CN113103429A - 装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法 - Google Patents

装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装配式钢‑混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法，该预制节点模具包括：底模板；沿底模板周向固定于底模板上的侧模板，侧模板上开设有供预制节点牛腿伸出的孔洞；第一定位组件，包括排布固定于底模板上的多个定位键，多个定位键之间形成供预制节点钢骨插设的定位槽；第二定位组件，包括一一对应设置的若干螺孔盘、波纹管、钢管及螺杆，若干螺孔盘布设于底模板上，波纹管套接于钢管，钢管底端套设于螺孔盘，钢管顶标高不低于侧模板顶标高，且钢管顶端固定有挡板，挡板上开设有第一通孔，螺杆底端***第一通孔并螺合至螺孔盘，螺杆顶端经第一通孔延伸出挡板。本发明能够精确控制钢骨和预留通道位置，保证加工精度和质量。

Description

装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法。
背景技术
参阅图1所示，全装配式钢-混凝土组合框架结构体系由预制柱1、预制节点2和梁3组成。其中：该预制节点2为单独的预制构件；配合图2和图3所示，该预制节点2内部设有竖向钢骨21，能够提升节点的安全性和适用性；该预制节点2在竖向上通过向预留通道22灌浆的方式实现与预制柱1的连接；水平方向上通过外伸的牛腿23实现与梁3的连接。
采用上述预制节点2的构造设计，使得全装配式钢-混凝土组合框架结构体系施工快速便捷，既能够使楼板上层钢筋在节点区保持连续，又能够将主梁设计成连续组合梁，降低了用钢量，提高了经济性，便于采用无支撑楼板，达到免模板少支撑施工的目的。
由于上述预制节点为异性构件，因此对预制节点模具的设计要求较高：在制作预制节点时，需要对于钢骨的精度，竖向预留通道的精度进行严格的控制。因此，为了保证预制节点的加工精度和加工质量，合理的模板设计是关键。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法，该预制节点模具能够实现对钢骨位置和预留通道位置的精确控制，保证了预制节点的加工精度和加工质量。
本发明通过如下方案来实现：一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，包括：
底模板；
沿所述底模板周向固定于所述底模板上的侧模板，所述侧模板上开设有供预制节点牛腿伸出的孔洞；
第一定位组件，所述第一定位组件包括排布并固定于所述底模板上的多个定位键，多个所述定位键之间形成供预制节点钢骨插设的定位槽；
第二定位组件，所述第二定位组件包括一一对应设置的若干螺孔盘、若干波纹管、若干钢管以及若干螺杆，若干所述螺孔盘布设于所述底模板上，所述波纹管套接于所述钢管，所述钢管的底端套设于所述螺孔盘，所述钢管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高，且所述钢管的顶端固定有挡板，所述挡板上开设有第一通孔，所述螺杆的底端***所述第一通孔并螺合至所述螺孔盘，所述螺杆的顶端经所述第一通孔延伸出所述挡板。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具的进一步改进在于，所述底模板上固定有供多个所述定位键固定的C型键槽模板，所述底模板与所述C型键槽模板之间形成有空腔，所述预制节点模具还包括一预留管，所述预留管的底端穿过任一所述定位键及所述C型键槽模板并***至所述空腔，所述预留管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具的进一步改进在于，所述第二定位组件还包括螺杆定位板，所述螺杆定位板上开设有第二通孔，所述螺杆的顶端经所述第二通孔穿出并通过螺母紧固，所述螺杆定位板的两端与所述侧模板的顶端固定。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具的进一步改进在于，所述钢管的端部和所述波纹管之间填充有柔性封堵材料。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具的进一步改进在于，所述定位键的数量为四个，四个所述定位键呈矩阵式排列并形成十字形所述定位槽。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具的进一步改进在于，多个所述定位键排布并固定于所述底模板的中部，若干所述螺孔盘沿所述底模板的周向均匀间隔地布设于所述侧模板的内侧。
本发明还提供了一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，包括步骤：
提供底模板，在底模板上进行放线作业，确定多个定位键、若干螺孔盘以及侧模板的安装位置；
提供多个所述定位键，将多个所述定位键按照相应安装位置排布并固定于所述底模板上，使多个所述定位键之间形成定位槽；
提供数量相同且一一对应的若干螺孔盘、若干波纹管、若干钢管以及若干螺杆，其中，所述钢管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高，所述钢管的顶端固定有挡板，所述挡板上开设有第一通孔；
将若干所述螺孔盘按照相应安装位置布设于所述底模板上，将所述波纹管套接在所述钢管上，将所述螺杆的底端***所述第一通孔并螺合至所述螺孔盘，同时将所述钢管的底端套设于所述螺孔盘，使所述螺杆的顶端经所述第一通孔延伸出所述挡板；
将预制节点钢骨插设于所述定位槽上，于所述预制节点钢骨的周围固定预制节点牛腿，然后进行预制节点箍筋固定；
提供所述侧模板，所述侧模板上开设有供所述预制节点牛腿穿过的孔洞，沿所述底模板的周向将所述侧模板安装至所述底模板上的相应安装位置处；
于所述侧模板的围设空间处进行混凝土浇筑。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法的进一步改进在于：
所述底模板上固定有C型键槽模板，所述底模板与所述C型键槽模板之间形成有空腔；
在将预制节点钢骨插设于所述定位槽上之后且在进行预制节点箍筋绑扎之前，提供一预留管，将所述预留管的底端穿过任一所述定位键及所述C型键槽模板并***至所述空腔，使所述预留管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法的进一步改进在于，在安装所述侧模板之后且在进行混凝土浇筑之前：提供螺杆定位板，所述螺杆定位板上开设有第二通孔，将所述螺杆的顶端经所述第二通孔穿出并通过螺母紧固，将所述螺杆定位板的两端与所述侧模板的顶端固定。
本发明装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法的进一步改进在于，在将所述波纹管套接在所述钢管上时，于所述钢管的端部和所述波纹管之间填充柔性封堵材料。
本发明预制节点模具包括但不限于以下有益效果：
1、通过底模板、侧模板、第一定位组件及第二定位组件的设置，实现了对钢骨位置和预留通道位置的精确控制，保证了预制节点的加工精度和加工质量，且上述定位措施的抗扰动能力较强，避免了混凝土浇筑时导致的定位偏差。
2、采用装配式结构，可快速实现拆、装模，安装便捷，操作简单，加工效率高，可用于预制构件厂的预制构件生产，也可以用于现场的游牧式生产。
3、采用内衬钢管以及在钢管的端部和波纹管之间填充柔性封堵材料的措施，一方面，对波纹管起到支撑和固定作用，另一方面，防止了在混凝土浇筑波纹管位置时发生漏浆。
4、通过底模板与C型键槽模板之间形成的空腔并配合预留管的设置，增加了预制节点与预制柱连接时的后浇筑空间，保证了预制节点和预制桩的连接稳固性。
附图说明
图1示出了全装配式钢-混凝土组合框架结构体系示意图。
图2示出了预制节点浇筑前内部构造图。
图3示出了预制节点浇筑后外观示意图。
图4示出了本发明预制节点模具竖向剖面图。
图5示出了本发明预制节点模具在未安装长螺杆定位板时的俯视图。
图6示出了本发明预制节点模具在已安装长螺杆定位板时的俯视图。
具体实施方式
由于全装配式钢-混凝土组合框架结构的预制节点为异性构件，因此，对预制节点模具的设计要求较高，为了保证预制节点的加工精度和加工质量，本发明提供了一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法，该预制节点模具能够实现对钢骨位置和预留通道位置的精确控制，保证了预制节点的加工精度和加工质量。
下面以具体实施例结合附图对该装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具及生产方法作进一步说明。
参阅图4和图5，图4示出了本发明预制节点模具竖向剖面图，图5示出了本发明预制节点模具在未安装长螺杆定位板时的俯视图。
一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，包括：
底模板4；
沿该底模板4周向固定于该底模板4上的侧模板5，该侧模板5上开设有供预制节点牛腿伸出的孔洞；
第一定位组件，该第一定位组件包括排布并固定于该底模板4上的多个定位键61，多个该定位键61之间形成供预制节点钢骨插设的定位槽62；
第二定位组件，该第二定位组件包括一一对应设置的若干螺孔盘71、若干波纹管72、若干钢管73以及若干螺杆74，若干该螺孔盘71布设固定于该底模板4上，该波纹管72套接于该钢管73，该钢管73的底端套设于该螺孔盘71(优选螺孔盘71的外径略小于该钢管73的内径，以使该钢管73底部不晃动，保证定位的准确性)，该钢管73的顶标高不低于该侧模板5的顶标高(以保证用于穿筋的预留通道的畅通)，且该钢管73的顶端焊接有挡板75，该挡板75中间开设有第一通孔，该螺杆74的底端***该第一通孔并螺合至该螺孔盘71，该螺杆74的顶端经该第一通孔延伸出该挡板75。
具体来说：该定位键61的数量及排布根据该预制节点钢骨的设置进行确定；该螺孔盘71的数量及布设根据该预制节点预留管道的数量和位置进行确定，该预留管道用于供钢-混凝土组合框架结构中预制柱1顶部的预留钢筋穿设，其数量和位置与预留钢筋一一对应；该侧模板6的安装位置根据预制柱1的规格确定，以使预制节点混凝土部分的周边与预制柱1的周边齐平。具体地，以沿周边间隔设置一圈预留钢筋的方形预制柱以及中部设有十字形钢骨的预制节点为例，本实施例中，该定位键61的数量为四个，四个该定位键61呈矩阵式排列并形成供十字形钢骨插设的十字形定位槽62，四个该定位键61排布并固定于该底模板4的中部，若干该螺孔盘71沿该底模板4的周向均匀间隔地布设于该侧模板5的内侧。
另外，本实施例中该波纹管72为金属波纹管，其定位主要依托于作为波纹管内衬的钢管73，为了提高对该波纹管72的固定性、同时防止在混凝土浇筑波纹管位置时发生漏浆，本实施例优选该钢管73的端部和该波纹管72之间填充有柔性封堵材料。
本发明通过底模板4、侧模板5、第一定位组件及第二定位组件的设置，实现了对钢骨位置和预留通道位置的精确控制，保证了预制节点的加工精度和加工质量，且上述定位措施的抗扰动能力较强，避免了混凝土浇筑时导致的定位偏差。另外，本实施例预制节点模具采用装配式结构，可快速实现拆、装模，安装便捷，操作简单，加工效率高，可用于预制构件厂的预制构件生产，也可以用于现场的游牧式生产。
作为一较佳实施方式，该底模板4上固定有供多个该定位键61固定的C型键槽模板41，该底模板4与该C型键槽模板41之间形成有空腔42，该预制节点模具还包括一预留管81，该预留管81的底端穿过任一该定位键61及该C型键槽模41板并***至该空腔42，该预留管81的顶标高不低于该侧模板5的顶标高。
具体来说：该预留管81为PVC管，通过该底模板4与该C型键槽模板41之间形成的空腔42并配合该预留管81的设置，增加了预制节点与预制柱连接时的后浇筑空间，保证了预制节点和预制桩的连接稳固性。
作为一较佳实施方式，参与图4和图6所示，图6示出了本发明预制节点模具在已安装长螺杆定位板时的俯视图。该第二定位组件还包括螺杆定位板76，该螺杆定位板76上开设有第二通孔，该螺杆74的顶端经该第二通孔穿出并通过螺母紧固，该螺杆定位板77的两端与该侧模板5的顶端固定。
具体来说：该螺杆定位板76可以串接定位多根螺杆74，本实施例中该螺杆定位板76的数量为四个，且四个螺杆定位板76横跨于侧模板5的相对两侧之间，每个螺杆定位板76上对应于螺杆74的位置处均开设有供螺杆74穿出的第二通孔，螺杆定位板76的两个端部分别与侧模板5的相对两侧的顶端连接，为了弥补侧模板5顶标高的不足，选择于侧模板5的相对两侧顶端分别与螺杆定位板76之间垫设连接方钢管。通过上述措施，实现了对钢管73顶端的有效固定，进一步保证定位的准确性。
本发明还提供了一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，利用上述预制节点模具制作预制节点，包括步骤：
步骤1、提供底模板4，在底模板4上进行放线作业，确定多个定位键61、若干螺孔盘71以及侧模板5的安装位置。
具体来说，该定位键61的数量及排布根据该预制节点钢骨的设置进行确定；该螺孔盘71的数量及布设根据该预制节点预留管道的数量和位置进行确定，该预留管道用于供钢-混凝土组合框架结构中预制柱1顶部的预留钢筋穿设，其数量和位置与预留钢筋一一对应；该侧模板6的安装位置根据预制柱1的规格确定，以使预制节点混凝土部分的周边与预制柱1的周边齐平。
步骤2、提供多个该定位键61，将多个该定位键61按照相应安装位置排布并固定于该底模板4上，使多个该定位键61之间形成定位槽62。
步骤3、提供数量相同且一一对应的若干螺孔盘71、若干波纹管72、若干钢管73以及若干螺杆74，其中，该钢管73的顶标高不低于该侧模板5的顶标高，该钢管73的顶端固定有挡板75，该挡板75上开设有第一通孔；
将若干该螺孔盘71按照相应安装位置布设于该底模板4上，将该波纹管72套接在该钢管73上，将该螺杆74的底端***该第一通孔并螺合至该螺孔盘71，同时将该钢管73的底端套设于该螺孔盘71，使该螺杆74的顶端经该第一通孔延伸出该挡板75。
较佳地，在将该波纹管72套接在该钢管73上时，于该钢管73的端部和该波纹管72之间填充柔性封堵材料。以提高对该波纹管72的固定性、同时防止在混凝土浇筑波纹管位置时发生漏浆。
步骤4、将预制节点钢骨插设于该定位槽62上，于该预制节点钢骨的周围固定预制节点牛腿，然后进行预制节点箍筋固定。
具体地，为了便于箍筋穿过预制节点牛腿，优选该箍筋为两端开口箍筋，通过相对焊接的方式来固定。
步骤5、提供该侧模板5，该侧模板5上开设有供该预制节点牛腿穿过的孔洞，沿该底模板4的周向将该侧模板5安装至该底模板4上的相应安装位置处。
较佳地，在进行合模并完成所有模板固定之后，提供螺杆定位板76，该螺杆定位板76上开设有第二通孔，将该螺杆74的顶端经该第二通孔穿出并通过螺母紧固，将该螺杆定位板76的两端与该侧模板5的顶端固定。以实现对钢管73顶端的有效固定，进一步保证定位的准确性。
步骤6、于该侧模板5的围设空间处进行混凝土浇筑。在浇筑完毕后，拆除模板，仅保留波纹管72作为预留通道，检查预留通道是否畅通，最后完成预制节点的养护和验收。
作为一较佳实施方式：
该底模板4上固定有C型键槽模板41，该底模板4与该C型键槽模板41之间形成有空腔42；
在将预制节点钢骨插设于该定位槽62上之后且在进行预制节点箍筋绑扎之前，提供一预留管81，将该预留管81的底端穿过任一该定位键61及该C型键槽模板41并***至该空腔42，使该预留管81的顶标高不低于该侧模板5的顶标高。
通过上述措施，增加了预制节点与预制柱连接时的后浇筑空间，保证了预制节点和预制桩的连接稳固性。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，包括：
底模板；
沿所述底模板周向固定于所述底模板上的侧模板，所述侧模板上开设有供预制节点牛腿伸出的孔洞；
第一定位组件，所述第一定位组件包括排布并固定于所述底模板上的多个定位键，多个所述定位键之间形成供预制节点钢骨插设的定位槽；
第二定位组件，所述第二定位组件包括一一对应设置的若干螺孔盘、若干波纹管、若干钢管以及若干螺杆，若干所述螺孔盘布设于所述底模板上，所述波纹管套接于所述钢管，所述钢管的底端套设于所述螺孔盘，所述钢管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高，且所述钢管的顶端固定有挡板，所述挡板上开设有第一通孔，所述螺杆的底端***所述第一通孔并螺合至所述螺孔盘，所述螺杆的顶端经所述第一通孔延伸出所述挡板。
2.如权利要求1所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，所述底模板上固定有供多个所述定位键固定的C型键槽模板，所述底模板与所述C型键槽模板之间形成有空腔，所述预制节点模具还包括一预留管，所述预留管的底端穿过任一所述定位键及所述C型键槽模板并***至所述空腔，所述预留管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高。
3.如权利要求1所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，所述第二定位组件还包括螺杆定位板，所述螺杆定位板上开设有第二通孔，所述螺杆的顶端经所述第二通孔穿出并通过螺母紧固，所述螺杆定位板的两端与所述侧模板的顶端固定。
4.如权利要求1所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，所述钢管的端部和所述波纹管之间填充有柔性封堵材料。
5.如权利要求1所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，所述定位键的数量为四个，四个所述定位键呈矩阵式排列并形成十字形所述定位槽。
6.如权利要求1所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点模具，其特征在于，多个所述定位键排布并固定于所述底模板的中部，若干所述螺孔盘沿所述底模板的周向均匀间隔地布设于所述侧模板的内侧。
7.一种装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，其特征在于，包括步骤：
提供底模板，在底模板上进行放线作业，确定多个定位键、若干螺孔盘以及侧模板的安装位置；
提供多个所述定位键，将多个所述定位键按照相应安装位置排布并固定于所述底模板上，使多个所述定位键之间形成定位槽；
提供数量相同且一一对应的若干螺孔盘、若干波纹管、若干钢管以及若干螺杆，其中，所述钢管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高，所述钢管的顶端固定有挡板，所述挡板上开设有第一通孔；
将若干所述螺孔盘按照相应安装位置布设于所述底模板上，将所述波纹管套接在所述钢管上，将所述螺杆的底端***所述第一通孔并螺合至所述螺孔盘，同时将所述钢管的底端套设于所述螺孔盘，使所述螺杆的顶端经所述第一通孔延伸出所述挡板；
将预制节点钢骨插设于所述定位槽上，于所述预制节点钢骨的周围固定预制节点牛腿，然后进行预制节点箍筋固定；
提供所述侧模板，所述侧模板上开设有供所述预制节点牛腿穿过的孔洞，沿所述底模板的周向将所述侧模板安装至所述底模板上的相应安装位置处；
于所述侧模板的围设空间处进行混凝土浇筑。
8.如权利要求7所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，其特征在于：
所述底模板上固定有C型键槽模板，所述底模板与所述C型键槽模板之间形成有空腔；
在将预制节点钢骨插设于所述定位槽上之后且在进行预制节点箍筋绑扎之前，提供一预留管，将所述预留管的底端穿过任一所述定位键及所述C型键槽模板并***至所述空腔，使所述预留管的顶标高不低于所述侧模板的顶标高。
9.如权利要求7所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，其特征在于，在安装所述侧模板之后且在进行混凝土浇筑之前：提供螺杆定位板，所述螺杆定位板上开设有第二通孔，将所述螺杆的顶端经所述第二通孔穿出并通过螺母紧固，将所述螺杆定位板的两端与所述侧模板的顶端固定。
10.如权利要求7所述的装配式钢-混凝土混合框架结构的预制节点生产方法，其特征在于，在将所述波纹管套接在所述钢管上时，于所述钢管的端部和所述波纹管之间填充柔性封堵材料。
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