本實(shí)用新型屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)及其干式連接方法。
背景技術(shù):
裝配式混凝土建筑是指以工廠化生產(chǎn)的混凝土預(yù)制構(gòu)件為主.通過現(xiàn)場(chǎng)裝配的方式設(shè)計(jì)建造的混凝土結(jié)構(gòu)類房屋建筑。構(gòu)件的裝配方法一般有現(xiàn)場(chǎng)后澆疊合層混凝土、鋼筋錨固后澆混凝土連接等,鋼筋連接可采用套筒灌漿連接、焊接、機(jī)械連接及預(yù)留孔洞搭接連接等做法。20世紀(jì)80年代,在我國(guó)流行的裝配式預(yù)制大板住宅,由于結(jié)構(gòu)整體性差、滲漏、樓板裂縫等原因,存在許多影響結(jié)構(gòu)安全及正常使用的隱患和缺陷,逐漸被現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)所取代。但隨著當(dāng)前新興的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,特別是近年來引進(jìn)了許多國(guó)外先進(jìn)技術(shù),本土化的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造新技術(shù)正逐步形成。
隨著我國(guó)“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”進(jìn)程的加快以及中國(guó)“人口紅利”的不斷減少建筑行業(yè)用工荒的出現(xiàn)住宅工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)日漸明顯。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用重新成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)全國(guó)各地不斷涌現(xiàn)出住宅建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的新技術(shù)、新形式。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向之一,它有利于我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展,提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源,發(fā)展綠色環(huán)保建筑,并且有利于提高和保證建筑工程質(zhì)量。與現(xiàn)澆施工工法相比,裝配式RC結(jié)構(gòu)有利于綠色施工,因?yàn)檠b配式施工更能符合綠色施工的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)等要求,降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,包括降低噪音、防止揚(yáng)塵、減少環(huán)境污染、清潔運(yùn)輸、減少場(chǎng)地干擾、節(jié)約水、電、材料等資源和能源,遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。而且,裝配式結(jié)構(gòu)可以連續(xù)地按順序完成工程的多個(gè)或全部工序,從而減少進(jìn)場(chǎng)的工程機(jī)械種類和數(shù)量,消除工序銜接的停閑時(shí)間,實(shí)現(xiàn)立體交叉作業(yè),減少施工人員,從而提高工效、降低物料消耗、減少環(huán)境污染,為綠色施工提供保障。另外,裝配式結(jié)構(gòu)在較大程度上減少建筑垃圾(約占城市垃圾總量的30%―40%),如廢鋼筋、廢鐵絲、廢竹木材、廢棄混凝土等。
裝配式混凝土建筑依據(jù)裝配化程度高低可分為全裝配和部分裝配兩大類。全裝配建筑一般限制為低層或抗震設(shè)防要求較低的多層建筑;部分裝配混凝土建筑主要構(gòu)件一般采用預(yù)制構(gòu)件、在現(xiàn)場(chǎng)通過現(xiàn)澆混凝土連接,形成裝配整體式結(jié)構(gòu)的建筑。
北美地區(qū)主要以美國(guó)和加拿大為主.由于預(yù)制/預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)(PCI)長(zhǎng)期研究與推廣預(yù)制建筑,預(yù)制混凝土的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也很完善.所以其裝配式混凝土建筑應(yīng)用非常普遍。北美的預(yù)制建筑主要包括建筑預(yù)制外墻和結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件兩大系列,預(yù)制構(gòu)件的共同特點(diǎn)是大型化和預(yù)應(yīng)力相結(jié)合.可優(yōu)化結(jié)構(gòu)配筋和連接構(gòu)造。減少制作和安裝工作量,縮短旖工工期,充分體現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性特征。在20世紀(jì),北美的預(yù)制建筑主要用于低層非抗震設(shè)防地區(qū)。由于加州地區(qū)的地震影響,近年來非常重視抗震和中高層預(yù)制結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用技術(shù)研究。PCI最近出版了《預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》一書,從理論和實(shí)踐角度系統(tǒng)地分析了預(yù)制建筑的抗震設(shè)計(jì)問題,總結(jié)了許多預(yù)制結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的最新科研成果,對(duì)指導(dǎo)預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用推廣具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
歐洲是預(yù)制建筑的發(fā)源地,早在17世紀(jì)就開始了建筑工業(yè)化之路。第二次世界大戰(zhàn)后,由于勞動(dòng)力資源短缺,歐洲更進(jìn)一步研究探索建筑工業(yè)化模式。無論是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的北歐、西歐,還是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的東歐,一直都在積極推行預(yù)制裝配混凝土建筑的設(shè)計(jì)施工方式。積累了許多預(yù)制建筑的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),形成了各種專用預(yù)制建筑體系和標(biāo)準(zhǔn)化的通用預(yù)制產(chǎn)品系列,并編制了一系列預(yù)制混凝土工程標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用手冊(cè),對(duì)推動(dòng)預(yù)制混凝土在全世界的應(yīng)用起到了非常重要的作用。
日本和韓國(guó)借鑒了歐美的成功經(jīng)驗(yàn),在探索預(yù)制建筑的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)施工基礎(chǔ)上。結(jié)合自身要求。在預(yù)制結(jié)構(gòu)體系整體性抗震和隔震設(shè)計(jì)方面取得了突破性進(jìn)展。具有代表性成就的是日本2008年采用預(yù)制裝配框架結(jié)構(gòu)建成的兩棟58層的東京塔。同時(shí),日本的預(yù)制混凝土建筑體系設(shè)計(jì)、制作和施工的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也很完善,目前使用的預(yù)制規(guī)范有《預(yù)制混凝土工程}(JASSl0)和《混凝土幕墻)(JASSl4)。
我國(guó)從20世紀(jì)五六十年代開始研究裝配式混凝土建筑的設(shè)計(jì)施工技術(shù),形成了一系列裝配式混凝土建筑體系,較為典型的建筑體系有裝配式單層工業(yè)廠房建筑體系、裝配式多層框架建筑體系、裝配式大板建筑體系等。到20世紀(jì)80年代裝配式混凝土建筑的應(yīng)用達(dá)到全盛時(shí)期,全國(guó)許多地方都形成了設(shè)計(jì)、制作和施工安裝一體化的裝配式混凝土工業(yè)化建筑模式.裝配式混凝土建筑和采用預(yù)制空心樓板的砌體建筑成為兩種最主要的建筑體系,應(yīng)用普及率達(dá)70%以上。由于裝配式建筑的功能和物理性能存在許多局限和不足,我國(guó)的裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù)研發(fā)水平還跟不上社會(huì)需求及建筑技術(shù)發(fā)展的變化,到20世紀(jì)90年代中期,裝配式混凝土建筑已逐漸被全現(xiàn)澆混凝土建筑體系取代,目前除裝配式單層工業(yè)廠房建筑體系應(yīng)用較廣泛外。其他預(yù)制裝配式建筑體系的工程應(yīng)用極少。預(yù)制結(jié)構(gòu)抗震的整體性和設(shè)計(jì)施工管理的專業(yè)化研究不夠,造成其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較差。是導(dǎo)致預(yù)制結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于停滯狀態(tài)的根本原因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)及其干式連接方法,解決裝配式混凝土三明治墻體的整體協(xié)同性能,提高節(jié)能性能,顯著提高抗震性能,并大幅降低連接件數(shù)量,簡(jiǎn)化施工,顯著提升其工業(yè)化效率,推動(dòng)我國(guó)裝配式混凝土高層住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程,降低資源及能源消耗。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn),包括預(yù)制階梯形混凝土梁、帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱;
所述帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱包括上柱、梁端、下階梯連接架、上階梯連接架、弧形安裝口和下柱;所述梁端包括階梯口、下階梯梁、上階梯梁;所述上柱下面固定連接有上階梯梁,上階梯梁下面固定連接有下階梯梁,上階梯梁的兩端均外伸于下柱200mm-300mm之間,下階梯梁的兩端均外伸于上柱400mm-500mm之間;一端的下階梯梁與一端的上階梯梁形成階梯口,所述下階梯梁和上階梯梁的高度設(shè)置為相等;所述上階梯梁的上端內(nèi)部設(shè)置有上階梯連接架,下階梯梁的下端內(nèi)部設(shè)置有下階梯連接架;
所述預(yù)制階梯形混凝土梁包括預(yù)制梁體、階梯連接口、下階梯口、上階梯口、梁下部連接架、梁上部連接架和弧形安裝口;所述預(yù)制階梯形混凝土梁的一端設(shè)置有階梯連接口、下階梯口和上階梯口,所述下階梯口和上階梯口的高度設(shè)置為相等;所述階梯口的下端設(shè)置有梁下部連接架,所述上階梯口的上端設(shè)置有梁上部連接架;
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述上階梯連接架包括連接鋼筋、連接鋼板、連接螺孔,連接鋼筋設(shè)置在上階梯連接架的中間,且均勻分布設(shè)置,所述連接鋼筋的兩端分別設(shè)置連接鋼板,每隔個(gè)連接鋼筋設(shè)置有個(gè)連接螺孔,
所述上階梯連接架的連接螺孔對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)置弧形安裝口,弧形安裝口的平面投影為等腰梯形,梁的豎直平面投影優(yōu)先為弧形。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述梁下部連接架與帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的下階梯連接架水平相對(duì)應(yīng)設(shè)置,且在對(duì)應(yīng)設(shè)置處的梁下部連接架上設(shè)置有弧形安裝口,所述梁上部連接架與帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的上階梯連接架水平相對(duì)應(yīng)設(shè)置,且在對(duì)應(yīng)設(shè)置處的上部連接架設(shè)置有弧形安裝口。
結(jié)合圖6,一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)的干式連接方法,預(yù)制階梯形混凝土梁的階梯連接口搭接在帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的下階梯梁上,下階梯梁的外伸長(zhǎng)度與階梯連接口的外伸長(zhǎng)度相等;
帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的上階梯梁與預(yù)制階梯形混凝土梁的上階梯口采用弧形螺栓連接,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的下階梯梁與預(yù)制階梯形混凝土梁的下階梯口采用弧形螺栓連接,
弧形螺栓均分別通過帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱上的弧形安裝口和預(yù)制階梯形混凝土梁上的弧形安裝口安裝并緊固;
階梯口和階梯連接口相互契合,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的上階梯梁與預(yù)制階梯形混凝土梁的上階梯口的間隙設(shè)置為10mm,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的下階梯梁與預(yù)制階梯形混凝土梁的下階梯口采用弧形螺栓連接的間隙設(shè)置為10mm,連接豎直縫填充密封材料。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述密封材料包括發(fā)泡聚乙烯棒和建筑結(jié)構(gòu)防水膠,建筑結(jié)構(gòu)防水膠設(shè)置在發(fā)泡聚乙烯棒的外側(cè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型的有益效果在于:(1)抗震性能強(qiáng),剛度顯著提升,并降低連接件數(shù)量,顯著提升其工業(yè)化效率,降低資源及能源消耗,并可以實(shí)現(xiàn)通用化,標(biāo)準(zhǔn)化,(2)連接方式采用干作業(yè)施工,簡(jiǎn)化施工,連接可靠,整體性好。
附圖說明
圖1為裝配式節(jié)點(diǎn)的干式連接方法平面示意圖。
圖2為帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的柱立面示意圖;
圖3為帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的柱俯視示意圖;
圖4為帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱的柱仰視示意圖;
圖5為預(yù)制階梯形混凝土梁的立面示意圖;
圖6為上階梯連接架示意圖;
圖7為圖6B-B剖面示意圖。
圖中序號(hào)說明:1為帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱;2為預(yù)制階梯形混凝土梁;3為弧形螺栓;4為發(fā)泡聚乙烯棒;5為建筑結(jié)構(gòu)防水膠;1-1為上柱;1-2為階梯口;1-3為下階梯梁;1-4為上階梯梁;1-5為下階梯連接架;1-6為上階梯連接架;1-7為弧形安裝口;1-8為下柱;2-1為預(yù)制梁體;2-2為階梯連接口;2-3為下階梯口;2-4為上階梯口;2-5為梁下部連接架;2-6為梁上部連接架;2-7為弧形安裝口。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述,但不能將它們理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。
結(jié)合圖1-圖5,一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn),包括預(yù)制階梯形混凝土梁2、帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1;
所述帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1包括上柱1-1、梁端、下階梯連接架1-5、上階梯連接架1-6、弧形安裝口1-7和下柱1-8;所述梁端包括階梯口1-2、下階梯梁1-3、上階梯梁1-4;所述上柱1-1下面固定連接有上階梯梁1-4,上階梯梁1-4下面固定連接有下階梯梁1-3,上階梯梁1-4的兩端均外伸于下柱1-8 200mm-300mm之間,下階梯梁1-3的兩端均外伸于上柱1 -1 1400mm-500mm之間;一端的下階梯梁1-3與一端的上階梯梁1-4形成階梯口1-2,所述下階梯梁1-3和上階梯梁1-4的高度設(shè)置為相等;所述上階梯梁1-4的上端內(nèi)部設(shè)置有上階梯連接架1-6,下階梯梁(1-3)的下端內(nèi)部設(shè)置有下階梯連接架1-5;
所述預(yù)制階梯形混凝土梁2包括預(yù)制梁體2-1、階梯連接口2-2、下階梯口2-3、上階梯口2-4、梁下部連接架2-5、梁上部連接架2-6和弧形安裝口2-7;所述預(yù)制階梯形混凝土梁(2)的一端設(shè)置有階梯連接口2-2、下階梯口2-3和上階梯口2-4,所述下階梯口2-3和上階梯口(2-4)的高度設(shè)置為相等;所述階梯口2-3的下端設(shè)置有梁下部連接架2-5,所述上階梯口2-4的上端設(shè)置有梁上部連接架2-6;
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述上階梯連接架1-6包括連接鋼筋1-6-1、連接鋼板1-6-2、連接螺孔1-6-3,連接鋼筋1-6-1設(shè)置在上階梯連接架1-6的中間,且均勻分布設(shè)置,所述連接鋼筋1-6-1的兩端分別設(shè)置連接鋼板1-6-2,每隔1-2個(gè)連接鋼筋1-6-1設(shè)置有2-5個(gè)連接螺孔1-6-3,
所述上階梯連接架1-6的連接螺孔1-6-3對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)置弧形安裝口1-7,弧形安裝口1-7的平面投影為等腰梯形,梁的豎直平面投影優(yōu)先為弧形。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述梁下部連接架2-5與帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的下階梯連接架1-5水平相對(duì)應(yīng)設(shè)置,且在對(duì)應(yīng)設(shè)置處的梁下部連接架2-5上設(shè)置有弧形安裝口2-7,所述梁上部連接架2-6與帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的上階梯連接架1-6水平相對(duì)應(yīng)設(shè)置,且在對(duì)應(yīng)設(shè)置處的上部連接架2-6設(shè)置有弧形安裝口2-7。
結(jié)合圖6,一種裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)的干式連接方法,預(yù)制階梯形混凝土梁2的階梯連接口2-2搭接在帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的下階梯梁1-3上,下階梯梁1-3的外伸長(zhǎng)度與階梯連接口2-2的外伸長(zhǎng)度相等;
帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的上階梯梁1-4與預(yù)制階梯形混凝土梁2的上階梯口2-4采用弧形螺栓3連接,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的下階梯梁1-3與預(yù)制階梯形混凝土梁2的下階梯口2-3采用弧形螺栓3 連接,
弧形螺栓3均分別通過帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1上的弧形安裝口1-7和預(yù)制階梯形混凝土梁2上的弧形安裝口2-7安裝并緊固;
階梯口1-2和階梯連接口2-2相互契合,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的上階梯梁1-4與預(yù)制階梯形混凝土梁2的上階梯口2-4的間隙設(shè)置為10mm,帶外伸階梯梁的預(yù)制混凝土柱1的下階梯梁1-3與預(yù)制階梯形混凝土梁2的下階梯口2-3采用弧形螺栓3連接的間隙設(shè)置為10mm,連接豎直縫填充密封材料。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述密封材料包括發(fā)泡聚乙烯棒4和建筑結(jié)構(gòu)防水膠5,建筑結(jié)構(gòu)防水膠5設(shè)置在發(fā)泡聚乙烯棒4的外側(cè)。
本實(shí)用新型位于柱兩側(cè)的上階梯梁1-4優(yōu)先采用同一組上階梯連接架1-6,上階梯連接架1-6穿過節(jié)點(diǎn)核心區(qū);下階梯梁1-3的下端內(nèi)部設(shè)置有下階梯連接架1-5,位于柱兩側(cè)的下階梯梁1-3優(yōu)先采用同一組下階梯連接架1-5,下階梯連接架(1-5)穿過節(jié)點(diǎn)核心區(qū)。
本實(shí)用新型抗震性能強(qiáng),剛度顯著提升,并降低連接件數(shù)量,顯著提升其工業(yè)化效率,降低資源及能源消耗,并可以實(shí)現(xiàn)通用化,標(biāo)準(zhǔn)化。
本實(shí)用新型連接方式采用干作業(yè)施工,簡(jiǎn)化施工,連接可靠,整體性好。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。