CN114108822A - 一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明给出了一种预制混凝土柱‑型钢梁连接节点及其应用施工方法，包括夹持主体、第一型钢梁连接机构、第二型钢梁连接机构，夹持主体包括两个相对的U形夹持板，两个U形夹持板通过螺栓连接方式实现对预制混凝土柱的夹紧，在每一个U形夹持板的外侧均设置有四个用于实现膨胀螺栓贯穿的定位孔，两组第一型钢梁连接机构分别对称设置在夹持主体的前后两侧，两组第二型钢梁连接机构分别对称设置在夹持主体的左右两侧。该连接节点内的夹持主体采用组装方式固定在预制混凝土柱上，其安装及定位便利，且能够实现与预制混凝土柱的稳定可靠连接。

Description

一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点及其施工方法。
背景技术
在以预制钢筋混凝土柱与型钢梁装配成型的框架结构体系中，需要连接节点来连接预制混凝土柱和型钢梁，其连接节点的特性将直接关系整个结构的施工性能、正常条件下的使用性能和极端情况下的安全性能以及建筑在全生命周期内的经济指标，对于预制装配式混凝土框架结构，节点和连接往往成为整个结构体系中最薄弱的环节，由于节点连接部位，在框架中起着传递、分配内力和保证结构整体性的重要作用，其破坏将可能导致整个框架丧失承载力，造成结构倒塌。传统施工方法是将混凝土柱套在预制混凝土柱连接套中，连接套外壁安装连接板，然后将型钢梁放置在连接板上，通过螺栓和螺母将型钢梁和连接板固定，上述连接方式中，连接套与预制混凝土柱的连接稳定性较差，不利于提高框架的整体刚度；进一步地，混凝土柱套与预制混凝土柱的套置操作也较为麻烦，导致装配效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点及其施工方法，该连接节点内的夹持主体采用组装方式固定在预制混凝土柱上，其安装及定位便利，且能够实现与预制混凝土柱的稳定可靠连接，利用本发明提供的连接节点的施工方法，可顺利实现预制混凝土柱与型钢梁的快速连接。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，包括夹持主体、第一型钢梁连接机构、第二型钢梁连接机构，所述夹持主体包括两个相对的U形夹持板，两个所述U形夹持板通过螺栓连接方式实现对预制混凝土柱的夹紧，在每一个所述U形夹持板的外侧均设置有四个用于实现膨胀螺栓贯穿的定位孔，两组所述第一型钢梁连接机构分别对称设置在所述夹持主体的前后两侧，且第一型钢梁连接机构用于实现夹持主体与位于其前后两侧的型钢梁的固定连接，两组所述第二型钢梁连接机构分别对称设置在所述夹持主体的左右两侧，且第二型钢梁连接机构用于实现夹持主体与位于其左右两侧的型钢梁的固定连接。
优选地，在两个所述U形夹持板的前侧和后侧的上部及下部均设置一连接支耳，在左右相对的两个连接支耳上均开设有若干相对的第一贯通孔，第一螺栓能够贯穿在相对的两个第一贯通孔内，通过旋转螺栓上的螺母，能够实现两个U形夹持板对预制混凝土柱的夹紧。
进一步地，所述第一型钢梁连接机构包括第一L形连接板，两个所述第一L形连接板分别左右对称固定设置在相应的两个所述U形夹持板上，在第一L形连接板上设置有若干第二贯通孔，第二螺栓能够贯穿在相对的两个第二贯通孔内，第二螺栓上带有螺母。
进一步地，在所述第二螺栓上套置有两组辅助夹紧调节机构，每一组所述辅助夹紧调节机构均左调节环和右调节环，所述左调节环和右调节环的套管通过螺纹连接方式实现连接，通过旋转左调节环或右调节环，能够实现所述辅助夹紧调节机构的伸长或缩短。
进一步地，所述第二型钢梁连接机构包括U形支撑框和定位机构，所述U形支撑框和定位机构均固定设置在U形夹持板外侧，且定位机构位于U形支撑框内，所述定位机构包括第二L形连接板，两个所述第二L形连接板前后对称固定设置，在第二L形连接板上设置有若干第三贯通孔，第三螺栓能够贯穿在相对的两个第三贯通孔内，第三螺栓上带有螺母。
本发明还提供了一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点的施工方法，包括以下步骤：
第一步：加工制作连接节点。在加工厂批量制作各种规格的预制混凝土柱-型钢梁连接节点，然后运输到施工现场。
第二步：安装夹持主体。将两个U形夹持板相对套置在预制混凝土柱上的安装位置上，然后，安装第一螺栓，第一螺栓安装完成后，通过旋转第一螺栓上的螺母，实现两个U形夹持板在预制混凝土柱上的夹紧。
第三步：固定夹持主体。依据定位孔的位置，对预制混凝土柱进行打孔，打孔完成后，在孔内安装膨胀螺栓，利用膨胀螺栓实现夹持主体咋预制混凝土柱上的进一步固定。
第四步：安装夹持主体前后两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，按照安装要求放置在两个第一L形连接板之间，然后，按照第二贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第二贯通孔相对，接着，安装第二螺栓和辅助夹紧调节机构，使得第二螺栓贯穿在第二贯通孔、辅助夹紧调节机构及型钢梁上的孔内，并使得型钢梁的两侧均有一组辅助夹紧调节机构，然后，调节辅助夹紧调节机构的长度，使得辅助夹紧调节机构的一端与型钢梁侧壁贴合，另一端与第一L形连接板的侧壁贴合，然后，旋转第二螺栓上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
第五步：安装夹持主体左右两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，放置在U形支撑框内，并使得型钢梁的底部与U形支撑框的内部上平面相贴合，然后，按照安装要求使得型钢梁的端部夹持在两个第二L形连接板之间，然后，按照第三贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第三贯通孔相对，接着，安装第三螺栓，第三螺栓安装完成后，通过旋转第三螺栓上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
本发明的有益效果是：夹持主体由两个U形夹持板构成，继而便于实现夹持主体的加工制造；两个U形夹持板采用螺栓方式进行连接，继而便于实现夹持主体在预制混凝土柱上的安装固定，同时，通过调节螺栓的拉紧力度，可使得夹持主体在预制混凝土柱上的紧密贴合，实现夹持主体与预制混凝土柱的连接稳定性，通过膨胀螺栓对U形夹持板进行进一步固定，继而提高夹持主体在预制混凝土柱上的固定可靠性；进一步地，利用第一螺栓长度的优势，可实现两个U形夹持板在不同长度的预制混凝土柱上的安装固定，从而提高了夹持主体的灵活应用性；利用辅助夹持调节装置的调节功能，使得两个第一L形连接板在第二螺栓的拉紧作用下，实现对位于其之间的型钢梁的稳定夹持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构主视图；
图3为本发明的整体结构俯视图；
图4为辅助夹紧调节机构的结构示意图；
图中：1夹持主体、11U形夹持板、111定位孔、12连接支耳、13第一螺栓、2第一型钢梁连接机构、21第一L形连接板、22第二螺栓、23辅助夹紧调节机构、231右调节环、2311第一套管、232左调节环、2321第二套管、3第二型钢梁连接机构、31U形支撑框、32定位机构、321第二L形连接板、322第三螺栓。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图1-4，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供了一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点(如图1所示)，包括夹持主体1、第一型钢梁连接机构2、第二型钢梁连接机构3，所述夹持主体1包括两个相对的U形夹持板11，两个所述U形夹持板11通过螺栓连接方式实现对预制混凝土柱的夹紧，具体的，在两个所述U形夹持板11的前侧和后侧的上部及下部均设置一连接支耳12，在左右相对的两个连接支耳12上均开设有若干相对的第一贯通孔，第一螺栓13能够贯穿在相对的两个第一贯通孔内，通过旋转螺栓上的螺母，能够实现两个U形夹持板11对预制混凝土柱的夹紧，具体安装时，先将两个U形夹持板11扣置在预制混凝土柱侧壁上，然后，将第一螺栓13安装在连接支耳12上，然后，旋转第一螺栓13上的螺母，实现夹紧固定；利用第一螺栓13的长度优势，可实现两个U形夹持板11在不同长度的预制混凝土柱上的安装固定，从而提高了夹持主体1的灵活应用性；在每一个所述U形夹持板11的外侧均设置有四个用于实现膨胀螺栓贯穿的定位孔111，利用膨胀螺栓可实现U形夹持板11在预制混凝土柱上的进一步固定，提高了夹持主体1的连接可靠性；两组所述第一型钢梁连接机构2分别对称设置在所述夹持主体1的前后两侧，且第一型钢梁连接机构2用于实现夹持主体1与位于其前后两侧的型钢梁的固定连接，两组所述第二型钢梁连接机构3分别对称设置在所述夹持主体1的左右两侧，且第二型钢梁连接机构3用于实现夹持主体与位于其左右两侧的型钢梁的固定连接。在实际应用中，将夹持主体1固定安装在相应的预制混凝土柱上之后，然后，再通过第一型钢梁连接机构2和第二型钢梁连接机构3实现对应的型钢梁的连接固定，继而实现预制混凝土柱与型钢梁的连接固定。
在本具体实施例中，第一型钢梁连接机构2的具体实施方式为：所述第一型钢梁连接机构2包括第一L形连接板21，两个所述第一L形连接板21分别左右对称固定设置在相应的两个所述U形夹持板11上，在第一L形连接板21上设置有若干第二贯通孔，第二螺栓22能够贯穿在相对的两个第二贯通孔内，第二螺栓22上带有螺母。在实际应用过程中，在对应的型钢梁上开设有与第二贯通孔相对应的通孔，当第二螺栓22贯穿在第二贯通孔及型钢梁上的通孔上后，通过转动第二螺栓22上的螺母，从而实现两个第二L形连接板21对型钢梁端部的夹紧固定，因两个U形夹持板11是分离的，当两个U形夹持板11套置在不同的预制混凝土柱上时，使得两个第一L形连接板21之间的距离不同，为便于型钢梁能够在不同距离的两个第一L形连接板21上均实现稳定的夹持，在此，在所述第二螺栓22上套置有两组辅助夹紧调节机构23，每一组所述辅助夹紧调节机构23均左调节环232和右调节环231，所述左调节环232和右调节环231的套管通过螺纹连接方式实现连接，具体的，左调节环232上的第二套管2321以螺纹连接方式，套置在右调节环231的第一套管2311上。通过旋转左调节环232或右调节环231，能够实现所述辅助夹紧调节机构23的伸长或缩短。在辅助夹紧调节机构23调节完成后，其左调节环232和右调节环231的端面可顶置在第一L形连接板21及型钢梁的侧壁上，继而可保证第一L形连接板21对型钢梁的稳定夹持，实现型钢梁在夹持主体1上的固定安装。
在本具体实施例中，第二型钢梁连接机构3的具体实施方式为：所述第二型钢梁连接机构3包括U形支撑框31和定位机构，所述U形支撑框31和定位机构32均固定设置在U形夹持板11外侧，且定位机构32位于U形支撑框31内，所述定位机构32包括第二L形连接板321，两个所述第二L形连接板321前后对称固定设置，在第二L形连接板321上设置有若干第三贯通孔，第三螺栓322能够贯穿在相对的两个第三贯通孔内，第三螺栓322上带有螺母。在进行型钢梁的安装固定时，先在型钢梁上开设与第三贯通孔相对应的通孔，然后，将型钢梁的端部安装在两个第二L形连接板321之间，然后，将第三螺栓322贯穿在第三通孔及型钢梁对应的通孔内，完成第三螺栓322的安装后，通过旋转第三螺栓322上的螺母，则实现两个第二L形连接板321对型钢梁的夹紧固定，继而实现型钢梁在夹持主体1上的安装固定。在实际应用中，为进一步提高U形支撑框31在对应的U形夹持板11上的稳定性，在此，可在U形支撑板11上设置有用于支撑U形支撑框31的加强筋，且加强筋位于U形支撑框31的底部。
本发明还提供了一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点的施工方法，包括以下步骤：
第一步：加工制作连接节点。在加工厂批量制作各种规格的预制混凝土柱-型钢梁连接节点，然后运输到施工现场。在加工制造U形夹持板11，需要依据不同的预制混凝土柱的宽度来实现U形夹持板11内部宽度的加工，以便U形夹持板11能够紧密贴合在预制混凝土柱的侧壁上。
第二步：安装夹持主体。将两个U形夹持板11相对套置在预制混凝土柱上的安装位置上，然后，安装第一螺栓13，第一螺栓13安装完成后，通过旋转第一螺栓13上的螺母，实现两个U形夹持板11在预制混凝土柱上的夹紧。
第三步：固定夹持主体。依据定位孔111的位置，对预制混凝土柱进行打孔，打孔完成后，在孔内安装膨胀螺栓，利用膨胀螺栓实现夹持主体与预制混凝土柱上的进一步固定。
第四步：安装夹持主体前后两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，按照安装要求放置在两个第一L形连接板21之间，然后，按照第二贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第二贯通孔相对，接着，安装第二螺栓22和辅助夹紧调节机构23，使得第二螺栓22贯穿在第二贯通孔、辅助夹紧调节机构及型钢梁上的孔内，并使得型钢梁的两侧均有一组辅助夹紧调节机构23，然后，调节辅助夹紧调节机构的长度，使得辅助夹紧调节机构23的一端与型钢梁侧壁贴合，另一端与第一L形连接板21的侧壁贴合，然后，旋转第二螺栓22上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
第五步：安装夹持主体左右两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，放置在U形支撑框31内，并使得型钢梁的底部与U形支撑框31的内部上平面相贴合，然后，按照安装要求使得型钢梁的端部夹持在两个第二L形连接板321之间，然后，按照第三贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第三贯通孔相对，接着，安装第三螺栓322，第三螺栓322安装完成后，通过旋转第三螺栓322上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
本发明中，“左”、“右”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，其特征是，包括夹持主体(1)、第一型钢梁连接机构(2)、第二型钢梁连接机构(3)，所述夹持主体(1)包括两个相对的U形夹持板(11)，两个所述U形夹持板(11)通过螺栓连接方式实现对预制混凝土柱的夹紧，在每一个所述U形夹持板(11)的外侧均设置有四个用于实现膨胀螺栓贯穿的定位孔(111)，两组所述第一型钢梁连接机构(2)分别对称设置在所述夹持主体(1)的前后两侧，且第一型钢梁连接机构(2)用于实现夹持主体(1)与位于其前后两侧的型钢梁的固定连接，两组所述第二型钢梁连接机构(3)分别对称设置在所述夹持主体(1)的左右两侧，且第二型钢梁连接机构(3)用于实现夹持主体(1)与位于其左右两侧的型钢梁的固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，其特征是，在两个所述U形夹持板(11)的前侧和后侧的上部及下部均设置一连接支耳(12)，在左右相对的两个连接支耳(12)上均开设有若干相对的第一贯通孔，第一螺栓(13)能够贯穿在相对的两个第一贯通孔内，通过旋转螺栓上的螺母，能够实现两个U形夹持板对预制混凝土柱的夹紧。
3.根据权利要求2所述的一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，其特征是，所述第一型钢梁连接机构(2)包括第一L形连接板(21)，两个所述第一L形连接板(21)分别左右对称固定设置在相应的两个所述U形夹持板(11)上，在第一L形连接板(2)上设置有若干第二贯通孔，第二螺栓(22)能够贯穿在相对的两个第二贯通孔内，第二螺栓(22)上带有螺母。
4.根据权利要求3所述的一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，其特征是，在所述第二螺栓(22)上套置有两组辅助夹紧调节机构(23)，每一组所述辅助夹紧调节机构(23)均包括左调节环(232)和右调节环(231)，所述左调节环(232)和右调节环(231)的套管通过螺纹连接方式实现连接，通过旋转左调节(232)环或右调节环(231)，能够实现所述辅助夹紧调节机构(23)的伸长或缩短。
5.根据权利要求4所述的一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点，其特征是，所述第二型钢梁连接机构(3)包括U形支撑框(31)和定位机构(32)，所述U形支撑框(31)和定位机构(32)均固定设置在U形夹持板(11)外侧，且定位机构(32)位于U形支撑框内(31)，所述定位机构(32)包括第二L形连接板(321)，两个所述第二L形连接板(321)前后对称固定设置，在第二L形连接板(321)上设置有若干第三贯通孔，第三螺栓(322)能够贯穿在相对的两个第三贯通孔内，第三螺栓(322)上带有螺母。
6.一种依据权利要求5所述的一种预制混凝土柱-型钢梁连接节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：加工制作连接节点。在加工厂批量制作各种规格的预制混凝土柱-型钢梁连接节点，然后运输到施工现场。
第二步：安装夹持主体(1)。将两个U形夹持板(11)相对套置在预制混凝土柱上的安装位置上，然后，安装第一螺栓(13)，第一螺栓(13)安装完成后，通过旋转第一螺栓(13)上的螺母，实现两个U形夹持板(11)在预制混凝土柱上的夹紧。
第三步：固定夹持主体(1)。依据定位孔(111)的位置，对预制混凝土柱进行打孔，打孔完成后，在孔内安装膨胀螺栓，利用膨胀螺栓实现夹持主体(1)与预制混凝土柱上的进一步固定。
第四步：安装夹持主体(1)前后两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，按照安装要求放置在两个第一L形连接板(21)之间，然后，按照第二贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第二贯通孔相对，接着，安装第二螺栓(22)和辅助夹紧调节机构(23)，使得第二螺栓(22)贯穿在第二贯通孔、辅助夹紧调节机构(23)及型钢梁上的孔内，并使得型钢梁的两侧均有一组辅助夹紧调节机构(23)，然后，调节辅助夹紧调节机构(23)的长度，使得辅助夹紧调节机构(23)的一端与型钢梁侧壁贴合，另一端与第一L形连接板(21)的侧壁贴合，然后，旋转第二螺栓(22)上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
第五步：安装夹持主体(1)左右两侧的型钢梁。先将对应的型钢梁的端部，放置在U形支撑框(31)内，并使得型钢梁的底部与U形支撑框(31)的内部上平面相贴合，然后，按照安装要求使得型钢梁的端部夹持在两个第二L形连接板(321)之间，然后，按照第三贯通孔的位置，在型钢梁端部进行打孔作业，打孔作业完成后，将型钢梁再次初步固定，并使得其上的孔与第三贯通孔相对，接着，安装第三螺栓(322)，第三螺栓(322)安装完成后，通过旋转第三螺栓(322)上的螺母，实现型钢梁端部的夹紧固定。
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