CN108104372A - 用于砌体结构的预制组合式构造柱及施工方法 - Google Patents

Abstract

用于砌体结构的预制组合式构造柱及施工方法，构造柱由钢制连接座、第三预制混凝土节、交替布置的多个第一预制混凝土节和多个第二预制混凝土节沿竖向依次连接构成，相邻两预制混凝土节通过插柱与插孔咬合连接；在三种预制混凝土节的主体部分内内置有形状相同的箍筋，在箍筋的边角位置设有纵筋穿装孔，在纵筋穿装孔内穿装有纵筋，纵筋经灌浆液凝固体与各预制混凝土节连接，纵筋与箍筋形成钢筋骨架结构。施工方法，步骤：S1将钢制连接座与砌体地梁上的预埋螺栓连接；S2在钢制连接座上砌筑三种预制混凝土节；S3向纵筋穿装孔内***纵筋，进行锚固，向纵筋穿装孔与纵筋之间的间隙内灌入灌浆液。构造柱结构简单、安装使用方便、施工效率高；施工方法施工工艺简单、施工工时短。

Description

用于砌体结构的预制组合式构造柱及施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程领域，特别涉及一种用于砌体结构的预制组合式构造柱及施工方法。

背景技术

目前，我国农村等建筑技术不发达的地区，房屋建筑大都是未经过正规设计，结构简单的砌体结构，施工过程大部分通过自己完成，缺乏有效的技术指导及质量监督，同时因为农民贫瘠的抗震设防意识，导致农房民居很少甚至不会设置构造柱这一有效的抗震结构。

综合考虑自建农房的构造柱问题主要原因如下：

①传统构造柱对施工要求较高，农民的施工技术达不到要求。农民理论知识水平普遍不高，施工技术大部分依靠经验总结，包括混凝土配比错误，浇筑振捣不密实，模板不标准，支护不牢固，钢筋绑扎连接不合格等问题的出现，都会对构造柱的质量产生不同程度的影响。

②农村地区经济水平较低，施工质量、材料达不到要求。农民因为收入不高，而传统构造柱又成本偏高，许多农民为了降低房屋造价成本，往往放弃采用构造柱的加强方式，导致房屋整体抗震性能较差。

因此，设计一种适用于农村的较低施工技术水平、成本低、便于施工的构造柱结构非常必要。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于砌体结构的预制组合式构造柱及施工方法，该构造柱结构简单、安装使用方便、施工效率高，适用于广大农村地区农房自助建设需求；该构造柱的建施工方法施工工艺简单、施工工时短。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种用于砌体结构的预制组合式构造柱，其特征在于：所述预制组合式构造柱由钢制连接座、置于钢制连接座上方的第三预制混凝土节、置于第三预制混凝土节上方且由下至上依次交替布置的多个第一预制混凝土节和多个第二预制混凝土节沿竖向连接构成；

三种预制混凝土节的主体为等宽等高的方形块结构，第二预制混凝土节和第三预制混凝土节等长，第一预制混凝土节的长度小于另两种混凝土节的长度；在三种预制混凝土节的上端中心位置均设置有结构相同的插孔，在第一预制混凝土节的下端中心位置和第二预制混凝土节的下端中心位置均设置有结构相同的插柱，上节预制混凝土节的插柱与下节预制混凝土节的插孔形成依次插装咬合；在三种预制混凝土节的主体部分内相对于中心的同等位置内置有形状相同的箍筋，在箍筋的边角位置以贴合的方式设置有纵筋穿装孔，在纵筋穿装孔内穿装有纵筋，纵筋与箍筋配合形成钢筋骨架结构，且纵筋经灌浆液凝固体与各预制混凝土节连接；在第一预制混凝土节的上表面位于插孔的周围还设置有拉结筋布置槽；

所述钢制连接座由顶板、底板和连接顶板和底板的两侧竖向支撑肋板构成；在顶板上设置有供纵筋穿过的上部连接孔，在纵筋从上部连接孔伸出的下端头上锁紧连接有螺纹套；在底板上设置有与砌体地梁上的预埋螺栓对应的下部连接孔，所述钢制连接座通过下部连接孔与预埋螺栓的穿装连接固定与地梁上。

优选的：在钢制连接座的顶部与底板之间的空腔内设置有后填充形成的细石混凝土体。

优选的：插柱的长度小于插孔的深度，插柱的横截面形状与插孔的横截面形状相同、且插柱的横截面积小于插孔的横截面积，使插柱与插孔之间形成配合间隙，在插柱与插孔的配合间隙处填充有粘接用砂浆。

优选的：三种预制混凝土节内的箍筋呈方框型结构，在箍筋的四个边角位置各设置一纵筋穿装孔；所述纵筋为四根，四根纵筋一一插装于四处纵筋穿装孔内。

一种用于砌体结构的预制组合式构造柱的施工方法，其特征在于，所述构造柱为上述的预制组合式构造柱，施工步骤为：

S1将钢制连接座与砌体地梁上的预埋螺栓连接；

S2在钢制连接座上砌筑第三预制混凝土节，再向上砌筑第一预制混凝土节，然后依次交替砌筑第二预制混凝土节、第一预制混凝土节，砌墙与预制混凝土节砌筑同时进行，整个过程一一对应，且在砌筑过程中，在第一预制混凝土节上端面的拉结筋布置槽内布置拉结筋；

S3待预制组合式构造柱砌筑到设定高度后，从位于顶部的纵筋穿装孔内***纵筋，纵筋的下端头从钢制连接座的顶板下端伸出，在经过预先套丝处理的纵筋下端头上连接上螺纹套，进行锚固，在纵筋锚固后，从顶部向纵筋穿装孔与纵筋之间的间隙内灌入灌浆液，待灌浆液凝固后，包裹住纵筋。

优选的：施工步骤还包括:

S4在钢制连接座位置支护模板，并向钢制连接座内顶板与底板之间的空腔内填充细石混凝土。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本预制组合式构造柱由钢制连接座及多节预制混凝土节上下依次咬合连接构成，结构简单，所需构件可在预制构件厂大量生产，相对传统浇筑构造柱相比减少了施工程序，缩短了施工工期，降低了工程造价，满足现有广大农村地区自建农房使用需求。

2、本预制组合式构造柱由预制混凝土构件组装而成，施工技术简单，对专业性知识要求较低，便于在农村地区推广使用。

3、本构造柱的施工方法施工工艺简单，可实现构造柱的快速垒建施工。

附图说明

图1是本发明预制组合式构造柱整体结构示意图；

图2是本发明第一预制混凝土节的整体图；

图3是本发明第一预制混凝土节的剖视图；

图4是本发明第二预制混凝土节的整体图；

图5是本发明第二预制混凝土节的剖视图；

图6是本发明第三预制混凝土节的整体图；

图7是本发明第三预制混凝土节的剖视图；

图8是本发明第一预制混凝土节和第二预制混凝土节的组合剖面图；

图9a为拉结筋布置槽示意图；

图9b为T型布置拉结筋示意图；

图9c为L型布置拉结筋示意图；

图10为本发明纵筋穿装孔剖切连接示意图。

图中：1、钢制连接座；1-1、顶板；1-2、底板；1-3、竖向支撑肋板；2、第一预制混凝土节；2-1、第一插孔；2-2、第一插柱；2-3、第一箍筋；2-4、第一纵筋穿装孔；2-5、拉结筋布置槽；3、第二预制混凝土节；3-1、第二插孔；3-2、第二插柱；3-3、第二箍筋；3-4、第二纵筋穿装孔；4、第三预制混凝土节；4-1、第三插孔；4-2、第三箍筋；4-3、第三纵筋穿装孔；5、纵筋；6、螺纹套；7、细石混凝土体；1’、砌体地梁；2’、预埋螺栓；3’、拉结筋。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1-10，一种用于砌体结构的预制组合式构造柱，其创新点是：

所述预制组合式构造柱由钢制连接座1、置于钢制连接座上方的第三预制混凝土节4、置于第三预制混凝土节上方且由下至上依次交替布置的多个第一预制混凝土节2和多个第二预制混凝土节3沿竖向连接构成。

三种预制混凝土节的主体为等宽等高的方形块结构，第二预制混凝土节和第三预制混凝土节等长，第一预制混凝土节的长度小于另两种混凝土节的长度，这样可形成马牙槎，与周边墙体结合的更好。在第一预制混凝土节上端中心位置设置有第一插孔2-1、在第二预制混凝土节上端中心位置设置有第二插孔3-1、在第三预制混凝土节上端中心位置设置有第三插孔4-1，三种预制混凝土节上的插孔结构相同。在第一预制混凝土节的下端中心位置设置有第一插柱2-2、在第二预制混凝土节的下端中心位置设置有第二插柱3-2，两种预制混凝土节上的插柱结构相同。上节预制混凝土节的插柱与下节预制混凝土节的插孔形成依次插装咬合，这样，使上下多节预制混凝土节连为一体。在第一预制混凝土节的主体部分内设置有第一箍筋2-3，在第二预制混凝土的主体部分内设置有第二箍筋3-3，在第三预制混凝土的主体部分内设置有第三箍筋4-2，三种预制混凝土节内的箍筋设在相对于中心的同等位置，且采用相同的形状。在三种预制混凝土节内箍筋的边角位置均设置有纵筋穿装孔，分别为第一纵筋穿装孔2-4、第二纵筋穿装孔3-4、第三纵筋穿装孔4-3，纵筋穿装孔的孔壁与箍筋的对应边角贴合。在纵筋穿装孔内穿装有纵筋5，纵筋与箍筋配合形成钢筋骨架结构，纵筋经灌浆液凝固体与各预制混凝土节连接。纵筋的设置起到了加强构造柱整体强度的作用。在第一预制混凝土节的上表面插孔的周围还设置有拉结筋布置槽2-5，以避免钢筋竖向重叠布置影响灰缝厚度，且拉结筋布置后贴合第二预制混凝土节下部的插柱，有助于提高拉结筋在构造柱内的锚固性能，有利于提高砌体的抗剪能力以及整体性。

上述钢制连接座由顶板1-1、底板1-2和连接顶板和底板的两侧竖向支撑肋板1-3构成。在顶板上设置有供纵筋穿过的上部连接孔，在纵筋从上部连接孔伸出的下端头上锁紧连接有螺纹套6，以实现纵筋的锚固。在底板上设置有与砌体地梁1’上的预埋螺栓2’对应的下部连接孔，所述钢制连接座通过下部连接孔与地梁上的预埋螺栓的穿装连接与砌体地梁形成固定连接。

上述预制组合式构造柱中：在钢制连接座的顶部与底板之间的空腔内进一步设置细石混凝土体7，细石混凝土体在纵梁穿装锚固后填充形成。填充细石混凝土体的作用是：避免纵梁下端头、螺纹套、预埋螺栓及连接螺母等钢结构长期暴露产生锈蚀，保证钢结构的耐久性。

上述预制组合式构造柱中：上下节预制混凝土节的插柱与插孔的配合结构优选如下：

插柱的长度小于插孔的深度，插柱的横截面形状与插孔的横截面形状相同、且插柱的横截面积小于插孔的横截面积，使插柱与插孔之间形成配合间隙，在插柱与插孔的配合间隙处填充有粘接用砂浆，这样，通过砂浆消除了插柱与插孔之间的配合间隙，使上下混凝土节牢固连接为一体，从而避免了因配合间隙的存在，混凝土节之间出现错动而降低构造柱的强度。

上述预制组合式构造柱中：三种预制混凝土节内的箍筋进一步优选呈方框型结构，在箍筋的四个边角位置各设置一纵筋穿装孔。所述纵筋为四根，四根纵筋一一插装于四处总筋穿装孔内。

上述用于砌体结构的预制组合式构造柱的施工方法，其创新点在于：采用如下施工步骤为：

S1将钢制连接座与砌体地梁上的预埋螺栓连接；

S2在钢制连接座上砌筑第三预制混凝土节，再向上砌筑第一预制混凝土节，然后依次交替砌筑第二预制混凝土节、第一预制混凝土节，砌墙与预制混凝土节砌筑同时进行，整个过程一一对应，且在砌筑过程中，在第一预制混凝土节上端面的拉结筋布置槽内布置拉结筋3’，拉结筋的布置可采用两种方式：1、T型布置方式，见附图9b；2、L型布置方式，见附图9c。一般构造柱在墙角的位置时，拉结筋采用L型布置；而构造柱在横纵墙相交的位置时，采用T型布置。

S3待预制组合式构造柱砌筑到设定高度后，从位于顶部的纵筋穿装孔内***纵筋，纵筋的下端头从钢制连接座的顶板下端伸出，在经过预先套丝处理的纵筋下端头上连接上螺纹套，进行锚固，在纵筋锚固后，从顶部向纵筋穿装孔与纵筋之间的间隙内灌入灌浆液，待灌浆液凝固后，包裹住纵筋。上述灌浆液以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态，微膨胀，防离析等预制配置而成，在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。具有自流性好、快硬、高强、无收缩、微膨胀等特点，其灌注质量可靠。目前有CGM-1通用型、CGM-2豆石型、CGM-3超细自流型和CGM-4超早强型灌浆料，这几种型号都适用。

Claims (6)

1.一种用于砌体结构的预制组合式构造柱，其特征在于：所述预制组合式构造柱由钢制连接座、置于钢制连接座上方的第三预制混凝土节、置于第三预制混凝土节上方且由下至上依次交替布置的多个第一预制混凝土节和多个第二预制混凝土节沿竖向连接构成；

三种预制混凝土节的主体为等宽等高的方形块结构，第二预制混凝土节和第三预制混凝土节等长，第一预制混凝土节的长度小于另两种混凝土节的长度；在三种预制混凝土节的上端中心位置均设置有结构相同的插孔，在第一预制混凝土节的下端中心位置和第二预制混凝土节的下端中心位置均设置有结构相同的插柱，上节预制混凝土节的插柱与下节预制混凝土节的插孔形成依次插装咬合；在三种预制混凝土节的主体部分内相对于中心的同等位置内置有形状相同的箍筋，在箍筋的边角位置以贴合的方式设置有纵筋穿装孔，在纵筋穿装孔内穿装有纵筋，纵筋与箍筋配合形成钢筋骨架结构，且纵筋经灌浆液凝固体与各预制混凝土节连接；在第一预制混凝土节的上表面位于插孔的周围还设置有拉结筋布置槽；

所述钢制连接座由顶板、底板和连接顶板和底板的两侧竖向支撑肋板构成；在顶板上设置有供纵筋穿过的上部连接孔，在纵筋从上部连接孔伸出的下端头上锁紧连接有螺纹套；在底板上设置有与砌体地梁上的预埋螺栓对应的下部连接孔，所述钢制连接座通过下部连接孔与预埋螺栓的穿装连接固定与地梁上。

2.根据权利要求1所述的用于砌体结构的预制组合式构造柱，其特征在于：在钢制连接座的顶部与底板之间的空腔内设置有后填充形成的细石混凝土体。

3.根据权利要求1所述的用于砌体结构的预制组合式构造柱，其特征在于：插柱的长度小于插孔的深度，插柱的横截面形状与插孔的横截面形状相同、且插柱的横截面积小于插孔的横截面积，使插柱与插孔之间形成配合间隙，在插柱与插孔的配合间隙处填充有粘接用砂浆。

4.根据权利要求1所述的用于砌体结构的预制组合式构造柱，其特征在于：三种预制混凝土节内的箍筋呈方框型结构，在箍筋的四个边角位置各设置一纵筋穿装孔；所述纵筋为四根，四根纵筋一一插装于四处纵筋穿装孔内。

5.一种用于砌体结构的预制组合式构造柱的施工方法，其特征在于，所述构造柱为权利要求1所述的预制组合式构造柱，施工步骤为：

S1将钢制连接座与砌体地梁上的预埋螺栓连接；

S2在钢制连接座上砌筑第三预制混凝土节，再向上砌筑第一预制混凝土节，然后依次交替砌筑第二预制混凝土节、第一预制混凝土节，砌墙与预制混凝土节砌筑同时进行，整个过程一一对应，且在砌筑过程中，在第一预制混凝土节上端面的拉结筋布置槽内布置拉结筋；

S3待预制混凝土构造柱砌筑到设定高度后，从位于顶部的纵筋穿装孔内***纵筋，纵筋的下端头从钢制连接座的顶板下端伸出，在进行预先套丝处理的纵筋下端头上连接上锁紧套，进行锚固，在纵筋锚固后，从顶部向纵筋穿装孔与纵筋之间的间隙内灌入灌浆液，待灌浆液凝固后，包裹住纵筋。

6.根据权利要求5所述的用于砌体结构的预制组合式构造柱的施工方法，其特征在于：所述施工步骤还包括:

S4支模并向钢制连接座内部填充细石混凝土。