一种装配整体式混凝土框架结构梁柱节点及其连接方法与流程

1.本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种装配整体式混凝土框架结构梁柱节点及其连接方法。


背景技术：

2.随着我国经济社会的发展，对环境保护要求的不断提高，对新型节约型社会的建设要求，对建筑结构提出越来越高的要求。在保证建筑结构安全的同时，还要提高施工过程中对环境的保护和对资源的节约利用，同时还要尽可能缩短施工周期。装配式建筑很好的解决了上述问题，我国近些年装配式建筑发展迅速。
3.装配式整体式混凝土结构是将构件在工厂预先加工完成，施工时将预制构件在施工地进行现场装配，类似于积木的组装；装配整体式建筑节点连接形式的设计和施工是装配式整体式建筑质量保证的重中之重，是建筑结构中荷载传递的重要部位和薄弱部位。常用的连接方式有套筒灌浆连接体系、浆锚搭接体系、现浇段连接体系、预应力连接体系、螺栓连接、焊接连接体系；这些方式在一定程度上能确保明确的传力路径、良好的延性和耗能能力，但有些在施工质量保证和施工难度上面存在一些问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本发明是提供一种装配整体式混凝土框架结构梁柱节点及其连接方法，其施工简便，同时连接节点具有良好的力学性能。
5.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
6.一种装配整体式混凝土框架结构梁柱节点，包括预制上柱和预制下柱以及预制梁，所述预制上柱的下端具有上柱预制箱形钢柱结构，预制下柱的上端具有下柱预制箱形钢柱结构，上柱预制箱形钢柱结构和下柱预制箱形钢柱结构之间通过嵌套焊接相连，预制梁伸出的钢筋与箱体钢柱结构焊接相连。
7.所述预制下柱上具有预埋梁纵筋，预埋梁纵筋与箱形钢柱结构焊接相连。
8.所述预制上柱内具有预制上柱纵筋，预制上柱纵筋与上柱预制箱形钢柱焊接相连。
9.所述预制下柱内具有预制下柱纵筋，预制下柱纵筋与下柱预制箱形钢柱焊接相连。
10.所述上柱预制箱形钢柱结构和下柱预制箱形钢柱结构之间的嵌套间隙内设有密封剂。
11.所述预制下柱的箱形钢柱结构上对应预制梁上部钢筋位置设有用于钢筋贯穿的预留孔。
12.所述上柱预制箱形钢柱结构的箱形钢柱上段位于预制上柱内与预制上柱纵筋相连，箱形钢柱的中段形成与预制下柱进行配合的凹槽，箱形钢柱的下段为便于与预制下柱的箱形钢柱焊接的伸出部。
13.所述预制下柱的预制箱形钢柱内设有纵筋，通过浇筑成型。
14.一种装配整体式混凝土框架结构梁柱节点的连接方法，包括以下步骤：
15.s1、在预留凹槽的情况下，根据混凝土柱的设计要求就进行钢筋绑扎，将预制上柱端部纵筋与箱形钢筋进行焊接，之后进行支模和预制上柱的制作；
16.s2、带有预埋钢柱并内嵌预埋梁纵向钢筋的预制下柱的制作，先根据梁上部纵筋配置进行下柱箱形钢柱的开孔，之后在预留孔内贯通插入与梁纵筋型号直径相同钢筋，外部预留一定长度，箱形钢柱下部与下柱梁纵筋进行焊接，之后进行支模和预制下柱的制作；
17.s3、现场节点连接，先在预制下柱上部放适量具有一定强度的密封剂，通过吊具将预制上柱落在下柱上方进行榫卯式连接，稳定后将预制上柱的箱形钢柱下端与预制下柱的箱形钢柱进行一圈围焊，保证柱的整体性，接着将预制梁下部纵筋弯折后与预制下柱的箱形钢柱进行焊接，将梁上部纵筋与预制下柱的箱形钢柱中的预埋梁纵筋进行连接，根据钢筋直径可进行焊接或者套筒连接；
18.s4、将连接好的节点根据梁、柱截面尺寸进行支模和现场混凝土连接。
19.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
20.该装配整体式混凝土框架结构梁柱节点及其连接方法设计合理，节点通过内嵌混凝土的箱形钢柱连接，上下箱形钢柱之间嵌套焊接，施工简便，同时连接节点具有良好的力学性能，增加了地震作用下的延性和耗能能力，解决了传统技术套筒灌浆混凝土施工对孔不易的问题。
附图说明
21.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
22.图1为本发明梁柱节点立面整体示意图。
23.图2为沿图1立面的1-1剖面图。
24.图3至图5为本发明预制下柱箱形钢柱的正面、侧面、剖面图。
25.图6和图7为本发明预制上柱箱形钢柱的正面、剖面图。
26.图8为本发明预制上柱和预制下柱完成连接示意图。
27.图中：
28.a：预制上柱、b：预制下柱、c：预制梁
29.1.预制上柱箱形钢柱、2.预制下柱箱形钢柱、3.套筒、4.预制梁上部现浇部分、5.预制梁下部、6.预埋梁纵筋、7.预制梁下部纵筋、8.梁上部纵筋、9.预制上柱纵筋、10.预制下柱纵筋、11.预留孔、12.密封剂、13.上柱预留凹槽。
具体实施方式
30.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
31.如图1至图8所示，该装配整体式混凝土框架结构梁柱节点，包括预制上柱a和预制下柱b以及预制梁c，预制上柱的下端具有上柱预制箱形钢柱结构，预制下柱的上端具有下柱预制箱形钢柱结构，上柱预制箱形钢柱结构和下柱预制箱形钢柱结构之间通过嵌套焊接相连，预制梁伸出的钢筋与箱体钢柱结构焊接相连。
32.预制下柱上具有预埋梁纵筋6，预埋梁纵筋与箱形钢柱结构焊接相连；预制下柱的箱形钢柱结构上对应预制梁上部钢筋位置设有用于钢筋贯穿的预留孔11，预留钢筋穿过预留孔后浇筑成型。
33.进一步的，预制上柱内具有预制上柱纵筋9，预制上柱纵筋与预制上柱箱形钢柱1焊接相连；预制下柱内具有预制下柱纵筋10，预制下柱纵筋与预制下柱箱形钢柱2焊接相连；保证了纵向力通过箱形钢柱进行传递的连续性。
34.上柱预制箱形钢柱结构的箱形钢柱上段位于预制上柱内与预制上柱纵筋相连，箱形钢柱的中段形成与预制下柱进行配合的上柱预留凹槽13，箱形钢柱的下段为便于与预制下柱的箱形钢柱焊接的伸出部；预制下柱的预制箱形钢柱内设有纵筋，通过浇筑成型。
35.上柱预制箱形钢柱结构和下柱预制箱形钢柱结构之间的嵌套间隙内设有密封剂12；通过密封剂填充了两箱柱之间的空隙，保证了强度和稳定性。
36.本发明装配整体式混凝土框架结构梁柱节点的连接方法，包括以下步骤：
37.首先，在预留凹槽的情况下，根据混凝土柱的设计要求就进行钢筋绑扎，将预制上柱端部纵筋与箱形钢筋进行焊接，之后进行支模和预制上柱的制作；
38.其次，带有预埋钢柱并内嵌预埋梁纵向钢筋的预制下柱的制作，先根据梁纵筋配置进行下柱箱形钢柱的开孔，之后在预留孔内贯通插入与梁纵筋型号直径相同钢筋，外部预留一定长度，箱形钢柱下部与下柱梁纵筋进行焊接，之后进行支模和预制下柱的制作；
39.再次，现场节点连接，先在预制下柱上部放适量具有一定强度的密封剂，通过吊具将预制上柱落在下柱上方进行榫卯式连接，稳定后将预制上柱的箱形钢柱下端与预制下柱的箱形钢柱进行一圈围焊，保证柱的整体性，接着将预制梁下部纵筋弯折后与预制下柱的箱形钢柱进行焊接，将梁上部纵筋与预制下柱的箱形钢柱中的预埋梁纵筋进行连接，根据钢筋直径可进行焊接或者套筒3连接；
40.最后，将连接好的节点根据梁、柱截面尺寸进行支模和现场混凝土连接。
41.本发明装配整体式混凝土框架结构梁柱节点及其连接方法设计合理，节点通过内嵌混凝土的箱形钢柱连接，上下箱形钢柱之间嵌套焊接，施工简便，同时连接节点具有良好的力学性能，增加了地震作用下的延性和耗能能力，解决了传统技术套筒灌浆混凝土施工对孔不易的问题。
42.本发明优选具体实例为：
43.本发明装配整体式混凝土框架结构梁柱节点，在利用榫卯结构的基础上，结合钢管混凝土柱较高承压和受剪能力，以及钢结构之间良好的焊接强度保证性能基础上设计了该节点，不仅保证了梁柱连接节具有良好的力学性能及强度和稳定性，同时解决了套筒灌浆混凝土施工对孔不易的问题。
44.本发明装配整体式混凝土框架结构梁柱节点，其主要包括带有预埋箱形钢柱的预制上柱、带有预埋箱形钢柱并内嵌预埋梁纵向钢筋的预制下柱、常规的混凝土预制梁三部分。带有预埋箱形钢柱的预制上柱的纵向钢筋与预埋箱形钢柱在工厂制作时进行焊接，从而保证了纵向力通过箱形钢柱进行传递的连续性。带有预埋箱形钢柱并内嵌预埋梁纵向钢筋的预制下柱的纵向钢筋同样与箱形钢柱进行焊接，同时在梁上部纵筋高度位置通过在箱形钢柱上开孔进行贯通与梁上部纵筋型号相同钢筋的预埋，浇筑成型，可以通过套筒或者焊接与梁的上部纵筋连接，由于梁上部纵筋8贯通的，可以很好的保证节点梁的上部纵筋的
拉力作用。常规的混凝土预制梁下部5的预制梁下部纵筋7弯折与箱形钢柱进行焊接连接，保证了梁下部纵向钢筋在节点核心区力的传递，梁上部纵筋根据钢筋直径进行焊接或者套筒连接，浇筑形成预制梁上部现浇部分4，保证了钢筋的锚固长度，和受力作用。
45.预制上柱留在柱内300mm箱柱与柱纵筋焊接，可以很好的保证力的传递及整体性，并留有200mm空间的凹槽与下柱进行榫卯连接，同时伸出200mm箱柱，方便于预制下柱的箱形钢柱焊接。下柱在梁高下方预埋箱形钢柱伸入梁下方400mm，并与梁纵筋连接，保证梁上方箱形钢柱的受弯和受剪作用及整体作用。预埋在预制下柱的箱形钢柱内的梁纵筋由于是工厂现浇，具有很好的整体性和抗拔能力，在与梁纵筋连接时具有很好的力的传递性能。下部箱柱高度超过梁高500mm。上部箱形钢柱根据预制上组纵筋内边确定，预制下柱的箱形钢柱边长较下部箱形钢柱长宽小5mm。施工时将上柱直接落在下柱上面，由于上柱和下柱很大且直观可以很好的将上柱套落在下柱上面，5mm的长宽差不仅能方便连接套入，同时下柱上部的少量密封剂在套入时很好的填充了两箱柱之间的空隙，保证了强度和稳定性。在上柱、下柱就位后，将上部箱形钢柱下端与下部的箱柱进行围焊，保证上下两个箱形钢柱柱的整体性能。最后将梁柱节点进行现场浇筑，保证其整体性和梁柱节点的受力性能。上、下预制箱形钢柱并不局限于上述尺寸，可根据设计要求确定。
46.本发明不仅施工方便，而且由于节点是用内嵌混凝土的箱形钢柱连接，保证了力的传递，增大了原有连接节点核心区的强度和抗剪能力，同时还增加了地震作用下的延性和耗能能力。
47.上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
48.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。