一种装配式混凝土预制柱干式连接节点及施工方法

1.本发明涉及建筑工程装配式结构连接技术领域，特别涉及一种装配式混凝土预制柱干式连接节点及施工方法。


背景技术：

2.经过我国多年以来城镇化的不断推进，大量劳务人员涌入建筑行业，使得建筑产业蓬勃发展。然而传统的现浇体系建筑资源消耗多、污染环境、耗能过多的问题日益突出，属于一种低效粗放的生产方式。为了贯彻落实可持续发展的战略，近些年来我国出台了多项政策支持装配式建筑的应用与推广。装配式建筑是把传统施工过程中的大量现场作业转移到工厂进行，将需要的构件运输至建设施工场地，再通过吊装、拼接等方式安装而成的建筑。由于构件在预制工厂生产，所以装配式建筑具有料损耗少、工程建设周期短、环保节能等多项优势。发展装配式建筑是推动中国建筑工业化转型、落实节能减排战略的重要举措。
3.装配式混凝土框架结构节点连接处(梁-柱节点，柱-柱节点等)通常是整个框架结构较为薄弱位置，因此连接节点的设计直接影响到整个结构体系的受力性能和稳定性。
4.本发明设计了一种施工方便、质量易保证的干式连接节点来解决装配式混凝土预制柱竖向连接困难的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决装配式混凝土预制柱竖向连接困难的技术问题，本发明提供了一种装配式混凝土预制柱干式连接节点及施工方法，该干式连接节点具有易于安装，受力性能良好，现场施工无湿作业绿色方便快捷的优势。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
7.一种装配式混凝土预制柱干式连接节点，包括：上节混凝土预制柱和下节混凝土预制柱，其特征在于，所述上节混凝土预制柱内预埋第一连接装置，所述第一连接装置包括若干锚筋和纵筋锚固的上连接板；所述下节混凝土预制柱内预埋第二连接装置，所述第二连接装置包括若干锚筋和纵筋锚固的下连接板；
8.所述上连接板下端固定焊接设置一σ形上节点板，所述下连接板上端固定焊接设置一σ形下节点板；所述上节点板和下节点板均对应设置穿孔，所述上、下节点板在穿孔部位通过螺栓连接，所述节点板和连接板接缝处焊接固定。
9.进一步地，所述上节混凝土预制柱内预埋第一连接装置中上柱锚筋和上柱纵筋与上连接板固定连接；
10.所述下节混凝土预制柱内预埋第二连接装置中下柱锚筋和下柱纵筋与下连接板固定连接。
11.优选地，所述上连接板设置若干第一塞焊孔，所述上柱锚筋和上柱纵筋端部分别对应插进孔洞露出微小部分并焊接在若干所述第一塞焊孔内；
12.所述下连接板设置若干第二塞焊孔，所述下柱锚筋和下柱纵筋端部分别对应插进
孔洞露出微小部分并焊接在若干所述第二塞焊孔内。
13.优选地，所述上柱锚筋和上柱纵筋分别与所述上连接板的连接处采用角焊缝焊接；
14.所述下柱锚筋和下柱纵筋分别与所述下连接板的连接处采用角焊缝焊接。
15.优选地，所述上节点板形状类似为σ形，所述上节点板内部对应设置4个螺栓孔，所述上节点板与上连接板接缝处焊接固定；
16.所述下节点板形状类似为σ形，所述下节点板内部对应设置4个螺栓孔，所述下节点板与下连接板接缝处焊接固定；
17.所述上、下节点板构造完全相同。
18.优选地，所述上节点板与上连接板接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接；
19.所述下节点板与下连接板接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接。
20.优选地，所述上节混凝土预制柱与下节混凝土预制柱在节点板处拼接，所述上、下节点板在对应螺栓孔处插入螺栓进行固定连接。
21.优选地，所述上、下节点板在螺栓连接完成后，所述上节点板与下连接板接缝处焊接固定；
22.所述上、下节点板在螺栓连接完成后，所述下节点板与上连接板接缝处焊接固定。
23.优选地，所述上节点板与下连接板接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接；
24.所述下节点板与上连接板接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接。
25.上述的上连接板、下连接板、上节点板、下节点板均是钢板，钢板的厚度可根据预制柱的具体承载情况和设计要求来进行调整。
26.基于相同的发明构思，上述装配式混凝土预制柱干式连接节点的施工方法，包括以下步骤：
27.在准备阶段，将穿孔上、下连接板以及穿孔σ形上、下节点板提前构造完成，并对需要的纵筋、锚筋、箍筋进行下料；
28.在预制阶段，绑扎钢筋时将上柱纵筋、上柱锚筋端部分别插入塞焊孔露出微小部分，并通过穿孔塞焊焊接固定，然后将上节点板与上连接板进行焊接，绑扎好箍筋然后支模浇筑养护，形成上节混凝土预制柱；
29.绑扎钢筋时将下柱纵筋、下柱锚筋端部分别插入塞焊孔露出微小部分，并通过穿孔塞焊焊接固定，然后将下节点板与下连接板进行焊接，绑扎好箍筋然后支模浇筑养护，形成下节混凝土预制柱；
30.在现场施工阶段，首先将下节混凝土预制柱安装完毕，然后再将上节混凝土预制柱吊装，吊装时将上、下节点板对应的螺栓孔对齐，然后插入螺栓拧上螺帽进行连接，最后将上节点板与下连接板接缝处进行焊接，并将下节点板与上连接板接缝处进行焊接，即完成装配式混凝土预制柱干式连接节点连接。
31.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和技术效果：
32.本发明的装配式混凝土预制柱干式连接节点与现有技术相比优势在于：
33.(1)本发明的预制混凝土柱的连接节点使用σ形上、下节点板将装配式混凝土上预制柱与下预制柱连接，简化了装配式混凝土框架柱中柱柱连接的复杂性，更加节省钢材，
经济性较高，并且绿色低碳，减少了施工现场的碳排放；
34.(2)本发明的预制混凝土柱的连接节点使用σ形上、下节点板通过穿孔螺栓连接，定位方便精准，减少了现场施工焊接面积，大大提高了施工速度，缩短了工期，为后续结构施工带来方便；
35.(3)本发明的预制混凝土柱的连接节点中连接板和锚筋及纵筋采用穿孔塞焊的形式，增强了上预制柱或下预制柱连接整体性及强度，使上、下预制柱连接更为稳定；
36.(4)本发明结构较为简单，上、下预制柱节点连接处充分利用了钢材良好的变形性能，使整体结构拥有良好的抗震性能，可广泛应用于装配式混凝土框架柱的柱-柱节点连接中。
附图说明
37.图1为本发明的装配式混凝土预制柱干式连接节点分解示意图；
38.图2为本发明的装配式混凝土预制柱干式连接节点连接后的整体示意图；
39.图3为本发明的连接板结构示意图；
40.图4为本发明的第一连接装置示意图；
41.图5为本发明的σ形节点板结构示意图；
42.图6为本发明的上节混凝土预制柱示意图。
43.附图标记说明：401-上节混凝土预制柱；501-下节混凝土预制柱；101-上节点板；201-下节点板；102-上连接板；202-下连接板；103～106-上节点板螺栓孔；203～206-下节点板螺栓孔；107-上柱锚筋；207-下柱锚筋；108-上柱纵筋；208-下柱纵筋；109-上柱箍筋；209-下柱箍筋；301～304-螺栓。
具体实施方式
44.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种装配式混凝土预制柱干式连接节点及施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
45.参看图1-图5，一种装配式混凝土预制柱干式连接节点，包括：上节混凝土预制柱401和下节混凝土预制柱501，上节混凝土预制柱401内预埋第一连接装置，第一连接装置包括若干锚筋107和纵筋108锚固的上连接板；下节混凝土预制柱501内预埋第二连接装置，第二连接装置包括若干锚筋207和纵筋208锚固的下连接板；
46.上连接板102下端固定焊接设置一σ形上节点板101，下连接板202上端固定焊接设置一σ形下节点板201；所述上节点板102和下节点板202均对应设置穿孔，上节点板101和下节点板102在穿孔部位通过螺栓301～304连接，上节点板101和下连接板202接缝处焊接固定，下节点板201和上连接板102接缝处焊接固定。
47.上节混凝土预制柱401内预埋第一连接装置中上柱锚筋107和上柱纵筋108与上连接板102固定连接；下节混凝土预制柱501内预埋第二连接装置中下柱锚筋207和下柱纵筋208与下连接板202固定连接。
48.上连接板102设置若干第一塞焊孔，上柱锚筋107和上柱纵筋108端部分别对应插进孔洞露出微小部分并焊接在若干所述第一塞焊孔内；下连接板202设置若干第二塞焊孔，
下柱锚筋207和下柱纵筋208端部分别对应插进孔洞露出微小部分并焊接在若干所述第二塞焊孔内。
49.上柱锚筋107和上柱纵筋108分别与上连接板102的连接处采用角焊缝焊接；下柱锚筋207和下柱纵筋208分别与下连接板202的连接处采用角焊缝焊接。
50.上节点板101形状类似为σ形，上节点板101内部对应设置4个螺栓孔103～106，上节点板101与上连接板102接缝处焊接固定；下节点201板形状类似为σ形，下节点板201内部对应设置4个螺栓孔203～206，下节点板201与下连接板202接缝处焊接固定；上节点板101和下节点板201构造完全相同。
51.上节点板101与上连接板102接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接；下节点板201与下连接板202接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接。
52.上节混凝土预制柱401与下节混凝土预制柱501在节点板处拼接，上节点板101和下节点板201在对应螺栓孔处插入螺栓301～304进行固定连接。
53.上节点板101和下节点板201在螺栓301～304连接完成后，上节点板101与下连接板202接缝处焊接固定；上节点板101和下节点板201在螺栓301～304连接完成后，下节点板201与上连接板102接缝处焊接固定。
54.上节点板101与下连接板202接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接；下节点板201与上连接板102接缝处采用全融透坡口焊接或角焊缝焊接。
55.上述的上连接板102、下连接板202、上节点板101、下节点板201均是钢板，钢板的厚度可根据预制柱的具体承载情况和设计要求来进行调整。
56.基于相同的发明构思，上述装配式混凝土预制柱干式连接节点的施工方法，包括以下步骤：
57.在准备阶段，将穿孔上连接板102和下连接板202以及穿孔σ形上节点板101和下节点板201提前构造完成，并对需要的纵筋、锚筋、箍筋进行下料；
58.在预制阶段，绑扎钢筋时将上柱纵筋108、上柱锚筋107端部分别插入塞焊孔露出微小部分，并通过穿孔塞焊焊接固定，然后将上节点板101与上连接板102进行焊接，绑扎好上柱箍筋109然后支模浇筑养护，形成上节混凝土预制柱401；
59.绑扎钢筋时将下柱纵筋208、下柱锚筋207端部分别插入塞焊孔露出微小部分，并通过穿孔塞焊焊接固定，然后将下节点板201与下连接板202进行焊接，绑扎好下柱箍筋209然后支模浇筑养护，形成下节混凝土预制柱501；
60.在现场施工阶段，首先将下节混凝土预制柱501安装完毕，然后再将上节混凝土预制柱401吊装，吊装时将上节点板101和下节点板201对应的螺栓孔对齐，然后插入螺栓拧上螺帽进行连接，最后将上节点板101与下连接板202接缝处进行焊接，并将下节点板201与上连接板102接缝处进行焊接，即完成装配式混凝土预制柱干式连接节点连接。
61.本发明的预制混凝土柱的连接节点使用σ形上、下节点板将装配式混凝土上预制柱与下预制柱连接，简化了装配式混凝土框架柱中柱柱连接的复杂性，更加节省钢材，经济性较高，并且绿色低碳，减少了施工现场的碳排放；本发明的预制混凝土柱的连接节点使用σ形上、下节点板通过穿孔螺栓连接，定位方便精准，减少了现场施工焊接面积，大大提高了施工速度，缩短了工期，为后续结构施工带来方便；本发明的预制混凝土柱的连接节点中连接板和锚筋及纵筋采用穿孔塞焊的形式，增强了上预制柱或下预制柱连接整体性及强
度，使上、下预制柱连接更为稳定；本发明结构较为简单，上、下预制柱节点连接处充分利用了钢材良好的变形性能，使整体结构拥有良好的抗震性能，可广泛应用于装配式混凝土框架柱的柱-柱节点连接中。
62.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。