CN107605052B - 预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构及其施工方法。预制方钢管柱构件两端预留一定长度的锚固端头部，锚固端头部四面均预留抗剪连接栓孔；连接器为方钢管内套筒，方钢管内套筒四面均预留与预制方钢管柱构件的锚固端头部抗剪连接栓孔对应的预留栓孔，方钢管内套筒内部四面均设置弹簧销栓，弹簧销栓位置对应预留栓孔位置。本发明通过弹簧销栓式方钢管内套筒结构的连接器，将两根方钢管混凝土柱构件结合为一体，保证了方钢管混凝土柱节点连接的可靠性，避免了传统焊接工艺在连接中出现的质量缺陷和传统螺栓工艺在连接中的复杂技术要求，实现了方钢管混凝土柱构件全预制加工、现场快速连接组装和整体划一的施工质量。

Description

预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及方钢管混凝土柱结构的施工，具体是一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构及其施工方法。
背景技术
方钢管混凝土柱结构因其结合了钢与混凝土两种材料的各自优势，使得其承载能力和抗震性能得到大幅度提升，成为钢-混凝土组合结构的主要结构构件形式。目前，现浇式方钢管混凝土柱构件连接的主要连接方式以焊接、法兰连接和螺栓连接为主，因此施工强度大，技术要求高，施工质量不易控制。
预制装配式混凝土结构体系因其预制化率比较高，建筑结构承载能力不低于现浇结构，能够有效克服现浇结构的连接构造比较复杂、施工难度较大，现场工程量较大，人为不可控因素影响等方面的弊端，值得在工程实践中推广应用。
预制装配式方钢管混凝土柱构件的连接强度、承载能力和刚度，需要可靠的连接效果保证，实现方钢管混凝土柱结构预制装配化的关键器件是预制装配式方钢管混凝土柱构件的连接器，该连接器的应用除了达到预计的效果外，还可以保证建筑结构的整体划一和施工质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构及其施工方法，可将现浇式方钢管混凝土柱构件实现工厂化预制、工业化施工，并保证预制装配式方钢管混凝土柱结构的延性、抗震耗能性能，同时实现现场施工作业快速化、施工质量标准化。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，包括预制方钢管柱构件、连接器，预制方钢管柱构件两端预留一定长度的锚固端头部，所述的锚固端头部四面均预留抗剪连接栓孔；连接器为方钢管内套筒，方钢管内套筒四面均预留与所述锚固端头部上的抗剪连接栓孔对应的预留栓孔，方钢管内套筒内部通过托架设置弹簧销栓，弹簧销栓位置对应预留栓孔位置，方钢管内套筒套入锚固端头部时，预制方钢管柱构件与方钢管内套筒通过所述的预留栓孔和抗剪连接栓孔由所述的弹簧销栓连接。
一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构的施工方法，包括下述步骤：
（1）预制方钢管柱构件和连接器分别在工厂加工成型，然后运至施工现场；
（2）先将位于下部的预制方钢管柱构件吊装、安装就位，使得预制方钢管柱构件预留的锚固端头部位于上方，再将连接器一端***位于下部的预制方钢管柱构件的锚固端头部内，并顺序按下位于连接器一端四面的弹簧销栓，使得连接器一半紧密***位于下部的预制方钢管柱构件内部，待弹簧销栓顺利穿过预留栓孔和抗剪连接栓孔，再将位于上部的预制方钢管柱构件吊装，使得预制方钢管柱构件预留的锚固端头部位于下方，从而套入连接器的另一端，并顺序按下位于连接器另一端四面的弹簧销栓，使得连接器另一半紧密***位于上部的预制方钢管柱构件内部，待弹簧销栓顺利穿过预留栓孔和抗剪连接栓孔，然后临时支护。
（3）通过预制方钢管柱构件上部的管口，向预制方钢管柱构件内部浇注混凝土，待同层的预制方钢管混凝土柱构件全部施工完毕，且待预制方钢管混凝土柱构件内部的混凝土完成养护，达到强度要求后，拆除***临时支护，至此完成预制装配式方钢管混凝土柱构件的连接施工。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
简单的机械连接，便于操作的弹簧销栓，减少了现有柱节点连接中不易控制因素的影响，保证了方钢管混凝土柱节点连接的可靠性，且将现浇式方钢管混凝土柱结构的现场作业全部转化为工厂预制加工，保证了建筑材料的优化利用和施工工艺的标准化，并简化了施工工艺，降低了对现场施工技术的要求水平，真正实现方钢管混凝土柱结构的全预制加工和现场快速拼接组装，保证了建筑结构的整体划一和施工质量。
附图说明
图1为本发明实施例的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构分体示意图；
图2为本发明实施例的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构组合示意图；
图3 为图1的A-A截面图；
图4 为图2的B-B截面图；
图5 为图3的C-C截面图；
图6 为图3的D-D截面图；
图7 为图4的E-E截面图；
图中：预制方钢管柱构件1；连接器2；抗剪连接栓孔3；预留栓孔4；弹簧销栓5；弹簧6；托架7；混凝土8。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。
参见图1至图7，一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，即两个预制方钢管柱构件1通过连接器2连接的连接结构。预制方钢管柱构件1由方钢管加工而成，预制方钢管柱构件1两端预留一定长度的锚固端头部，锚固端头部四面均预留抗剪连接栓孔3；连接器2为弹簧销栓式方钢管内套筒，方钢管内套筒四面均预留与预制方钢管柱构件1的锚固端头部上的抗剪连接栓孔3对应的预留栓孔4，方钢管内套筒内部四面均设置弹簧销栓5，弹簧销栓5下部设置弹簧6，弹簧6置于托架7内，弹簧销栓5位置对应预留栓孔4位置，连接器2长度为预制方钢管柱构件1的锚固端头部预留长度的2倍，且方钢管内套筒外径略小于预制方钢管柱构件1方钢管的内径。
上述预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构的施工方法，按下述步骤进行：
（1）预制方钢管柱构件1和连接器2分别在工厂加工成型，然后运至施工现场；
（2）先将位于下部的预制方钢管柱构件1吊装、安装就位，使得预制方钢管柱构件1预留的锚固端头部位于上方，再将连接器2一端***位于下部的预制方钢管柱构件1的锚固端头部内，并顺序按下位于连接器2一端四面的弹簧销栓5，使得连接器2一半紧密***位于下部的预制方钢管柱构件1内部，待弹簧销栓5顺利穿过预留栓孔4和抗剪连接栓孔3，再将位于上部的预制方钢管柱构件1吊装，使得预制方钢管柱构件1预留的锚固端头部位于下方，从而套入连接器2的另一端，并顺序按下位于连接器2另一端四面的弹簧销栓5，使得连接器2另一半紧密***位于上部的预制方钢管柱构件1内部，待弹簧销栓5顺利穿过预留栓孔4和抗剪连接栓孔3，然后临时支护。
（3）通过预制方钢管柱构件1上部的管口，向预制方钢管柱构件1内部浇注混凝土8，待同层的预制方钢管混凝土柱构件全部施工完毕，且待预制方钢管混凝土柱构件内部的混凝土完成养护，达到强度要求后，拆除***临时支护，至此完成预制装配式方钢管混凝土柱构件的连接施工。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，包括预制方钢管柱构件、连接器，其特征在于：预制方钢管柱构件两端预留一定长度的锚固端头部，所述的锚固端头部四面均预留抗剪连接栓孔；连接器为方钢管内套筒，方钢管内套筒四面均预留与所述锚固端头部上的抗剪连接栓孔对应的预留栓孔，方钢管内套筒内部通过托架设置弹簧销栓，弹簧销栓位置对应预留栓孔位置，方钢管内套筒套入锚固端头部时，预制方钢管柱构件与方钢管内套筒通过所述的预留栓孔和抗剪连接栓孔由所述的弹簧销栓连接。
2.根据权利要求1所述的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，其特征在于：连接器长度为锚固端头部长度的2倍。
3.根据权利要求1所述的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，其特征在于：连接器的方钢管外径略小于预制方钢管柱构件的方钢管内径，使得连接器与预制方钢管柱构件紧密连接。
4.根据权利要求1所述的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构，其特征在于：预制方钢管柱构件的锚固端头部的抗剪连接栓孔直径、连接器的预留栓孔直径均大小一致，并略大于弹簧销栓的栓头直径。
5.一种权利要求1-4任一项所述的预制装配式方钢管混凝土柱构件连接结构的施工方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）预制方钢管柱构件和连接器分别在工厂加工成型，然后运至施工现场；
（2）先将位于下部的预制方钢管柱构件吊装、安装就位，使得预制方钢管柱构件预留的锚固端头部位于上方，再将连接器一端***位于下部的预制方钢管柱构件的锚固端头部内，并顺序按下位于连接器一端四面的弹簧销栓，使得连接器一半紧密***位于下部的预制方钢管柱构件内部，待弹簧销栓顺利穿过预留栓孔和抗剪连接栓孔，再将位于上部的预制方钢管柱构件吊装，使得预制方钢管柱构件预留的锚固端头部位于下方，从而套入连接器的另一端，并顺序按下位于连接器另一端四面的弹簧销栓，使得连接器另一半紧密***位于上部的预制方钢管柱构件内部，待弹簧销栓顺利穿过预留栓孔和抗剪连接栓孔，然后临时支护；
（3）通过预制方钢管柱构件上部的管口，向预制方钢管柱构件内部浇注混凝土，待同层的预制方钢管混凝土柱构件全部施工完毕，且待预制方钢管混凝土柱构件内部的混凝土完成养护，达到强度要求后，拆除***临时支护，至此完成预制装配式方钢管混凝土柱构件的连接施工。
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