CN208718097U - 一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点。连接节点中包括竖向缝连接节点，由相邻预制结构单元拼装形成竖向缝，预制结构单元的表面覆盖包裹有钢网片的混凝土板；所述的预制结构单元中的同一钢构件柱预制在同一预制结构单元内，需要连接的两个相邻预制结构单元拼接缝两侧延伸出的钢网片相互连接，且连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。连接节点中还包括水平缝连接节点，用于连接上下两个预制结构单元中的钢构件柱。本实用新型不仅提高了结构的可靠性，同时也能够加快装配施工进度，节省装配时间和成本。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑领域，尤其涉及一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点。
背景技术
预制装配式建筑，是指建筑的部分或全部构件在构件预制工厂生产完成，然后通过相应的运输方式运到施工现场，采用可靠的安装方式和安装机械将构件组装起来，成为具备使用功能的建筑物的建筑施工方式。与现场施工相比，预制装配式施工具有施工方便、工程进度快、对周围环境影响小且建筑构件的质量容易得到保证等优点，过去我国主要在工业建筑中应用的较多，近年来开始在民用建筑特别是住宅建筑中采用。随着我国城市化进程的加快，预制装配式建筑也迎来了新的发展契机。
然而，目前的装配式主要采用的混凝土预制件与钢结构制件两种装配式结构形式，但其各自存在着相应的优缺点。因此，如何将混凝土与钢结构两者进行有机组合，构成集成各自优点的预制结构是一个重要的研究课题。而且，针对此类新型的预制结构，如何设计可靠、施工方便的连接节点也是亟待解决的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点。
本实用新型所采用的具体技术方案如下：
一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，所述的连接节点中包括竖向缝连接节点，由相邻预制结构单元拼装形成竖向缝，预制结构单元的表面覆盖包裹有钢网片的混凝土板；所述的预制结构单元中的同一钢构件柱预制在同一预制结构单元内，需要连接的两个相邻预制结构单元拼接缝两侧延伸出的钢网片相互连接，且连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。
此处“所述的预制结构单元中的同一钢构件柱预制在同一预制结构单元内”，是指竖向缝连接节点处的钢构件柱，不能被分割呈两根或两根以上，先预制在不同的单元中，再在拼装过程中焊接成一体，而是需要直接预制在同一预制结构单元，其余需要拼接的单元在竖向缝处无需再设置钢构件柱。预制单元拼接时，只要将两个相邻预制结构单元中，位于拼接缝两侧的混凝土板中的钢网片进行延伸，使其相互连接后用混凝土浇筑固结即可，拼接缝处无需再对钢结构柱进行焊接。
作为优选，所述的连接节点中包括水平缝连接节点，用于连接上下两个预制结构单元中的钢构件柱；所述钢构件柱为方钢管；下方预制结构单元中的钢构件柱内部设有衬管，下方预制结构单元中的钢构件柱，通过螺栓固定有连接板；上方预制结构单元中的钢构件柱底部卡入所述衬管上部，并通过对穿螺栓与所述的连接板固定；上下两根钢构件柱在没有对穿螺栓贯穿的其他部分或全部侧面的柱体之间，通过焊接固定。
作为优选，所述的连接节点中包括水平缝连接节点，用于连接上下两个预制结构单元中的钢构件柱；所述钢构件柱为工字钢；上下两个预制结构单元中的钢构件柱个通过高强螺栓连接。
作为优选，所述的混凝土板采用防火混凝土。
作为优选，所述的预制结构单元中具有钢构件梁，钢构件梁和钢构件柱外部涂覆防火漆。
进一步的，需要连接的两个相邻预制结构单元中的钢构件梁通过高强螺栓连接。
作为优选，所述的钢构件柱截面形状包括但不限于方形、T型、L型或十字型。
作为优选，需要连接的上下两个预制结构单元中的混凝土板拼装形成水平缝，上下两个预制结构单元中的混凝土板连接处两侧延伸出的钢网片相互连接，且连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。
本实用新型相针对混凝土与钢结构组合的预制结构的特点，分别设计了竖向缝连接节点和水平缝连接节点，有效地解决了此类预制结构的稳定、快速装配连接问题，大大减少了预制结构单元装配时所需的焊缝。本实用新型不仅提高了结构的可靠性，同时也能够加快装配施工进度，节省装配时间和成本。
附图说明
图1为混凝土与钢结构组合的预制结构竖向缝连接节点的第一种形式示意图(图中预制结构柱高与墙厚不同)；
图2为相邻预制结构单元的竖向缝连接节点外立面示意图；图中为了展示内部钢网片的形式，没有画出混凝土，特此说明；
图3为混凝土与钢结构组合的预制结构竖向缝连接节点的第二种形式示意图；
图4为混凝土与钢结构组合的预制结构竖向缝连接节点的第三种形式示意图；
图5为相邻预制结构单元的水平缝方钢管连接节点的第一种形式示意图；
图6为相邻预制结构单元的水平缝方钢管连接节点的第二种形式示意图；
图7为相邻预制结构单元以工字钢作为钢构件柱的连接示意图；
图8为相邻预制结构单元以工字钢作为钢构件梁的连接示意图；
图9为相邻预制结构单元的外立面整体连接示意图；
图中：钢构件梁1、钢构件柱2、高强螺栓3、钢网片4、连接件5、混凝土板6、预制结构单元7、楼板8、连接板9、对穿螺栓10、衬管11。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施例中的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
本实用新型中的连接节点用于连接不同的混凝土与钢结构组合的预制结构单元，预制结构单元由钢结构外部包裹混凝土而成，其具体形式不限。由于预制结构单元在水平方向和竖向均需要连接，因此连接节点包括竖向缝连接节点和水平缝连接节点，下面通过若干实施例介绍各自的实现方式。
如图1和2所示，为一种形式的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，该连接节点为竖向缝连接节点，由相邻预制结构单元7拼装形成竖向缝。在本实施例中，图1上方横向的预制结构单元7需要与下方竖向的预制结构单元7进行装配拼接。预制结构单元7中包括连接件5和混凝土板6，混凝土板6内部均包裹有钢网片4，能够加强混凝土结构性能的作用。混凝土板6有两层，两者之间具有一定的间距，可以用于安装管线等。两层混凝土板6之间通过连接件5进行支撑和固定，连接件5可以采用钢筋、钢丝或型钢等。连接件5的两端分别固定于两层混凝土板6内部的钢网片4上，用以防止钢网片4跨度过大而发生形变。部分预制结构单元7中还需要设置钢构件柱2作为竖向承重结构，而混凝土板6连接在钢构件柱2上形成墙体。在没有钢构件柱2的单元中，混凝土板6需要与周边具有钢构件柱2的单元进行连接装配。在墙体有拐角或者交接的时候，水平方向不同的预制结构单元7之间需要通过竖向缝连接节点进行连接装配。在这些装配位置，预制结构单元7中的同一钢构件柱2必须保证预制在同一预制结构单元7内，而不能被分割成两部分并分别预制在不同的预制结构单元7。例如，图1中的钢构件柱2横截面为T字型，它是一体化预制在上方的预制结构单元7内的，钢构件柱2中部朝向下方的预制结构单元7方向突出，突出部分的钢构件柱2外部也覆盖包裹有钢网片4的混凝土板6，而且此处的钢网片4从混凝土板6内部向外伸出外表面一定长度，延伸于竖向缝中。而下方的预制结构单元7朝向竖向缝的一侧则不设钢构件柱2，其混凝土板6内部的钢网片4也向外延伸，需要连接的两个相邻预制结构单元7拼接缝两侧延伸出的钢网片4相互连接，如图2所示。然对连接位置用混凝土进行浇筑，待混凝土凝固后，相邻两个单元中相互连接的钢网片4被混凝土包裹形成一体。由此，交接位置的竖向缝无需再进行焊接即可实现固定装配。而且，此处下方预制结构单元7的墙体厚度可以小于上方的钢构件柱2截面高度。
在另一实施例中，钢构件柱2的横截面形状也为T型，但其需要在T型的水平部分两侧与其他预制结构单元7进行连接。因此，该连接节点的形式如图3所示，钢构件柱2的下方部分预制于预制结构单元7中，但钢构件柱2的上方向两侧凸出，凸出位置也覆盖包裹有钢网片4的混凝土板6，钢网片4从混凝土板6内部分别向两侧伸出外表面一定长度，用于与其他单元的钢网片4连接，其他单元则不设置钢构件柱2。因此，当装配过程中仅需要进行混凝土浇筑，无需焊接。
上述两个实施例的钢构件柱2的横截面形状均为T型，但在其他实施例中，钢构件柱2的横截面形状也可以为L型。同样的，该钢构件柱2一端也预制于预制结构单元7中，其左侧端部的钢网片4伸出混凝土板6进入竖向拼接缝中。需要连接的相邻预制结构单元7拼接缝两侧延伸出的钢网片4相互连接，连接位置用混凝土进行浇筑形成一体，也无需焊接。
同理，钢构件柱2的横截面形状也可以为十字型或其他形状。
在上述竖向缝连接节点的基础上，当建筑的竖向需要叠加拼装多个预制结构单元7时，还需要用水平缝连接节点连接上下两个预制结构单元7中的钢构件柱2。下面针对不同的钢构件柱2介绍其水平缝连接节点的设置方式。
如图5所示，为钢构件柱2为方钢管时的水平缝连接节点设置方式。首先，在下方预制结构单元7中的钢构件柱2内部设有衬管11，衬管11可以焊接固定在钢构件柱2中，下方预制结构单元7中的钢构件柱2，通过螺栓固定有连接板9。衬管11用于方便上下两条钢柱安装时的定位，通过吊装机构将上方预制结构单元7中的钢构件柱2底部卡入衬管11上部，衬管11的尺寸尽量保证略微小于上方钢构件柱2的内截面尺寸，以保证定位的准确性。当上方钢构件柱2卡入衬管11后，即可通过对穿螺栓10将上方钢构件柱2与连接板9固定。此时，即可撤去吊装机构，然后针对上下两根钢构件柱2中没有对穿螺栓10贯穿的其他部分或全部侧面，将这些侧面的上下柱体通过焊接固定，焊接方式可采用坡口焊。当然，具体需要选择那些侧面进行焊接可根据实际需要或者结构计算确定。对于已贯穿有对穿螺栓10的侧面，在必要时也可以进行焊接固定。
当然，上下两个预制结构单元7中的钢构件柱2，也可以直接采用如图6所示的方式，即对所有水平拼接缝进行焊接。但此种方式的施工时间较长，吊机需要在焊接完成前一直保持吊装状态，因此施工效率较慢。
如图7所示，为当钢构件柱2为工字钢时的水平缝连接节点设置方式。此时，上下两个预制结构单元7中的钢构件柱2也可以采用衬管11进行辅助定位，但两条钢构件柱2之间可直接通过高强螺栓3连接。需注意的是，两条钢构件柱2的连接位置应当尽量位于楼板8上方。
另外，当上下两个预制结构单元7需要拼接时，不仅要连接两条钢构件柱2，同时对于上下两个预制结构单元7中的混凝土板6拼装所形成的水平缝也需要进行连接。其连接方式与竖向缝的连接方式类似，可将水平缝两侧的上下两个预制结构单元7中的混凝土板6内部的钢网片4向外延伸，在水平缝处相互连接，染指在连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。
另外，在上述各实施例中，如图8所示，预制结构单元7中具有钢构件梁1时，需要连接的两个相邻预制结构单元7中的钢构件梁1也需要通过高强螺栓3连接。
如图9所示，所展示的是两个预制结构单元7拼接时，钢构件梁1、竖向拼接缝中钢网片4的连接方式。钢构件梁1需要固定在钢构件柱2上，竖向缝处通过高强螺栓3连接后，其上方可现场浇筑楼板8，然后在进行其他的构筑物施工。
另外，在上述各实施例中，混凝土板6最好采用防火混凝土。预制结构单元7中的钢构件梁1和钢构件柱2外部最好涂覆防火漆，以提高防火性能。
另外，在必要时，预制结构单元7中的两层混凝土板6之间可以加设一块钢构件剪力墙3，以提高其抗剪性能。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。例如，混凝土板不一定必须采用混凝土浇筑的预制板，也可以采用其他材料的板替代，但仍需要与钢结构预制成一体。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的连接节点中包括竖向缝连接节点，由相邻预制结构单元(7)拼装形成竖向缝，预制结构单元(7)的表面覆盖包裹有钢网片(4)的混凝土板(6)；所述的预制结构单元(7)中的同一钢构件柱(2)预制在同一预制结构单元(7)内，需要连接的两个相邻预制结构单元(7)拼接缝两侧延伸出的钢网片(4)相互连接，且连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。
2.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的连接节点中包括水平缝连接节点，用于连接上下两个预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)；所述钢构件柱(2)为方钢管；下方预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)内部设有衬管(11)，下方预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)，通过螺栓固定有连接板(9)；上方预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)底部卡入所述衬管(11)上部，并通过对穿螺栓(10)与所述的连接板(9)固定；上下两根钢构件柱(2)在没有对穿螺栓(10)贯穿的其他部分或全部侧面的柱体之间，通过焊接固定。
3.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的连接节点中包括水平缝连接节点，用于连接上下两个预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)；所述钢构件柱(2)为工字钢；上下两个预制结构单元(7)中的钢构件柱(2)通过高强螺栓连接。
4.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的混凝土板(6)采用防火混凝土。
5.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的预制结构单元(7)中具有钢构件梁(1)，钢构件梁(1)和钢构件柱(2)外部涂覆防火漆。
6.如权利要求5所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，需要连接的两个相邻预制结构单元(7)中的钢构件梁(1)通过高强螺栓连接。
7.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，所述的钢构件柱(2)截面形状包括但不限于方形、T型、L型或十字型。
8.如权利要求1所述的混凝土与钢结构组合的预制结构连接节点，其特征在于，需要连接的上下两个预制结构单元(7)中的混凝土板(6)拼装形成水平缝，上下两个预制结构单元(7)中的混凝土板(6)连接处两侧延伸出的钢网片(4)相互连接，且连接位置用混凝土进行浇筑形成一体。
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