CN111561105A - 装配式钢混构件中竖向主筋连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，包括内设多根竖向钢筋的上墙柱构件和内设多根竖向钢筋的下墙柱构件，每两个相对应的钢筋之间通过一连接装置固定；所述连接装置包括一个内套筒、一个外套筒以及至少至少一个定位块；内套筒与其中一竖向钢筋螺纹连接，在内套筒外壁上轴向间隔设有多列外卡紧件，外卡紧件包括外凸块；所述外套筒上端的内壁上周向间隔设有多列内卡紧件，下端与另一竖向钢筋螺纹连接，每列内卡紧件均由至少两个间隔设置的内凸块组成；所述定位块可拆卸地安装在其中一列外卡紧件下端的外凸块下，或固定在外套筒内，并处于两列内卡紧件之间。本发明得到的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构连接强度高，且造价低。

Description

装配式钢混构件中竖向主筋连接结构

技术领域

本发明涉及一种装配式钢筋构件，具体涉及一种装配式钢混构件中竖向主筋连接结构。

背景技术

在装配式建筑中，存在大量的节点连接和拼缝连接，而钢筋的连接无疑又是其中应用最多、最为重要的关键技术。目前应用较多的钢筋连接结构为灌浆套筒连接采用灌浆套筒连接，采用灌浆套筒连接上下钢筋时，是将上下两个对应的钢筋***对接套筒中，然后由灌浆机向套筒内注入由水泥、膨胀剂、细骨料和高性能外加剂等材料构成的无收缩高强度灌浆料，当灌浆料硬化后，钢筋与套筒牢固地连接成一体。采用该方式连接存在如下问题：施工过程对于施工员有较高要求，同时，灌浆料的质量严重影响上下钢筋连接的效果。

为解决上述问题，公开号为110258958的中国专利公开了装配式钢-混构造件的主筋连接装置，该申请为申请人在19年所做申请，包括一外套筒和两个内套筒，两内套筒分别套在外套筒的上下两端；在每个内套筒的外壁上均设有至少两个外凸块；在外套筒的内壁上轴向间隔设有至少两列内卡紧件，每列内卡紧件均由至少两个间隔设置的内凸块组成；当两内套筒的外凸块置于两列相邻内凸块之间时，两内套筒均可沿外套筒轴向方向滑动；当两内套筒的外凸块分别或同时卡在每一列两相邻内凸块之间时，内凸块和外凸块卡紧空间以外部分形成弧形通槽，在弧形通槽内设有一个与其紧配合的弧形卡件，使外套筒与两内套筒处于锁紧状态。该申请所设计的内套筒和外套筒通过卡块交错设置并相抵后，在卡块之间的空隙内***弧形卡件实现外套筒和内套筒的锁紧，从而将分别与外套筒和内套筒内的两根主筋连接并固定。为了确保两主筋连接较为紧密，该设计所设计的外套筒和内套筒设计长度较大，制作成本较高，且仅靠套筒固定的方式连接强度也不够。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种连接强度高，且造价低的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，它包括内设多根上部竖向钢筋的上墙柱构件和内设多根下部竖向钢筋的下墙柱构件，所述上部竖向钢筋的下端和下部竖向钢筋的上端均具有螺纹，且上部竖向钢筋和下部竖向钢筋的螺纹方向相反，下部竖向钢筋与上部竖向钢筋一一对应设置，且下部竖向钢筋的上端伸出下墙柱构件的连接端外；在上墙柱构件内、每根上部竖向钢筋的下端均设有一预留操作孔；每两个相对应的上部竖向钢筋和下部竖向钢筋之间通过一连接装置固定连接在一起；其特征在于，所述连接装置包括一个内套筒、一个与内套筒相配合的外套筒以及至少至少一个定位块；所述内套筒呈圆筒状，在内套筒的内壁设有用于与上部竖向钢筋螺纹配合的第一螺纹，在内套筒的外壁上轴向间隔设有至少一列外卡紧件，每一列外卡紧件均具有至少一个外凸块；所述外套筒由上连接筒和下连接筒组成，在上连接筒的内壁上周向间隔设有至少两列内卡紧件，在下连接筒的内壁上设有用于与下部竖向钢筋螺纹配合的第二螺纹，每列内卡紧件均由至少两个间隔设置的内凸块组成；所述外凸块和内凸块的上端面和下端面均呈斜面，所有斜面的倾斜角度和倾斜方向一致，所述下连接筒的上端面为一个环形坡面，所述环形坡面面向下连接筒中心方向向下倾斜设置；每列相邻的两个内凸块之间、位于下端的内凸块和环形坡面之间形成一个用于卡紧外凸块的卡紧空间，所述卡紧空间的轴向长度等于一块外凸块的轴向长度；所述定位块的上端呈斜面，该斜面的倾斜角度与外凸块下端面和内凸块下端面的倾斜角度一致，定位块可拆卸地安装在其中一列外卡紧件下端的外凸块下，或固定在环形坡面上端，并处于两列相邻内卡紧件之间；当内套筒的外凸块置于两列相邻内凸块之间时，内套筒可沿外套筒轴向方向滑动，外套筒和内套筒处于解锁状态；当内套筒下端与定位块相抵或内套筒上的定位块与外套筒内的环形坡面相抵后，逆时针旋转外套筒，定位块能随外套筒同步移动，直至外套筒不能旋转后，内套筒的外凸块即卡在每一列上下两个相邻内凸块之间及下端内凸块和环形坡面之间，内凸块和外凸块卡紧空间以外部分形成弧形通槽，在其中一个或每个弧形通槽内均设有一个与其紧配合的弧形卡件，使外套筒与两内套筒处于锁紧状态。这样，装配时，将混凝土构件运至施工现场，在吊装前，将内套筒的内筒对准上部竖向钢筋后旋转，使其下端与该主筋顶部的螺纹通过螺纹配合后固定在一起，然后将外套筒带有螺纹的一端对准另一根主筋后旋转外套筒，直至不能旋转为止。上述装配完成后，继续吊装构件，使内套筒上的外凸块对准外套筒两列内凸块之间的空隙后向下吊放上墙柱构件，直至外凸块底部与定位块相抵（此时定位块直接固定在外套筒内）或外凸块底部的定位块与下连接筒上端面的环形坡面相抵（此时定位块与内套筒底部其中一个外凸块底部可拆卸式连接），此时，各个内凸块的较高的一端和与之相邻的外凸块较低一端相邻并置于每一列上下两个外凸块之间。最后，旋转外套筒，在外套筒旋转的同时，定位块与之同步旋转，直至不能旋转时，内凸块完全卡在外凸块之间，与外凸块形成咬合，此时，咬合后的每两列相邻的外凸块与内凸块之间形成一个弧形通槽，所述定位块也置于该弧形通槽内，同时，向该弧形通槽内***一弧形卡件后，即能将外套筒和内套筒锁死。采用定位块后，能够快速确定内凸块与外凸块的卡入位置，进而快速将内凸块卡入外凸块之间，与外凸块形成卡合状态后，与弧形卡件一起对外套筒和内套筒锁死。采用上述结构连接梁竖向主筋后，两根竖向主筋分别与外套筒和内套筒通过螺纹连接，同时，外套筒和内套筒之间通过内凸块和外凸块咬合，并与弧形卡件一起锁紧固定，连接强度高，不会因外部振动而出现松动。同时，这样设置后，可有效缩短外套筒和内套筒的长度，且两主筋之间仅需一个内套筒和一个外套筒就能固定连接，有效节省了制作成本，并简化了安装步骤。另外，将下连接筒的上端面设为环形坡面后，使得底部的外凸块和下连接筒上端面之间具有一定的装配空间和间隙，更加方便装配，并有效防止上下连接筒在此处出现截面突变，避免该处出现应力集中现象。

进一步的，所述外凸块和内凸块均呈弧形，且所有外凸块和内凸块的尺寸和形状一致。这样，在装配过程中外套筒和内套筒能够更好地实现转动，并确保每一列相邻两个凸块之间的间距正好能卡入其他凸块。

进一步的，内套筒外壁上轴向间隔设有四列外卡紧件，每一列外卡紧件均由间隔设置的两个外凸块组成，且相邻两列的外凸块一一对应设置；所述外套筒的内卡紧件设有四列，每一列内卡紧件均具有两个间隔设置的内凸块，且相邻两列的内凸块一一对应设置。这样，内套筒和外套筒之间通过四列，多块凸块咬合后初步固定，同时，外套筒和内套筒上凸块的设置位置和间距对应，在制作时更为简便，有效节省模具成本，还能够确保凸块在转动后，能够相互抵紧配合，并在相邻两列凸块之间形成弧形通槽，为弧形卡件的***提供了一个呈弧形，且两侧紧贴的***空间。

进一步的，在其中一列外卡紧件下端的外凸块下端设有一沿外凸块宽度方向设置的滑槽，在定位块上端设有一个与滑槽对应设置的滑块。这样，设置滑槽后，既能在扭转前保证定位块与内套筒凸块形成一个整体，方便后续套筒的安装，也能有效确保定位块在与坡面模板相抵后，在摩擦力和旋转推力的双重作用下从定位块上脱落，使得下端的外凸块能够与坡面模板相抵，进而达到锁紧固定的目的。

进一步的，所述滑槽的长度小于外凸块的宽度，且滑槽开口侧位于外凸块下端面较高的一侧。这样，才能有效保证定位块与凸块相分离，且滑槽长度较小，定位块上端面与外凸块之间的连接强度小，从而能够在较小外力的作用下就能从外凸块下端脱落。

进一步的，所述定位块的上端面为光滑的斜面，下端面为粗糙的坡面。这样，定位块上端面摩擦力小，下端面摩擦力大，更容易与坡面模板一起随外套筒滑动。

进一步的，所述滑槽呈燕尾形或半圆形或三角形。这样，滑槽与定位孔上的滑块对应，初步连接固定。

进一步的，所述弧形卡件的长度大于外凸块的长度，厚度略小于弧形通槽的槽体深度。这样，弧形卡件的卡入深度及卡入厚度合适，既能实现卡入，又能与两侧的凸块侧壁和外套筒内壁、内套筒外壁相抵，进而将咬合后的凸块进一步锁死，防止后期振捣和浇筑过程中凸块出现位移，影响外套筒、内套筒和主筋的连接强度。

进一步的，在每块弧形卡件与外套筒内壁相对应面均设有一个球形凸起，所述球形凸起的外端与弧形卡件之和大于弧形通槽的槽体深度；所述球形凸起位于弧形卡件靠近外套筒端头的一端。这样，弧形卡件上所设置的球形凸起能够与槽体接触面积更大，连接强度更高，在振动下也不易产生错位。

进一步的，在外套筒外壁上具有多个向外凸起并沿其轴向方向设置的锯齿部。这样，能够有效增加外套筒与灌浆料之间的融合，且在施工时增加套筒表面的摩擦力，方便套筒扭转。

附图说明

图1为实施例中装配式剪力墙未装配前的结构示意图；

图2为实施例中内套筒的俯视结构示意图；

图3为实施例中外套筒的上连接筒截面结构示意图；

图4为实施例1中外套筒的局部结构示意图；

图5为实施例1中外凸块与定位块的拆分结构示意图；

图6为实施例1中内套筒和外套筒分别与主筋连接状态下的结构示意图；

图7为实施例1中内套筒和外套筒套接后解锁状态下的结构示意图；

图8为实施例1中内套筒和外套筒锁紧状态的结构示意图；

图9为实施例2中外套筒的局部结构示意图；

图10为实施例2中各列外凸块与相邻两列内凸块之间间隙对齐状态下的结构示意图；

图11为实施例2中内套筒和外套筒套接后解锁状态下的结构示意图；

图12为实施例2中内套筒和外套筒锁紧状态的结构示意图。

图中：上墙柱构件1、预留操作孔13、下墙柱构件2、上部竖向钢筋3、下部竖向钢筋4、内套筒5、第一螺纹51、外凸块52、滑槽53、外套筒6、上连接筒61、下连接筒63、第二螺纹64、环形坡面65、锯齿部66、弧形通槽7、弧形卡件8、球形凸起81、定位块9、滑块91。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

本实施例提供的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，它包括内设多根上部竖向钢筋3的上墙柱构件1和内设多根下部竖向钢筋4的下墙柱构件2，所述上部竖向钢筋3的下端和下部竖向钢筋4的上端均具有螺纹，且上部竖向钢筋3和下部竖向钢筋的螺纹方向相反，下部竖向钢筋与上部竖向钢筋3一一对应设置，且下部竖向钢筋4的上端伸出下墙柱构件2的连接端外；在上墙柱构件1内、每根上部竖向钢筋3的下端均设有一预留操作孔13；每两个相对应的上部竖向钢筋3和下部竖向钢筋4之间通过一连接装置固定连接在一起；所述连接装置包括一个内套筒5、一个与内套筒5相配合的外套筒6以及至少一个定位块9；所述内套筒5呈圆筒状，在内套筒5的内壁设有用于与上部竖向钢筋3螺纹配合的第一螺纹51，在内套筒5的外壁上轴向间隔设有至少一列外卡紧件，每一列外卡紧件均具有至少一个外凸块52；所述外套筒6由上连接筒61和下连接筒63组成，在上连接筒61的内壁上周向间隔设有至少两列内卡紧件，在下连接筒63的内壁上设有用于与下部竖向钢筋4螺纹配合的第二螺纹64，每列内卡紧件均由至少两个间隔设置的内凸块62组成；所述外凸块52和内凸块62的上端面和下端面均呈斜面，所有斜面的倾斜角度和倾斜方向一致，所述下连接筒的上端面为一个环形坡面，所述环形坡面面向下连接筒63中心方向向下倾斜设置；每列相邻的两个内凸块62之间、位于下端的内凸块62和环形坡面之间形成一个用于卡紧外凸块52的卡紧空间，所述卡紧空间的轴向长度等于一块外凸块52的轴向长度；所述定位块9的上端呈斜面，该斜面的倾斜角度与外凸块52下端面和内凸块62下端面的倾斜角度一致，定位块9可拆卸地安装在其中一列外卡紧件下端的外凸块52下；当内套筒5的外凸块52置于两列相邻内凸块62之间时，内套筒5可沿外套筒6轴向方向滑动，外套筒6和内套筒5处于解锁状态。

本实施例中的定位块9需在内套筒5与上部竖向钢筋固定后就装配在内套筒5位于下端的其中一个外凸块52下，固定内套筒5与外套筒6时，先将内套筒5上的外凸块52旋转到外套筒6的相邻两列内凸块62之间，再下放上墙柱构件，使外凸块52置于内凸块62之间，直至定位块9与外套筒内的环形坡面65相抵后，逆时针旋转外套筒6，在摩擦力和旋转推力的双重作用下，定位块9即能随外套筒6同步移动，直至外套筒6不能旋转后，内套筒5的外凸块52完全卡在每一列上下两个相邻内凸块62之间及下端内凸块和环形坡面之间。此时，内凸块62和外凸块52卡紧空间以外部分形成弧形通槽7，在其中一个或每个弧形通槽7内***一个与其紧配合的弧形卡件8后，外套筒6与两内套筒5即处于锁紧状态。

本实施例中的外凸块52和内凸块62均呈弧形，且所有外凸块52和内凸块62的尺寸和形状一致。具体的，内套筒5外壁上轴向间隔设有四列外卡紧件，每一列外卡紧件均由间隔设置的两个外凸块52组成，且相邻两列的外凸块52一一对应设置；所述外套筒6的内卡紧件设有四列，每一列内卡紧件均具有两个间隔设置的内凸块62，且相邻两列的内凸块62一一对应设置。

在其中一列外卡紧件下端的外凸块下端设有一沿外凸块宽度方向设置的滑槽，在定位块9上端设有一个与滑槽对应设置的滑块（具体设置时，可以只在其中一个外凸块上设置滑槽）。所述滑槽的长度小于外凸块的宽度，呈燕尾形，且滑槽开口侧位于外凸块下端面较高的一侧。所述定位块的上端面为光滑的斜面，下端面为粗糙的坡面。

所述弧形卡件8的长度大于外凸块的长度，厚度略小于弧形通槽7的槽体深度。在每块弧形卡件8与外套筒内壁相对应面均设有一个球形凸起81，所述球形凸起81的外端与弧形卡件8之和大于弧形通槽7的槽体深度；所述球形凸起81位于弧形卡件8靠近外套筒6端头的一端。

由于后期需要对上剪力墙预留盲孔灌浆，为增加灌浆后连接装置与剪力墙之间的连接强度，在外套筒6外壁上具有多个向外凸起并沿其轴向方向设置的锯齿部66。

实施例2：

本实施例中的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构相同，区别仅在于定位块9的位置，具体来说，本实施例中的定位块9固定在外套筒中下连接筒的环形坡面上端，并处于两列相邻内卡紧件之间。定位块9与环形坡面一体成型，定位块9的上端面为光滑的斜面，下端面为粗糙的坡面。装配时，先分别将内套筒5固定在上墙柱构件1的竖向钢筋上，将外套筒6固定在下墙柱构件2的竖向钢筋上，然后旋转内套筒5，使内套筒5上的外凸块52旋转到外套筒6的相邻两列内凸块62之间，再下放上墙柱构件1，使外凸块52置于内凸块62之间，直至内套筒5下端的其中一个外凸块52下端与定位块9相抵，逆时针旋转外套筒6，定位块9随外套筒6同步移动，直至外套筒6不能旋转后，内套筒5的外凸块52完全卡在每一列上下两个相邻内凸块62之间及下端内凸块和环形坡面之间。此时，内凸块62和外凸块52卡紧空间以外部分形成弧形通槽7，在其中一个或每个弧形通槽7内***一个与其紧配合的弧形卡件8后，外套筒6与两内套筒5即处于锁紧状态。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，它包括内设多根上部竖向钢筋（3）的上墙柱构件（1）和内设多根下部竖向钢筋（4）的下墙柱构件（2），所述上部竖向钢筋（3）的下端和下部竖向钢筋（4）的上端均具有螺纹，且上部竖向钢筋（3）和下部竖向钢筋的螺纹方向相反，下部竖向钢筋与上部竖向钢筋（3）一一对应设置，且下部竖向钢筋（4）的上端伸出下墙柱构件（2）的连接端外；在上墙柱构件（1）内、每根上部竖向钢筋（3）的下端均设有一预留操作孔（13）；每两个相对应的上部竖向钢筋（3）和下部竖向钢筋（4）之间通过一连接装置固定连接在一起；其特征在于，所述连接装置包括一个内套筒（5）、一个与内套筒（5）相配合的外套筒（6）以及至少一个定位块（9）；所述内套筒（5）呈圆筒状，在内套筒（5）的内壁设有用于与上部竖向钢筋（3）螺纹配合的第一螺纹（51），在内套筒（5）的外壁上轴向间隔设有至少一列外卡紧件，每一列外卡紧件均具有至少一个外凸块（52）；所述外套筒（6）由上连接筒（61）和下连接筒（63）组成，在上连接筒（61）的内壁上周向间隔设有至少两列内卡紧件，在下连接筒（63）的内壁上设有用于与下部竖向钢筋（4）螺纹配合的第二螺纹（64），每列内卡紧件均由至少两个间隔设置的内凸块（62）组成；所述外凸块（52）和内凸块（62）的上端面和下端面均呈斜面，所有斜面的倾斜角度和倾斜方向一致，所述下连接筒（63）的上端面为一个环形坡面（65），所述环形坡面（65）面向下连接筒（63）中心方向向下倾斜设置；每列相邻的两个内凸块（62）之间、位于下端的内凸块（62）和环形坡面之间形成一个用于卡紧外凸块（52）的卡紧空间，所述卡紧空间的轴向长度等于一块外凸块（52）的轴向长度；所述定位块（9）的上端呈斜面，该斜面的倾斜角度与外凸块（52）下端面和内凸块（62）下端面的倾斜角度一致，定位块（9）可拆卸地安装在其中一列外卡紧件下端的外凸块（52）下，或固定在环形坡面（65）上端，并处于两列相邻内卡紧件之间；当内套筒（5）的外凸块（52）置于两列相邻内凸块（62）之间时，内套筒（5）可沿外套筒（6）轴向方向滑动，外套筒（6）和内套筒（5）处于解锁状态；当内套筒（5）下端与定位块（9）相抵或内套筒（6）上的定位块（9）与外套筒（6）内的环形坡面（65）相抵后，逆时针旋转外套筒（6），定位块（9）能随外套筒（6）同步移动，直至外套筒（6）不能旋转后，内套筒（5）的外凸块（52）即卡在每一列上下两个相邻内凸块（62）之间及下端内凸块（62）和环形坡面（65）之间，内凸块（62）和外凸块（52）卡紧空间以外部分形成弧形通槽（7），在其中一个或每个弧形通槽（7）内均设有一个与其紧配合的弧形卡件（8），使外套筒（6）与两内套筒（5）处于锁紧状态。

2.根据权利要求1所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，所述外凸块（52）和内凸块（62）均呈弧形，且所有外凸块（52）和内凸块（62）的尺寸和形状一致。

3.根据权利要求1或2所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，内套筒（5）外壁上轴向间隔设有四列外卡紧件，每一列外卡紧件均由间隔设置的两个外凸块（52）组成，且相邻两列的外凸块（52）一一对应设置；所述外套筒（6）的内卡紧件设有四列，每一列内卡紧件均具有两个间隔设置的内凸块（62），且相邻两列的内凸块（62）一一对应设置。

4.根据权利要求1或2所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，在其中一列外卡紧件下端的外凸块（52）下端设有一沿外凸块（52）宽度方向设置的滑槽，在定位块（9）上端设有一个与滑槽对应设置的滑块。

5.根据权利要求4所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，所述滑槽（53）的长度小于外凸块（52）的宽度，且滑槽（53）开口侧位于外凸块（52）下端面较高的一侧。

6.根据权利要求4所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，所述定位块（9）的上端面为光滑的斜面，下端面为粗糙的坡面。

7.根据权利要求4所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，所述滑槽（53）呈燕尾形或半圆形或三角形。

8.根据权利要求1或2所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，所述弧形卡件（8）的长度大于外凸块的长度，厚度略小于弧形通槽（7）的槽体深度。

9.根据权利要求8所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，在每块弧形卡件（8）与外套筒内壁相对应面均设有一个球形凸起（81），所述球形凸起（81）的外端与弧形卡件（8）之和大于弧形通槽（7）的槽体深度；所述球形凸起（81）位于弧形卡件（8）靠近外套筒（6）端头的一端。

10.根据权利要求1或2所述的装配式钢混构件中竖向主筋连接结构，其特征在于，在外套筒（6）外壁上具有多个向外凸起并沿其轴向方向设置的锯齿部（66）。

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