一種預製空心梁與柱的組裝節點的製作方法

2023-06-01 17:56:31

專利名稱：一種預製空心梁與柱的組裝節點的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及房屋組裝框架的構件結構，具體地說是一種預製空心梁與柱的組裝節點，屬於建築組裝構件的改進。技術背景
目前，組裝結構節點採用"鋼板凳"的連接方法，即在節點使用大量的型鋼構造，實行焊接施工，也稱幹法施工。幹法施工的弊病在於其暴露的焊縫氧化後削弱了原有的整體性，容易形成應力集中而造成破壞，這就是組裝結構不易推廣的死穴。傳統的組裝結構對建築設計的適應能力存在局限性，缺乏藝術變化的靈活性，因其模具成本昂貴，生產量低了攤銷成本高，生產量高了又存在千篇一律的弊病。
中國專利公告號CN 201034538Y，公告日2008年2月20日，實用新型名稱《預製預應力混凝土結構梁、柱混合連接節點》，提出了由預製梁和預製柱由無粘結預應力筋連接成整體，柱是連續通過2-3層的構件，梁是單開間構件的技術方案。梁中布置有螺旋箍筋，並在梁中節點區密布有箍筋、構造鋼筋和波紋管，波紋管中後穿非預應力粘結筋，梁與柱間留有縫隙。這種節點不需要現場溼作業灌澆混凝土，其裝配式混凝土結構具有優良的抗震性能，使破壞主要集中在梁柱交接面處，梁上幾乎不會出現大的裂縫，構件的損壞程度輕。但該技術方案中，梁與柱主要靠粘結筋連接，整體剛度和抗剪力較差，需要藉助鋼牛腿支撐，裝配施工上也比較麻煩，同時仍存在幹法
施工中焊縫易氧化的缺陷。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術中現澆結構費時費料，組裝結構整體性和對建築變化的適應性差，以及裝配式結構梁與柱連接剛度差的缺陷和不足，提供一種整體剛度高，對建築變化適應性強，組裝施工方便的預製空心梁與柱的組裝節點。
本實用新型實現目的的技術解決方案是 一種預製空心梁與柱的組裝節點，由預製梁與柱經混凝土現澆而成，所述的預製梁為空心梁，空心梁上的內孔中埋設有連接到柱的穿心鎖。
當空心梁與柱的連接部位對接有柱時，上、下兩柱內的柱筋對應焊接或用螺母連接，所述的柱為空心柱時，在上、下兩柱連接部位的內孔中埋設有穿心鎖。
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孔的孔形尺寸相適應，力筋與擋頭垂直連接，穿心鎖端部的擋頭埋設在空心梁或柱上的內孔中，穿心鎖上有一段力筋埋設在柱內。
當所述的柱為中柱時，穿心鎖上力筋的兩端各連接有擋頭，兩擋頭分別埋設在相對兩空心梁的內孔中，且相對兩空心梁端部的梁筋對應焊接，當所述的柱為邊柱時，力筋的一端連接有擋頭，且力筋的另一端埋設在柱的上方。
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，且力筋對應埋設在空心梁內孔的上部。
通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是1. 本實用新型的現澆式組裝節點保持了結構的整體性，有效避免接頭及 焊縫裸露氧化削弱局部強度造成應力集中而產生的結構損毀。
2. 本實用新型引入"暗牛腿"概念延伸節點的連接支座，避免梁、柱結 構最大剪力處與施工縫重合而產生剪應力破壞。
3. 本實用新型適於採用預製空心梁和柱，因其構件的模數化設計和標準 的構件生產，便於共震成型工藝技術的應用，大大降低了水灰比而利用高密 實度產生的內磨擦力提高了混凝土初凝前的強度，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度，而達到延長使用壽命的目的。模數化設計的梁、 柱構件能適應任何建築造型，從而達到豐富建築景觀的目的。由於構件的標 準化、系列化設計為工廠化建築鋪平了道路，而工廠化生產對質量的提高與 控制又提供了方便，為免裝飾建築創造了條件，從而大量降低建築成本、縮 短建設工期、節約建築材料。由於空心柱提供的輸料通道，使得節點現澆得 以順利實施，這一難關的解決給構件標準化生產提供了方便，中空的柱、梁， 又給各類管線預埋提供了良好的空間。
4. 本實用新型適於預製梁和預製柱的現場組裝和澆注，除了綜合現澆結
構整體剛度高，對建築變化的適應性強，組裝結構施工速度快的全部優點外， 還可保證柱上相對兩梁的連接為連接梁結構，承載力大，節點連接強度高， 性能可靠，現場混凝土用量較小，施工效率高。
5. 本實用新型適用於框架結構的房屋建築，除構件本身鋼筋外，還可以
在二次澆鑄時於空心柱的內孔中加設鋼筋，因而也適用於高層建築。

圖1是本實用新型節點結構的俯視圖2是圖1中的a-a剖視圖3是柱3為空心柱的結構示意圖。
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具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明 參見圖1，圖2，本實用新型的一種預製空心梁與柱的組裝節點，由預
制梁與柱經混凝土現澆而成，所述的預製梁為空心梁2，空心梁2上的內孔 中埋設有連接到柱3的穿心鎖6。
預製的空心梁2與預製的柱3構成一個六面體節點，該節點的前後左右 四個面分別為空心梁2所佔領，上下兩個面分別為上、下柱3所佔領，為實 現節點現澆最好是將柱3採用空心柱。當空心梁2與柱3的連接部位對接有 柱3時，上、下兩柱3內的柱筋7對應焊接或用螺母8連接，所述的柱3為 空心柱時，在上、下兩柱3連接部位的內孔中埋設有穿心鎖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上內孔的孔形尺寸相適應，力筋1與擋頭9垂直連接，穿心鎖6 端部的擋頭9埋設在空心梁2或柱3上的內孔中，穿心鎖6上有一段力筋1 埋設在柱3內。擋頭9的作用在於阻止節點現澆混凝土流向內孔深處。在空 心梁2中使用時，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。
在建築結構中，當所述的柱3為中柱，即六面節點上前後或左右相對的兩面上對接有空心梁2時，穿心鎖6上力筋1的兩端各連接有擋頭9，兩擋
頭9分別埋設在相對兩空心梁2的內孔中，且相對兩空心梁2端部的梁筋5 對應焊接，而禁止搭接綁紮。在焊接時，兩根梁筋5應有一定的重合長度， 應保證其焊縫面積是梁筋5截面積的1. 2 — 2倍。澆注混凝土後就使得兩空 心梁2與柱3的連接結構由簡支梁結構變成連續梁結構。當所述的柱3為邊 柱時，力筋l的一端連接有擋頭9，且力筋l的另一端埋設在柱3的上方。 即埋設在預製柱3上方的節點中。
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對應埋設在空心梁2內孔的上部。以滿足連續梁結構的受力要 求。
本實用新型一種預製空心梁與柱組裝節點的施工方法，包括以下步驟
A. 將柱3豎立固定在基礎上，對應空心梁2與柱3的連接部位設置支 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的內孔中和柱3的正上方，如穿心鎖6為力筋1時，可將力筋l 的一端置於空心梁2的內孔中，另一端置於柱3的正上方，或穿過柱3的正 上方，置於相對另一空心梁的內孔中。穿心鎖6由力筋1和擋頭9連接而成 時，可以將穿心鎖6上的擋頭9塞入空心梁2的內孔，並使穿心鎖6上力筋 1的一段位於柱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 焊連接，以適應於柱3為邊柱時的情形，或將相對兩空心梁2端部的梁筋5 對應焊接，以適應於柱3為中柱時的情形；
B. 向柱3與空心梁2的連接部位澆注混凝土，並使混凝土灌入空心梁 2的內孔中，將混凝土震搗密實，養護凝固後即成空心梁2與柱3的組裝節點。這時的組裝節點還只是一個上面空置的五面體節點。當在該節點的上面 再組裝一個柱3時，所述的步驟A中還包括以下步驟
Al.在柱3與空心梁2連接部位的上方對應設置另一柱3，將上、下兩 柱3上的柱筋7對應焊接或用螺母8連接；
A2.在空心梁2上方對應柱3的外周邊設置模板。 步驟A中，當柱3為空心柱時，在下方的柱3內孔中裝入線管10和/或 鋼筋，然後向柱3的頂部內孔中澆注混凝土至柱3的頂端，或者在上、下兩 柱3連接部位的內孔中裝入穿心鎖6，這裡所說的鋼筋可以是均布的數根直 鋼筋，也可以是經綑紮後的鋼筋籠。步驟B中，從柱3的頂部內孔中向柱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，在相對兩空心梁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。
參見圖3，製造時，柱3的柱筋7外周邊繞有螺旋箍筋11，再澆注混凝土。 當柱3是空心柱時，並應預留搭接鋼筋，柱3底部的搭接鋼筋統一固定一個 長度僅適應焊接需要，柱3頂部搭接鋼筋的長度可以變化，以適應造形、夾 梁的需要。上、下兩柱3間的柱筋7對應採用螺母8螺紋連接或者焊接，結 合圖2並可在柱3內孔中加設補強鋼筋以確保連接的整體性。
權利要求1.一種預製空心梁與柱的組裝節點，由預製梁與柱經混凝土現澆而成，其特徵在於所述的預製梁為空心梁(2)，空心梁(2)上的內孔中埋設有連接到柱(3)的穿心鎖(6)。
2. 根據權利要求1所述的一種預製空心梁與柱的組裝節點，其特徵在於當空心梁(2)與柱(3)的連接部位對接有柱(3)時，上、下兩柱(3)內的柱筋(7)對應焊接或用螺母(8)連接，所述的柱(3)為空心柱時，在上、下兩柱(3)連接部位的內孔中埋設有穿心鎖(6)。
3. 根據權利要求1或2所述的一種預製空心梁與柱的組裝節點，其特徵在於所述的穿心鎖(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)上內孔的孔形尺寸相適應，力筋(1)與擋頭(9)垂直連接，穿心鎖(6)端部的擋頭(9)埋設在空心梁(2)或柱(3)上的內孔中，穿心鎖(6)上有一段力筋(1)埋設在柱(3)內。
4. 根據權利要求3所述的一種預製空心梁與柱的組裝節點，其特徵在於當所述的柱(3)為中柱時，穿心鎖(6)上力筋(1)的兩端各連接有擋頭(9)，兩擋頭(9)分別埋設在相對兩空心梁(2)的內孔中，且相對兩空心梁(2)端部的梁筋(5)對應焊接，當所述的柱(3)為邊柱時，力筋(1)的一端連接有擋頭(9)，且力筋(1)的另一端埋設在柱(3)的上方。
5. 根據權利要求3或4所述的一種預製空心梁與柱的組裝節點，其特徵在於所述穿心鎖(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)對應埋設在空心梁(2)內孔的上部。
專利摘要一種預製空心梁與柱的組裝節點，屬於建築構件技術領域，所述的預製梁為空心梁(2)，空心梁(2)上的內孔中埋設有連接到柱(3)的穿心鎖(6)。引入「暗牛腿」概念延伸節點的連接支座，避免梁、柱結構最大剪力處與施工縫重合而產生剪應力破壞。適於預製梁和預製柱的現場組裝和澆注，除了綜合現澆結構整體剛度高，對建築變化的適應性強，組裝結構施工速度快的全部優點外，還可保證柱上相對兩梁的連接為連接梁結構，承載力大，節點連接強度高，性能可靠，現場混凝土用量較小，施工效率高。適於框架結構的建築，也適於高層建築。
文檔編號E04B1/41GK201358514SQ200920083639
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月9日 優先權日2009年2月9日
發明者劉馨裕 申請人:劉馨裕