CN109826316B - 一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点 - Google Patents

Abstract

一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁‑梁节点，属于钢筋混凝土建筑技术领域。所述节点由型钢连接构成的交错式型钢连接结构，一端套接于钢筋混凝土梁，另一端为交错的配合连接端，两配合连接端通过螺栓锚固连接，然后浇筑混凝土，待养护完成后形成整体。本发明采用型钢作为装配式节点的材料，发明一种新型梁端连接结构，现场连接预制钢筋混凝土梁。所有构件均在工厂加工完成，运输至施工场地后直接装配连接，减少现场湿作业，提高施工效率。本发明采用在预制钢筋混凝土梁端通过受力纵筋与纵向钢板通过焊接进行相连，节点处通过现场穿拧螺栓，提高施工效率，减少现场湿作业。

Description

一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点

技术领域

本发明属于钢筋混凝土建筑技术领域，特别是涉及一种装配式钢筋混凝土梁。

背景技术

预制装配式混凝土结构是指结构所需的梁、柱等构件全部或者部分在工厂进行加工，养护完成后运到施工现场通过一定的拼装手段将各构件连接成整体受力结构的一种混凝土结构形式，其施工工序一般为：

结构设计——工厂预制——运送现场——现场安装——后期装饰

由于部分或全部混凝土构件是在工厂加工预制，构件可以制作成各种形状，且构件的制作质量能得到保证，因此对于一些形式比较复杂的构件，采用工厂预制能够比现浇混凝土结构更为方便。

与传统现浇混凝土结构相比，预制装配式混凝土结构具有以下特点：

(1)劳动效率提高，工时降低

(2)现场湿作业量减少，施工周期缩短

(3)建筑质量明显提高

(4)劳动条件得到了改善

(5)节约材料，减轻自重

(6)受季节性影响小

(7)有利于环境保护，社会效益好

我国现阶段建筑行业面临劳动力短缺、环境污染严重等问题。因此预制装配式混凝土结构对我国建筑工业化发展、提高生产效率和节约能源有重大意义。因此，要有新型的节点形式与之相配。

预制装配式混凝土结构中预制构件的连接节点是影响结构整体性的关键。根据连接方式的不同，预制装配式混凝土结构的连接节点可以分为“湿”连接节点和“干”连接节点两种方式。“湿”连接是预制构件之间利用现浇混凝土等方式结合成整体。由于这种连接需要现场支模、浇筑混凝土以及混凝土养护等工序，在一定程度上阻碍了预制装配式混凝土结构的发展与应用。“干”连接是在施工现场通过预应力筋、预埋件、螺栓及拉杆等将预制构件连接成一体的方式。预制装配式混凝土结构的干连接具有施工速度快、湿作业少、节约材料等优势。缺陷是较费钢材，成本略高。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种装配式钢筋混凝土梁，可以实现普通钢筋混凝土建筑结构的装配化，使普通钢筋混凝土结构装配率和施工效率实质性提高，确保钢筋混凝土梁-梁节点拼装便捷和有质量保证。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，所述节点由型钢连接构成的交错式型钢连接结构，一端套接于钢筋混凝土梁，另一端为交错的配合连接端，两配合连接端通过螺栓锚固连接，然后浇筑混凝土，待养护完成后形成整体。

进一步地，所述交错式型钢连接结构是由底板、连接盖板、三个横向钢板和多个纵向钢板连接构成的格框状结构，所述格框状结构的三个横向钢板相同间隔平行设置，端部长短不等，底部设置底板，与预制钢筋混凝土梁连接一端的两侧横向钢板长于中间横向钢板，在中间横向钢板端部设置纵向钢板Ⅰ，在两侧横向钢板顶部连接预制钢筋混凝土梁的一端设置连接盖板，使底板、两侧横向钢板及纵向钢板Ⅰ形成与预制钢筋混凝土梁连接的套框；三个横向钢板的另一端为配合连接端，端部连接有端板Ⅰ和端板Ⅱ，所述端板Ⅰ和端板Ⅱ平行交错设置，即配合连接端端面为三折面结构，相邻两个面垂直。

进一步地，在相邻的所述横向钢板间分别对称设置纵向钢板Ⅱ和纵向钢板Ⅲ，所述纵向钢板Ⅱ靠近预制钢筋混凝土梁端，连接穿过纵向钢板Ⅰ的预制钢筋混凝土梁内的纵向钢筋，所述纵向钢板Ⅲ靠近配合连接端，配合连接时，纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板、另一个预制钢筋混凝土梁端的交错式型钢连接结构相对应侧的配合连接端端板、纵向钢板Ⅲ’通过高强螺栓贯穿连接，两节点的配合连接端的中部横向钢板间通过螺栓锚固连接。

进一步地，靠近所述预制钢筋混凝土梁端的纵向钢板Ⅰ和纵向钢板Ⅱ间的距离L1是150-200mm。

进一步地，靠近所述配合连接端设置的纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板Ⅰ的距离L2为250-300mm。纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板Ⅱ间的距离L3为500-600mm。

进一步地，靠近预制钢筋混凝土梁端，所述两侧横向钢板与中间横向钢板间的距离L4为300-350mm。

进一步地，所述中间横向钢板为两部分，分置于靠近配合连接端纵向钢板Ⅲ的两侧。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用型钢作为装配式节点的材料，发明一种新型梁端连接结构，现场连接预制钢筋混凝土梁。所有构件均在工厂加工完成，运输至施工场地后直接装配连接，减少现场湿作业，提高施工效率。

(2)本发明采用在预制钢筋混凝土梁端通过受力纵筋与纵向钢板通过焊接进行相连，节点处通过现场穿拧螺栓，提高施工效率，减少现场湿作业。

(3)本发明传力明确，构造简单，在设计与加工方面不存在技术难度，可操性强。

附图说明

图1为本发明的分体结构示意图。

图2为图1的装配结构示意图。

图3为图2连接处的截面示意图。

图4为图2的俯视图。

图中：1.预制钢筋混凝土梁Ⅰ,2.预制钢筋混凝土梁Ⅱ，31.两侧横向钢板，32.中间横向钢板，41、41’.纵向钢板Ⅰ，42、42’.纵向钢板Ⅱ，43、43’.纵向钢板Ⅲ，51.端板Ⅰ，52.端板Ⅱ，6.连接盖板，7.底板，8.高强螺栓，9.纵向钢筋，10.螺栓，11.螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例：如图1-图4所示，本发明一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，所述节点由型钢连接构成的交错式型钢连接结构，一端套接于钢筋混凝土梁，另一端为交错的配合连接端，两配合连接端通过螺栓锚固连接，然后浇筑混凝土，待养护完成后形成整体节点。

如图1所示，以与预制钢筋混凝土梁Ⅰ1连接为例，所述交错式型钢连接结构是由底板7、连接盖板6、三个横向钢板和多个纵向钢板连接构成的格框状结构，所述格框状结构的三个横向钢板相同间隔平行设置，端部长短不等，底部设置底板7，与预制钢筋混凝土梁Ⅰ1连接一端的两侧横向钢板31长于中间横向钢板32，在中间横向钢板32端部设置纵向钢板Ⅰ41，在两侧横向钢板31顶部连接预制钢筋混凝土梁Ⅰ1的一端设置连接盖板6，使底板7、两侧横向钢板31及纵向钢板Ⅰ41形成与预制钢筋混凝土梁Ⅰ1连接的套框；三个横向钢板的另一端为配合连接端，端部连接有端板Ⅰ51和端板Ⅱ52，所述端板Ⅰ51和端板Ⅱ52平行交错设置，即配合连接端端面为三折面结构，相邻两个面垂直。其中一侧横向钢板31’和中间横向钢板32端部平齐，连接端板Ⅰ51，另一侧横向钢板31端部短于中间横向钢板32，端部连接端板Ⅱ52，所述端板Ⅱ52垂直于中间横向钢板32。

在相邻的所述横向钢板间分别对称设置纵向钢板Ⅱ42、42’和纵向钢板Ⅲ43、43’，所述纵向钢板Ⅱ42、42’靠近预制钢筋混凝土梁端，连接穿过纵向钢板Ⅰ41的预制钢筋混凝土梁内的纵向钢筋9，所述纵向钢板Ⅲ43、43’靠近配合连接端，配合连接时，纵向钢板Ⅲ43、43’与配合连接端端板、另一个预制钢筋混凝土梁端的交错式型钢连接结构相对应侧的配合连接端端板、纵向钢板Ⅲ通过高强螺栓8贯穿连接，两节点的配合连接端的中部横向钢板32间通过螺栓10锚固连接。所述的纵向钢板Ⅰ41可以是一体，也可以是分体结构，分体时，对称焊接在中间横向钢板32端部。

靠近所述预制钢筋混凝土梁端的纵向钢板Ⅰ41和纵向钢板Ⅱ42间的距离L1为150mm。靠近所述配合连接端设置的纵向钢板Ⅲ43与配合连接端端板Ⅰ51的距离L2为250mm。纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板52间的距离L3为500mm。在靠近预制钢筋混凝土梁端，所述两侧横向钢板31与中间横向钢板32间的横向距离L4为300mm。所述中间横向钢板32可以为两部分，分置于靠近配合连接端纵向钢板Ⅲ43的两侧。

实施时，具体步骤如下：

1.根据实际施工要求确定试验梁的截面尺寸，计算试验梁的配筋率，确定纵向钢筋、箍筋和高强螺栓的强度等级以及直径，箍筋间距，绑扎钢筋笼以及型钢的强度等级。

2.装配交错式型钢连接结构：将交错式型钢端板51、52、靠近梁端的纵向钢板Ⅰ41、中间横向钢板32以及靠近配合连接端的纵向钢板Ⅲ43、43’进行预留螺栓孔；内部的纵向钢板Ⅱ42、42’、纵向钢板Ⅲ43、43’与中间横向钢板32及两侧横向钢板31、32’均焊接，在两侧横向钢板31、32’的底部设置底板7。

3.在预制钢筋混凝土梁支模时将焊接完成的交错式型钢连接结构套置在预制钢筋混凝土梁的一端，并将预制钢筋混凝土梁内的受力纵向钢筋9穿过靠近梁端的纵向钢板Ⅰ41且与中间纵向钢板Ⅱ42、42’进行焊接。

4.预制钢筋混凝土梁经过28天养标准养护达到强度后，将预制钢筋混凝土梁运至现场进行就位拼装。

5.将横向高强螺栓和纵向高强螺栓穿入到预留的螺栓孔内，利用扳手进行拧紧。

6.在交错式型钢连接结构内浇筑混凝土，形成整体混凝土梁。

实施例2：本例与实施例1不同的是：为适应不同的混凝土梁，保证装配强度，本例中靠近所述预制钢筋混凝土梁端的纵向钢板Ⅰ41和纵向钢板Ⅱ42间的距离L1为200mm。靠近所述配合连接端设置的纵向钢板Ⅲ43与配合连接端端板Ⅰ51的距离L2为280mm。纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板52间的距离L3为550mm。在靠近预制钢筋混凝土梁端，所述两侧横向钢板31与中间横向钢板32间的横向距离L4为300mm。

实施例3：本例与实施例1不同的是：为适应不同的混凝土梁，保证装配强度，本例中靠近所述预制钢筋混凝土梁端的纵向钢板Ⅰ41和纵向钢板Ⅱ42间的距离L1为180mm。靠近所述配合连接端设置的纵向钢板Ⅲ43与配合连接端端板Ⅰ51的距离L2为300mm。纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板52间的距离L3为600mm。在靠近预制钢筋混凝土梁端，所述两侧横向钢板31与中间横向钢板32间的横向距离L4为350mm。

Claims (4)

1.一种装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，其特征在于：所述节点由型钢连接构成的交错式型钢连接结构，一端套接于钢筋混凝土梁，另一端为交错的配合连接端，两配合连接端通过螺栓锚固连接，然后浇筑混凝土，待养护完成后形成整体；

所述交错式型钢连接结构是由底板、连接盖板、三个横向钢板和多个纵向钢板连接构成的格框状结构，所述格框状结构的三个横向钢板相同间隔平行设置，端部长短不等，底部设置底板，与预制钢筋混凝土梁连接一端的两侧横向钢板长于中间横向钢板，在中间横向钢板端部设置纵向钢板Ⅰ，在两侧横向钢板顶部连接预制钢筋混凝土梁的一端设置连接盖板，使底板、两侧横向钢板及纵向钢板Ⅰ形成与预制钢筋混凝土梁连接的套框；三个横向钢板的另一端为配合连接端，端部连接有端板Ⅰ和端板Ⅱ，所述端板Ⅰ和端板Ⅱ平行交错设置，即配合连接端端面为三折面结构，相邻两个面垂直；

在相邻的所述横向钢板间分别对称设置纵向钢板Ⅱ和纵向钢板Ⅲ，所述纵向钢板Ⅱ靠近预制钢筋混凝土梁端，连接穿过纵向钢板Ⅰ的预制钢筋混凝土梁内的纵向钢筋，所述纵向钢板Ⅲ靠近配合连接端，配合连接时，纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板、另一个预制钢筋混凝土梁端的交错式型钢连接结构相对应侧的配合连接端端板、纵向钢板Ⅲ’通过高强螺栓贯穿连接，两节点的配合连接端的中部横向钢板间通过螺栓锚固连接；靠近预制钢筋混凝土梁端，所述两侧横向钢板与中间横向钢板间的距离L4为300-350mm。

2.根据权利要求1所述装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，其特征在于：靠近所述预制钢筋混凝土梁端的纵向钢板Ⅰ和纵向钢板Ⅱ间的距离L1是150-200mm。

3.根据权利要求1所述装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，其特征在于：靠近所述配合连接端设置的纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板Ⅰ的距离L2为250-300mm；纵向钢板Ⅲ与配合连接端端板Ⅱ间的距离L3为500-600mm。

4.根据权利要求1所述装配式钢筋混凝土结构中基于型钢的梁-梁节点，其特征在于：所述中间横向钢板为两部分，分置于靠近配合连接端纵向钢板Ⅲ的两侧。