避免接頭及焊縫裸露氧化削弱局部強(qiáng)度造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)損毀。
2. 本發(fā)明引入"暗牛腿"概念延伸節(jié)點(diǎn)的連接支座,避免梁、柱結(jié)構(gòu)最大剪力處與施工縫重合而產(chǎn)生剪應(yīng)力破壞。
3. 本發(fā)明適于采用預(yù)制空心梁和柱,因其構(gòu)件的模數(shù)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)
件生產(chǎn),便于共震成型工藝技術(shù)的應(yīng)用,大大降低了水灰比而利用高密實(shí)度 產(chǎn)生的內(nèi)磨擦力提高了混凝土初凝前的強(qiáng)度,從而方便了流水線的組織,方
便了梁體中和軸部位的混凝土削減,以減輕自重而提高了載荷能力;因提高 了混凝土的密實(shí)度,而達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的。模數(shù)化設(shè)計(jì)的梁、柱構(gòu)件 能適應(yīng)任何建筑造型,從而達(dá)到豐富建筑景觀的目的。由于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、 系列化設(shè)計(jì)為工廠化建筑鋪平了道路,而工廠化生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量的提高與控制又 提供了方便,為免裝飾建筑創(chuàng)造了條件,從而大量降低建筑成本、縮短建設(shè) 工期、節(jié)約建筑材料。由于空心柱提供的輸料通道,使得節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆得以順利 實(shí)施,這一難關(guān)的解決給構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了方便,中空的柱、梁,又給 各類(lèi)管線預(yù)埋提供了良好的空間。
4. 本發(fā)明適于預(yù)制梁和預(yù)制柱的現(xiàn)場(chǎng)組裝和澆注,除了綜合現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)整 體剛度高,對(duì)建筑變化的適應(yīng)性強(qiáng),組裝結(jié)構(gòu)施工速度快的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外,還 可保證柱上相對(duì)兩梁的連接為連接梁結(jié)構(gòu),承載力大,節(jié)點(diǎn)連接強(qiáng)度高,性 能可靠,現(xiàn)場(chǎng)混凝土用量較小,施工效率高。
5. 本發(fā)明適用于框架結(jié)構(gòu)的房屋建筑,除構(gòu)件本身鋼筋外,還可以在二 次澆鑄時(shí)于空心柱的內(nèi)孔中加設(shè)鋼筋,因而也適用于高層建筑。
圖1是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的俯視圖2是圖1中的a-a剖視圖3是柱3為空心柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中力筋l、空心梁2、柱3、板4、梁筋5、穿心鎖6、柱筋7、螺母 8、擋頭9、線管IO、螺旋箍筋ll具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合
和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明
參見(jiàn)圖1,圖2,本發(fā)明的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),由預(yù)制梁 與柱經(jīng)混凝土現(xiàn)澆而成,所述的預(yù)制梁為空心梁2,空心梁2上的內(nèi)孔中埋 設(shè)有連接到柱3的穿心鎖6。
預(yù)制的空心梁2與預(yù)制的柱3構(gòu)成一個(gè)六面體節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)的前后左右 四個(gè)面分別為空心梁2所占領(lǐng),上下兩個(gè)面分別為上、下柱3所占領(lǐng),為實(shí) 現(xiàn)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆最好是將柱3采用空心柱。當(dāng)空心梁2與柱3的連接部位對(duì)接有 柱3時(shí),上、下兩柱3內(nèi)的柱筋7對(duì)應(yīng)焊接或用螺母8連接,所述的柱3為 空心柱時(shí),在上、下兩柱3連接部位的內(nèi)孔中埋設(shè)有穿心鎖6。
所述的穿心鎖6由力筋1和擋頭9連接而成,擋頭9的外形尺寸與空心 梁2或柱3上內(nèi)孔的孔形尺寸相適應(yīng),力筋1與擋頭9垂直連接,穿心鎖6 端部的擋頭9埋設(shè)在空心梁2或柱3上的內(nèi)孔中,穿心鎖6上有一段力筋1 埋設(shè)在柱3內(nèi)。擋頭9的作用在于阻止節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆混凝土流向內(nèi)孔深處。在空 心梁2中使用時(shí),穿心鎖6也可以是一根力筋1,即取消擋頭9,只是這樣 混凝土用量要大一些。
在建筑結(jié)構(gòu)中,當(dāng)所述的柱3為中柱,即六面節(jié)點(diǎn)上前后或左右相對(duì)的 兩面上對(duì)接有空心梁2時(shí),穿心鎖6上力筋1的兩端各連接有擋頭9,兩擋 頭9分別埋設(shè)在相對(duì)兩空心梁2的內(nèi)孔中,且相對(duì)兩空心梁2端部的梁筋5 對(duì)應(yīng)焊接,而禁止搭接綁扎。在焊接時(shí),兩根梁筋5應(yīng)有一定的重合長(zhǎng)度,應(yīng)保證其焊縫面積是梁筋5截面積的1. 2 — 2倍。澆注混凝土后就使得兩空 心梁2與柱3的連接結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)變成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述的柱3為邊 柱時(shí),力筋1的一端連接有擋頭9,且力筋1的另一端埋設(shè)在柱3的上方。 即埋設(shè)在預(yù)制柱3上方的節(jié)點(diǎn)中。
所述穿心鎖6上的擋頭9為板狀,所述的力筋1固定在擋頭9平面的邊 部,且力筋1對(duì)應(yīng)埋設(shè)在空心梁2內(nèi)孔的上部。以滿足連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的受力要 求。
本發(fā)明的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法,包括以下步驟
A. 將柱3豎立固定在基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)空心梁2與柱3的連接部位設(shè)置支 撐架或支撐模板,將空心梁2擱置在支撐架或支撐模板上,將穿心鎖6布置 在空心梁2的內(nèi)孔中和柱3的正上方,如穿心鎖6為力筋1時(shí),可將力筋l 的一端置于空心梁2的內(nèi)孔中,另一端置于柱3的正上方,或穿過(guò)柱3的正 上方,置于相對(duì)另一空心梁的內(nèi)孔中。穿心鎖6由力筋1和擋頭9連接而成 時(shí),可以將穿心鎖6上的擋頭9塞入空心梁2的內(nèi)孔,并使穿心鎖6上力筋 1的一段位于柱3的正上方,將空心梁2端部的梁筋5與柱3上的柱筋7點(diǎn) 焊連接,以適應(yīng)于柱3為邊柱時(shí)的情形,或?qū)⑾鄬?duì)兩空心梁2端部的梁筋5 對(duì)應(yīng)焊接,以適應(yīng)于柱3為中柱時(shí)的情形;
B. 向柱3與空心梁2的連接部位澆注混凝土,并使混凝土灌入空心梁 2的內(nèi)孔中,將混凝土震搗密實(shí),養(yǎng)護(hù)凝固后即成空心梁2與柱3的組裝節(jié) 點(diǎn)。這時(shí)的組裝節(jié)點(diǎn)還只是一個(gè)上面空置的五面體節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在該節(jié)點(diǎn)的上面 再組裝一個(gè)柱3時(shí),所述的步驟A中還包括以下步驟
Al.在柱3與空心梁2連接部位的上方對(duì)應(yīng)設(shè)置另一柱3,將上、下兩柱3上的柱筋7對(duì)應(yīng)焊接或用螺母8連接;
A2.在空心梁2上方對(duì)應(yīng)柱3的外周邊設(shè)置模板。
步驟A中,當(dāng)柱3為空心柱時(shí),在下方的柱3內(nèi)孔中裝入線管10和/或 鋼筋,然后向柱3的頂部?jī)?nèi)孔中澆注混凝土至柱3的頂端,或者在上、下兩 柱3連接部位的內(nèi)孔中裝入穿心鎖6,這里所說(shuō)的鋼筋可以是均布的數(shù)根直 鋼筋,也可以是經(jīng)捆扎后的鋼筋籠。步驟B中,從柱3的頂部?jī)?nèi)孔中向柱3 與空心梁2的連接部位澆注混凝土,或者在空心梁2上方的模板處澆注混凝 土。所述的柱3為中柱時(shí),在相對(duì)兩空心梁2端部梁筋5的重合搭接部位滿 焊連接,其焊縫面積是梁筋5截面積的1. 2—2倍。
參見(jiàn)圖3,制造時(shí),柱3的柱筋7外周邊繞有螺旋箍筋11,再澆注混凝土。 當(dāng)柱3是空心柱時(shí),并應(yīng)預(yù)留搭接鋼筋,柱3底部的搭接鋼筋統(tǒng)一固定一個(gè) 長(zhǎng)度僅適應(yīng)焊接需要,柱3頂部搭接鋼筋的長(zhǎng)度可以變化,以適應(yīng)造形、夾 梁的需要。上、下兩柱3間的柱筋7對(duì)應(yīng)采用螺母8螺紋連接或者焊接,結(jié) 合圖2并可在柱3內(nèi)孔中加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋以確保連接的整體性。
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權(quán)利要求
1. 一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),由預(yù)制梁與柱經(jīng)混凝土現(xiàn)澆而成,其特征在于所述的預(yù)制梁為空心梁(2),空心梁(2)上的內(nèi)孔中埋設(shè)有連接到柱(3)的穿心鎖(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),其特征在 于當(dāng)空心梁(2)與柱(3)的連接部位對(duì)接有柱(3)時(shí),上、下兩柱(3) 內(nèi)的柱筋(7)對(duì)應(yīng)焊接或用螺母(8)連接,所述的柱(3)為空心柱時(shí), 在上、下兩柱(3)連接部位的內(nèi)孔中埋設(shè)有穿心鎖(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),其特 征在于所述的穿心鎖(6)由力筋(1)和擋頭(9)連接而成,擋頭(9) 的外形尺寸與空心梁(2)或柱(3)上內(nèi)孔的孔形尺寸相適應(yīng),力筋(1) 與擋頭(9)垂直連接,穿心鎖(6)端部的擋頭(9)埋設(shè)在空心梁(2)或 柱(3)上的內(nèi)孔中,穿心鎖(6)上有一段力筋(1)埋設(shè)在柱(3)內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),其特征在 于當(dāng)所述的柱(3)為中柱時(shí),穿心鎖(6)上力筋(1)的兩端各連接有 擋頭(9),兩擋頭(9)分別埋設(shè)在相對(duì)兩空心梁(2)的內(nèi)孔中,且相對(duì)兩 空心梁(2)端部的梁筋(5)對(duì)應(yīng)焊接,當(dāng)所述的柱(3)為邊柱時(shí),力筋(1)的一端連接有擋頭(9),且力筋(1)的另一端埋設(shè)在柱(3)的上方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn),其特 征在于所述穿心鎖(6)上的擋頭(9)為板狀,所述的力筋(1)固定在 擋頭(9)平面的邊部,且力筋(1)對(duì)應(yīng)埋設(shè)在空心梁(2)內(nèi)孔的上部。
6. —種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法,其特征在于包括以下步驟A. 將柱(3)豎立固定在基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)空心梁(2)與柱(3)的連接部 位設(shè)置支撐架或支撐模板,將空心梁(2)擱置在支撐架或支撐模板上,將 穿心鎖(6)布置在空心梁(2)的內(nèi)孔中和柱(3)的正上方,將空心梁(2) 端部的梁筋(5)與柱(3)上的柱筋(7)點(diǎn)焊連接,或?qū)⑾鄬?duì)兩空心梁(2) 端部的梁筋(5)對(duì)應(yīng)焊接;B. 向柱(3)與空心梁(2)的連接部位澆注混凝土,并使混凝土灌入 空心梁(2)的內(nèi)孔中,將混凝土震搗密實(shí),養(yǎng)護(hù)凝固后即成空心梁(2)與 柱(3)的組裝節(jié)點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法,其特征 在于所述的歩驟A中還包括以下步驟Al.在柱(3)與空心梁(2)連接部位的上方對(duì)應(yīng)設(shè)置另一柱(3), 將上、下兩柱(3)上的柱筋(7)對(duì)應(yīng)焊接或用螺母(8)連接; A2.在空心梁(2)上方對(duì)應(yīng)柱(3)的外周邊設(shè)置模板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法, 其特征在于步驟A中,當(dāng)柱(3)為空心柱時(shí),在下方的柱(3)內(nèi)孔中裝 入線管(10)和/或鋼筋,然后向柱(3)的頂部?jī)?nèi)孔中澆注混凝土至柱(3) 的頂端,或者在上、下兩柱(3)連接部位的內(nèi)孔中裝入穿心鎖(6),步驟B 中,從柱(3)的頂部?jī)?nèi)孔中向柱(3)與空心梁(2)的連接部位澆注混凝 土,或者在空心梁(2)上方的模板處澆注混凝土。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種預(yù)制空心梁與柱的組裝施工方法, 其特征在于所述的柱(3)為中柱時(shí),在相對(duì)兩空心梁(2)端部梁筋(5) 的重合搭接部位滿焊連接,其焊縫面積是梁筋(5)截面積的1.2 — 2倍。
全文摘要
一種預(yù)制空心梁與柱的組裝節(jié)點(diǎn)及施工方法,屬于建筑構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域,所述的預(yù)制梁為空心梁(2),空心梁(2)上的內(nèi)孔中埋設(shè)有連接到柱(3)的穿心鎖(6)。A.將空心梁(2)擱置在支撐架或支撐模板上,將穿心鎖(6)布置在空心梁(2)的內(nèi)孔和柱(3)的正上方,將相對(duì)兩空心梁(2)端部的梁筋(5)對(duì)應(yīng)焊接;B.向柱(3)與空心梁(2)的連接部位澆注混凝土,將混凝土震搗密實(shí),養(yǎng)護(hù)凝固后即成空心梁(2)與柱(3)的組裝節(jié)點(diǎn)。引入“暗牛腿”概念延伸節(jié)點(diǎn)的連接支座,避免梁、柱結(jié)構(gòu)最大剪力處與施工縫重合而產(chǎn)生剪應(yīng)力破壞。適于框架結(jié)構(gòu)的建筑,也適于高層建筑。
文檔編號(hào)E04B1/20GK101487291SQ20091006070
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者劉馨裕 申請(qǐng)人:劉馨裕