装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点的制作方法

本实用新型涉及建筑技术领域，更具体地说，涉及一种装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点。

背景技术：

现有装配式梁柱大概分为两类，第一类是由钢筋混凝土预制而成的梁柱，梁柱的拼接面都预留有伸出混凝土外的钢筋，安装时需要大量的支撑架支持梁柱，然后将梁柱上裸露的钢筋按照安装要求逐一对接捆扎固定，并对钢筋连接处浇筑混凝土。此类梁柱存在的问题是安装时需要在现场设置大量支撑架，并对连接处的每一根钢筋都要去校正位置，然后现场捆扎钢筋。这会使施工效率很慢，同时因人工操作问题也会留下安全隐患。另外，在连接处现场浇注的混凝土和预制梁柱中的混凝土之间存在接缝，无法融合为一体，此处承载力很大程度上需要依靠里面的钢筋去承受，这会在承载力和抗折力方面有很大的缺陷。第二类是重钢结构的梁柱，如图1所示，梁柱均采用钢件制成，并在连接处通过连接件固定连接。此类梁柱虽在连接牢固性和安装便捷性方面得以改善，但其用钢量比较大，成本比较高，而且钢连接结构防锈处理不好容易造成生锈的问题，影响建筑物的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点，以解决上述背景技术中存在的问题，在保证梁柱连接牢固性和安装便捷性的同时，降低成本，提高施工效率，消除安全隐患，延长建筑物的使用寿命。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点，用于两个混凝土预制柱的拼接以及与至少一个混凝土预制叠合梁的拼接，包括：

梁柱连接头，所述梁柱连接头包括分别与两个所述混凝土预制柱相连接的榫端结构以及至少一个与所述混凝土预制叠合梁相连接的第一连接板，两个所述榫端结构均包括榫突出部和第一连接平台；

分别设置在两个所述混凝土预制柱拼接面的卯端结构，各个所述卯端结构均包括与所述榫突出部相配合的卯凹陷部和与所述第一连接平台相贴合的第二连接平台，所述第一连接平台与所述第二连接平台对应设置有用于插装第一紧固件的第一装配孔；当两个所述混凝土预制柱分别与所述梁柱连接头拼接时，所述榫突出部插入所述卯凹陷部，且所述第一连接平台与所述第二连接平台相贴合、并用所述第一紧固件固定连接；

设置在所述混凝土预制叠合梁拼接面的梁连接结构，所述梁连接结构包括与所述第一连接板平行设置且相贴合的第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板对应设置有用于插装第二紧固件的第二装配孔；当所述混凝土预制叠合梁与所述梁柱连接头拼接时，所述第一连接板与所述第二连接板相贴合、并用所述第二紧固件固定连接。

优选地，两个所述榫突出部为一体化结构，两个所述第一连接平台为回字形结构且环绕所述榫突出部设置，所述第一连接板设置在两个所述第一连接平台之间。

优选地，所述梁柱连接头还包括多个连接在两个所述第一连接平台之间的第一肋板。

优选地，两个所述榫突出部由工字钢一体成型，各个所述第一肋板分别位于所述第一连接平台的角部位置。

优选地，两个所述混凝土预制柱均包括柱混凝土部分和设置在所述柱混凝土部分内的柱钢筋部分，所述柱钢筋部分包括竖直设置的第一钢筋、水平设置的第一箍筋和水平设置的安装平台，所述卯凹陷部伸入所述柱混凝土部分，所述第二连接平台与所述安装平台通过第二肋板连接，各个所述第一钢筋环绕所述卯凹陷部分布且焊接于所述安装平台远离所述第二连接平台的一侧。

优选地，所述卯凹陷部为筒状结构，所述第二连接平台与所述安装平台均为回字形结构且环绕所述卯凹陷部设置。

优选地，所述卯凹陷部设有用于定位所述第一钢筋的第一定位铆钉。

优选地，所述混凝土预制叠合梁包括梁混凝土部分和梁钢筋部分，所述第二连接板位于所述梁混凝土部分的外部；所述梁钢筋部分包括水平设置的第二钢筋和第三钢筋、竖直设置的第二箍筋；所述梁连接结构还包括分别设置在所述第二连接板上端和下端的上面板和下面板、分别设置在所述上面板上表面和所述下面板下表面的第二定位铆钉；所述第二钢筋和所述第三钢筋分别与所述第二定位铆钉相勾连，且所述第二钢筋位于所述梁混凝土部分的外部；所述梁钢筋部分还包括水平设置且分别焊接于所述上面板和所述下面板的第五钢筋。

优选地，所述梁连接结构还包括与所述第二连接板垂直连接的挡板、设置在所述挡板远离所述梁柱连接头的一侧且与所述第二连接板相连接的第三连接板，所述第二连接板和所述第三连接板均设有抗剪部件。

优选地，所述第二装配孔为圆孔或腰形孔。

本实用新型提供的技术方案中，一种装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点，用于两个混凝土预制柱的拼接以及与至少一个混凝土预制叠合梁的拼接，包括：梁柱连接头，梁柱连接头包括分别与两个混凝土预制柱相连接的榫端结构以及至少一个与混凝土预制叠合梁相连接的第一连接板，两个榫端结构均包括榫突出部和第一连接平台；

分别设置在两个混凝土预制柱拼接面的卯端结构，各个卯端结构均包括与榫突出部相配合的卯凹陷部和与第一连接平台相贴合的第二连接平台，第一连接平台与第二连接平台对应设置有用于插装第一紧固件的第一装配孔；当两个混凝土预制柱分别与梁柱连接头拼接时，榫突出部插入卯凹陷部，且第一连接平台与第二连接平台相贴合、并用第一紧固件固定连接；

设置在混凝土预制叠合梁拼接面的梁连接结构，梁连接结构包括与第一连接板平行设置且相贴合的第二连接板，第一连接板与第二连接板对应设置有用于插装第二紧固件的第二装配孔；当混凝土预制叠合梁与梁柱连接头拼接时，第一连接板与第二连接板相贴合、并用第二紧固件固定连接。

如此设置，梁柱连接头两端和混凝土预制柱形成榫卯结构，梁柱连接头和混凝土预制叠合梁通过连接板快速拼接，各连接部位通过紧固件固定连接，能以现场施工免支撑架无焊接方式的干式连接方式实现大偏心受压预制混凝土梁柱的拼接连接，在增强预制梁柱连接部分抗折性能的同时，也给安装带来了很大的便利性，提高施工效率，施工安全性较高，成本相对较低。该拼接节点中梁柱连接头独立设置，无需考虑梁柱的安装方向，根据施工要求在工厂预制所需长度的梁柱，即可在现场快速组装，便于实现批量化规模化生产，有效提高了生产的高效性和安装的便捷性，解决了所有梁柱的连接问题，有效地实现了产业化、工业化、自动化的批量生产预制构件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中装配式重钢结构梁柱的拼接结构示意图；

图2为本发明实施例中装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点的整体结构示意图；

图3为图2中a处局部示意图；

图4为本发明实施例中混凝土预制柱的整体结构示意图；

图5为本发明实施例中混凝土预制柱的钢筋部分示意图；

图6为本发明实施例中混凝土预制柱的拼接面示意图；

图7为本发明实施例中混凝土预制叠合梁的整体结构示意图；

图8为本发明实施例中混凝土预制叠合梁的钢筋部分示意图；

图9为本发明实施例中混凝土预制叠合梁的拼接面示意图；

图10为本发明实施例中梁柱连接头的结构示意图。

图1-图10中：

1-混凝土预制柱；11-卯凹陷部；12-第二连接平台；13-第一钢筋；14-第一箍筋；15-安装平台；16-第二肋板；17-柱混凝土部分；18-第一定位铆钉；2-混凝土预制叠合梁；201-上面板；202-下面板；203-第二连接板；204-挡板；205-第三连接板；206-第二钢筋；207-第三钢筋；208-第四钢筋；209-第二箍筋；210-第二定位铆钉；211-梁混凝土部分；212-第五钢筋；213-抗剪部件；3-梁柱连接头；31-榫突出部；32-第一连接平台；33-第一连接板；34-第一肋板；4-第一装配孔；5-第二装配孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

需要说明的是，文中提到的方位“上”“下”是指如图2所示的装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点的摆放状态时之所指，图中上下方向即为所指上下方位，则图中相对靠上的位置为其上端，图中相对靠下的位置为其下端。

请参考附图2-10，本实施例提供的装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点，用于两个混凝土预制柱1的拼接以及与至少一个混凝土预制叠合梁2的拼接，包括：

梁柱连接头3，梁柱连接头3包括分别与两个混凝土预制柱1相连接的榫端结构以及至少一个与混凝土预制叠合梁2相连接的第一连接板33，两个榫端结构均包括榫突出部31和第一连接平台32。一般地，如图2所示，一根竖直纵柱可同时在水平面上四个不同方向连接水平横梁，其连接横梁的数目需根据实际施工需求而定，从而确定第一连接板33的数量，如连接四个横梁则需要四块第一连接板33。

分别设置在两个混凝土预制柱1拼接面的卯端结构，各个卯端结构均包括与榫突出部31相配合的卯凹陷部11和与第一连接平台32相贴合的第二连接平台12。如图3所示，第二连接平台12焊接在卯凹陷部11上且二者端部平齐，便于与梁柱连接头3装配。第一连接平台32与第二连接平台12对应设置有用于插装第一紧固件的第一装配孔4，第一紧固件为高强度螺栓，以保证连接强度。当上下两个混凝土预制柱1分别与梁柱连接头3拼接时，榫突出部31对应插入卯凹陷部11中，且第一连接平台32与第二连接平台12相贴合、并用第一紧固件固定连接。

设置在混凝土预制叠合梁2拼接面的梁连接结构，梁连接结构包括与第一连接板33平行设置且相贴合的第二连接板203，第一连接板33与第二连接板203对应设置有用于插装第二紧固件的第二装配孔5。第二紧固件为高强度螺栓，以满足足够的连接强度要求。当混凝土预制叠合梁2与梁柱连接头3拼接时，将第一连接板33与第二连接板203贴合在一起，并用第二紧固件固定连接。

如此设置，梁柱连接头上下两端和混凝土预制柱形成榫卯结构，梁柱连接头和混凝土预制叠合梁通过连接板快速拼接，各连接部位通过紧固件固定连接，能以现场施工免支撑架无焊接方式的干式连接方式实现大偏心受压预制混凝土梁柱的拼接连接，在增强预制梁柱连接部分抗折性能的同时，也给安装带来了很大的便利性，提高施工效率，施工安全性较高，梁柱为混凝土预制件，减少用钢量，成本相对较低。该拼接节点中梁柱连接头独立设置，无需考虑梁柱的安装方向，根据施工要求在工厂预制所需长度的梁柱，即可在现场快速组装，便于实现批量化规模化生产，有效提高了生产的高效性和安装的便捷性，解决了各种连接形式的梁柱的装配问题，有效地实现了产业化、工业化、自动化的批量生产预制构件。

在本实施例中，两个榫突出部31为一体化结构，两个第一连接平台32为回字形结构且环绕榫突出部31设置，第一连接板33设置在两个第一连接平台32之间。第一连接平台32和第一连接板33均为钢板制成，并通过焊接方式对应固定连接，这样连接更加牢固。如此设置，上下混凝土预制柱与榫突出部插接后成为一个整体，其抗折性能和连接强度更好，可有效提高预制柱的结构强度，提高建筑使用寿命。

如图10所示，梁柱连接头3还包括多个连接在两个第一连接平台32之间的第一肋板34。第一肋板34也为钢板，当预制柱压在第一连接平台32上时，可沿竖直方向有效支撑并连接两个第一连接平台32，避免第一连接平台32被压弯，将受力扩散传递，保证连接安全可靠。

具体地，两个榫突出部31由工字钢一体成型，工字钢为标准件，作为梁柱连接头3的中心部分，其具有良好的垂直度和高承裁能力，从而保证了柱子的垂直度，加强了柱子连接处的抗折力。其中，工字钢的总长度即沿竖直方向的总长为800毫米，这样将工字钢切割形成中心榫突出部31，并焊接回字形第一连接平台32，再根据实际梁的安装方向，加焊第一连接板33，形成梁柱连接头3成品。各个第一肋板34分别位于第一连接平台32的四个角部位置，这样可在各个方向均起到有效支撑作用，同时也不干涉与叠合梁的连接。

如图3所示，第二装配孔5为圆孔或腰形孔。为了保证连接牢固，第二装配孔5设为多个且均匀分布。如图10所示，第一连接板33上设有两列第二装配孔5，其中一列为圆孔、另一列为腰形孔，这样在连接时可通过腰形孔进行位置微调，避免因制造误差导致无法安装叠合梁。第一装配孔4也可设置多个，其位置、数量等可根据实际施工要求而定，在与预制柱装配后锁上高强度螺栓，以保证足够的连接强度，提高连接安全可靠性。

如图4所示，两个混凝土预制柱1均包括柱混凝土部分17和设置在柱混凝土部分17内的柱钢筋部分。其中，柱钢筋部分包括竖直设置的第一钢筋13、水平设置的第一箍筋14和水平设置的安装平台15。如图5所示，卯凹陷部11伸入柱混凝土部分17，第二连接平台12位于混凝土预制柱1的上下两端并与安装平台15通过第二肋板16连接，第二肋板16为多个且均匀分布。第一钢筋13和第一箍筋14的长度、数量等根据现场施工要求具体确定。各个第一钢筋13环绕卯凹陷部11分布且焊接于安装平台15远离第二连接平台12的一侧，即焊接在两个安装平台15之间，从而形成硬连接，保证预制柱的结构强度。

具体地，卯凹陷部11为筒状结构，为了与工字钢形成的榫突出部31插接配合，制成方形筒体，从而形成榫卯结构连接。第二连接平台12和安装平台15均为回字形结构且环绕卯凹陷部11设置。其中，卯凹陷部11、第二连接平台12、安装平台15和第二肋板16均由钢板制作，保证拼接面具有足够的安装强度。

如图6所示，卯凹陷部11设有用于定位第一钢筋13的第一定位铆钉18，第一定位铆钉18焊接在卯凹陷部11外侧。这样在焊接钢筋时可快速定位，在设有定位铆钉的位置及角部位置放置即可，有效节省加工时间，提高预制柱的生产效率。由上述结构形成的混凝土预制柱1在浇筑完混凝土后使连接端部具备左右和上下的拉力。

如图7所示，混凝土预制叠合梁2包括梁混凝土部分211和梁钢筋部分，第二连接板203位于梁混凝土部分211的外部。梁的两端可都设置梁连接结构，以便与两端柱子连接。如图8所示，梁钢筋部分包括水平设置的第二钢筋206和第三钢筋207、竖直设置的第二箍筋209。为了使后续形成的梁混凝土部分211具有足够的结构强度，第二钢筋206和第三钢筋207之间增设第四钢筋208。梁连接结构还包括分别设置在第二连接板203上端和下端的上面板201和下面板202、分别设置在上面板201上表面和下面板202下表面的第二定位铆钉210。其中，上面板201、第二连接板203和下面板202可一体成型，由工字钢切割固定长度后加工而成。第二钢筋206位于上面板201上方，并与第二定位铆钉210相勾连，且第二钢筋206位于梁混凝土部分211的外部。第三钢筋207位于下面板202下方，并与第二定位铆钉210相勾连。梁钢筋部分还包括水平设置且分别焊接于上面板201和下面板202的第五钢筋212。这样，第五钢筋212与梁连接结构通过焊接形成硬连接，而第二钢筋206和第三钢筋207组成的钢筋笼与梁连接结构相勾连形成软连接，且钢筋笼与第五钢筋212具有重叠部分。

现有技术中，第二钢筋206是直接焊接在梁连接结构上的，由第二钢筋206和第三钢筋207组成的钢筋笼与梁连接结构形成硬连接。在浇筑完混凝土后，仅依靠焊接连接点来承受全部向下的压力。而且叠合梁一般较长，钢筋笼会因重力等因素发生挠曲变形。由于二者为硬连接，必然会带动梁连接结构发生偏斜，在实际生产中无法保证梁钢筋笼所在的水平面和梁连接结构所在的竖直面形成一个90度的夹角。本实施例中，梁钢筋笼与梁连接结构相勾连、为软连接，若梁钢筋笼发生一定的挠曲变形，梁连接结构不会偏移。在浇筑完混凝土后，仍可保证梁钢筋笼所在的水平面和梁连接结构所在的竖直面形成一个90度的夹角。同时，由于梁钢筋笼与第五钢筋212具有重叠部分，从而形成一个高强度的连接点承受力部分，提高了向下的承受力的能力，避免了只依靠焊接连接点来承受全部向下的压力。

如图9所示，梁连接结构还包括与第二连接板203垂直连接的挡板204、设置在挡板204远离梁柱连接头3的一侧且与第二连接板203相连接的第三连接板205，挡板204可为两个且关于第二连接板203对称设置。第二连接板203和第三连接板205均设有抗剪部件213，抗剪部件213可为抗剪铆钉等。这样在浇筑完成后，可增强梁混凝土部分与梁连接结构之间的连接强度以及叠合梁的抗剪性能。此外，梁连接结构均由钢材形成。

在装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点的制作施工过程中，包括如下步骤：在工厂预制混凝土预制柱1、混凝土预制叠合梁2、梁柱连接头3，并运输至施工现场；将混凝土预制柱1的卯端结构与梁柱连接头3的榫端结构拼接在一起形成榫卯连接结构，并用第一紧固件固定连接；将混凝土预制叠合梁2的第二连接板203与梁柱连接头3的第一连接板33相贴合，并用第二紧固件固定连接；在混凝土预制柱1与梁柱连接头3的连接处以及混凝土预制叠合梁2与梁柱连接头3的连接处浇筑混凝土，以达到在连接接头位置进行防锈处理以及提高连接牢固性。

实际应用中，在工厂中用钢模具预制好混凝土梁柱后，到工地现场用高强度螺栓快速组装。螺栓锁好后在连接头部分现场二次浇注混凝土。采用本实施例中的螺栓拼接节点有效解决了现有技术中梁柱承载力和抗折力薄弱的问题，梁柱是钢筋混凝土结构，大大缩减了建筑成本，住宅框架完成后，跟传统现场装模浇注的框架结构没有区别，有很强的市场推广价值。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。