本發(fā)明涉及一種裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及其施工方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家對(duì)產(chǎn)業(yè)化建筑的大力推廣，裝配式建筑相關(guān)技術(shù)得到快速發(fā)展。在研究裝配式建筑性能的同時(shí)，對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研究也日新月異，其中不乏對(duì)預(yù)制構(gòu)件的形式的研究。

根據(jù)框架柱的受力特性，裝配式混凝土框架柱多采用預(yù)制混凝土實(shí)心柱，極少采用預(yù)制混凝土空心柱?；A(chǔ)設(shè)計(jì)中常用預(yù)制混凝土管樁，在其材料選取及配筋構(gòu)造方面充分考慮其主要承受壓力的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)?？蚣苤氖芰μ匦耘c樁體略有不同，除受壓外，柱體同時(shí)還承受水平荷載傳遞引起彎矩作用，因此在構(gòu)造及連接等方面與空心樁略有不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及其施工方法。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括上層預(yù)制框架柱、下層預(yù)制框架柱和預(yù)制水平疊合梁，其特征在于：所述的上層預(yù)制框架柱和下層預(yù)制框架柱均為鋼筋混凝土空心柱，且該鋼筋混凝土空心柱的上端封閉、下端敞口，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋從其上端面伸出，使得所述縱筋的伸出部分成為預(yù)留鋼筋，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部焊接有底部端板；所述下層預(yù)制框架柱的預(yù)留鋼筋的上端部焊接有頂部端板，該頂部端板與所述下層預(yù)制框架柱頂面之間的區(qū)域?yàn)楣?jié)點(diǎn)區(qū)域，所述預(yù)制水平疊合梁的底筋伸入所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域中，所述預(yù)制水平疊合梁的頂面綁扎有梁面鋼筋，且該梁面鋼筋伸入所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域中，所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域和位于所述預(yù)制水平疊合梁頂面的梁現(xiàn)澆區(qū)域中澆筑有采用現(xiàn)澆方式同時(shí)澆注的混凝土，使得所述預(yù)留鋼筋、底筋和梁面鋼筋均埋入該混凝土中；所述上層預(yù)制框架柱的底部端板坐落在所述頂部端板上并焊接連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述底部端板和頂部端板均為環(huán)形板，并且，該環(huán)形板具有與所述鋼筋混凝土空心柱的橫截面相同的形狀并開設(shè)有位置對(duì)應(yīng)于所述鋼筋混凝土空心柱的縱筋的通孔；所述鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部與所述底部端板之間的焊接、所述預(yù)留鋼筋的上端部與所述頂部端板之間的焊接均為：所述縱筋的端部穿入對(duì)應(yīng)的環(huán)形板的通孔中進(jìn)行塞焊焊接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述鋼筋混凝土空心柱的橫截面為矩形或圓形。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造還包括至少一根所述預(yù)制水平疊合梁。

一種裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工方法，其特征在于：所述的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工方法包括：

步驟一、制備上層預(yù)制框架柱、下層預(yù)制框架柱和預(yù)制水平疊合梁，其中，所述上層預(yù)制框架柱和下層預(yù)制框架柱均為鋼筋混凝土空心柱，且該鋼筋混凝土空心柱的上端封閉、下端敞口，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋從其上端面伸出，使得所述縱筋的伸出部分成為預(yù)留鋼筋，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部焊接有底部端板，使得所述底部端板封閉該鋼筋混凝土空心柱的下端敞口；

步驟二、將所述下層預(yù)制框架柱和預(yù)制水平疊合梁安裝就位，并且，在所述預(yù)制水平疊合梁的頂面綁扎梁面鋼筋，在所述下層預(yù)制框架柱的預(yù)留鋼筋的上端部焊接頂部端板，使得：所述頂部端板與所述下層預(yù)制框架柱頂面之間的區(qū)域成為節(jié)點(diǎn)區(qū)域，所述預(yù)制水平疊合梁的底筋伸入所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域中，所述梁面鋼筋伸入所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域中；

步驟三、采用現(xiàn)澆方式同時(shí)向所述節(jié)點(diǎn)區(qū)域和位于所述預(yù)制水平疊合梁頂面的梁現(xiàn)澆區(qū)域中澆注混凝土，使得所述預(yù)留鋼筋、底筋和梁面鋼筋均埋入該混凝土中；

步驟四、待步驟三所述混凝土成型并達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度要求后，將所述上層預(yù)制框架柱安裝就位，并將所述上層預(yù)制框架柱的底部端板坐落在所述頂部端板上并焊接固定。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述的步驟二中，在完成所述預(yù)制水平疊合梁的安裝就位以及所述梁面鋼筋的綁扎后，再進(jìn)行所述頂部端板的焊接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述底部端板和頂部端板均為環(huán)形板，并且，該環(huán)形板具有與所述鋼筋混凝土空心柱的橫截面相同的形狀并開設(shè)有位置對(duì)應(yīng)于所述鋼筋混凝土空心柱的縱筋的通孔；所述鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部與所述底部端板之間的焊接、所述預(yù)留鋼筋的上端部與所述頂部端板之間的焊接均為：所述縱筋的端部穿入對(duì)應(yīng)的環(huán)形板的通孔中進(jìn)行塞焊焊接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述鋼筋混凝土空心柱的橫截面為矩形或圓形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

第一，本發(fā)明采用鋼筋混凝土空心柱作為裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的上層預(yù)制框架柱和下層預(yù)制框架柱，可大幅度節(jié)省混凝土用量，以減輕結(jié)構(gòu)自重，且上層預(yù)制框架柱與下層預(yù)制框架柱之間能夠通過底部端板與頂部端板進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)快速裝配；

并且，本發(fā)明通過采用現(xiàn)澆方式同時(shí)澆注的方式在節(jié)點(diǎn)區(qū)域和梁現(xiàn)澆區(qū)域中澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)預(yù)制水平疊合梁與下層預(yù)制框架柱之間的連接，保證了節(jié)點(diǎn)區(qū)域的強(qiáng)度與剛度，并保證了預(yù)制水平疊合梁與下層預(yù)制框架柱之間的鋼筋內(nèi)力得到有效的傳遞，從而提高了框架結(jié)構(gòu)的整體受力性能；因此，本發(fā)明能夠在采用空心柱作為框架柱以減輕結(jié)構(gòu)自重的同時(shí)，滿足裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)對(duì)框架柱承受水平荷載和彎矩的受力要求，具有節(jié)省混凝土用量、節(jié)省基礎(chǔ)造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

第二，本發(fā)明的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工方法具有施工方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明采用具有矩形橫截面的鋼筋混凝土空心柱時(shí)，圖1的a-a剖視圖；

圖3為本發(fā)明采用具有矩形橫截面的鋼筋混凝土空心柱時(shí)，底部端板11和頂部端板4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明采用具有圓形橫截面的鋼筋混凝土空心柱時(shí)，圖1的a-a剖視圖；

圖5為本發(fā)明采用具有圓形橫截面的鋼筋混凝土空心柱時(shí)，底部端板11和頂部端板4的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，本發(fā)明公開的是一種裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括上層預(yù)制框架柱1、下層預(yù)制框架柱2和預(yù)制水平疊合梁3，其發(fā)明構(gòu)思為：上層預(yù)制框架柱1和下層預(yù)制框架柱2均為鋼筋混凝土空心柱，且該鋼筋混凝土空心柱的上端封閉、下端敞口，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋從其上端面伸出，使得縱筋的伸出部分成為預(yù)留鋼筋，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部焊接有底部端板；下層預(yù)制框架柱2的預(yù)留鋼筋21的上端部焊接有頂部端板4，該頂部端板4與下層預(yù)制框架柱2頂面之間的區(qū)域?yàn)楣?jié)點(diǎn)區(qū)域d1，預(yù)制水平疊合梁3的底筋31伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1中，預(yù)制水平疊合梁3的頂面綁扎有梁面鋼筋5，且該梁面鋼筋5伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1中，節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1和位于預(yù)制水平疊合梁3頂面的梁現(xiàn)澆區(qū)域d2中澆筑有采用現(xiàn)澆方式同時(shí)澆注的混凝土，使得預(yù)留鋼筋21、底筋31和梁面鋼筋5均埋入該混凝土中；上層預(yù)制框架柱1的底部端板11坐落在頂部端板4上并焊接連接。

從而，本發(fā)明采用鋼筋混凝土空心柱作為裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的上層預(yù)制框架柱1和下層預(yù)制框架柱2，可大幅度節(jié)省混凝土用量，以減輕結(jié)構(gòu)自重，且上層預(yù)制框架柱1與下層預(yù)制框架柱2之間能夠通過底部端板11與頂部端板4進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)快速裝配；并且，本發(fā)明通過采用現(xiàn)澆方式同時(shí)澆注的方式在節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1和梁現(xiàn)澆區(qū)域d2中澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)預(yù)制水平疊合梁3與下層預(yù)制框架柱2之間的連接，保證了節(jié)點(diǎn)區(qū)域的強(qiáng)度與剛度，并保證了預(yù)制水平疊合梁3與下層預(yù)制框架柱2之間的鋼筋內(nèi)力得到有效的傳遞，從而提高了框架結(jié)構(gòu)的整體受力性能；因此，本發(fā)明能夠在采用空心柱作為框架柱以減輕結(jié)構(gòu)自重的同時(shí)，滿足裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)對(duì)框架柱承受水平荷載和彎矩的受力要求，具有節(jié)省混凝土用量、節(jié)省基礎(chǔ)造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

另外，下層預(yù)制框架柱2封閉的上端能夠作為節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1澆筑混凝土的底模，以方便混凝土的澆筑。

在上述發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，本發(fā)明采用以下優(yōu)選的結(jié)構(gòu)：

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：底部端板11和頂部端板4均為環(huán)形板，并且，該環(huán)形板具有與鋼筋混凝土空心柱的橫截面相同的形狀并開設(shè)有位置對(duì)應(yīng)于鋼筋混凝土空心柱的縱筋的通孔；鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部與底部端板之間的焊接、預(yù)留鋼筋21的上端部與頂部端板4之間的焊接均為：縱筋的端部穿入對(duì)應(yīng)的環(huán)形板的通孔中進(jìn)行塞焊焊接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：鋼筋混凝土空心柱的橫截面可以為矩形(參見圖2和圖3)或圓形(參見圖4和圖5)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造還包括至少一根預(yù)制水平疊合梁3；例如：圖1、圖2和圖4中，裝配式混凝土框架空心柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)有四根預(yù)制水平疊合梁3；其也可根據(jù)設(shè)計(jì)需要，設(shè)置兩根或三根預(yù)制水平疊合梁3。

另外，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，上述節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1中還可以按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定綁扎節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋如箍筋等。

本發(fā)明還公開了上述梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)的造施工方法，包括：

步驟一、制備上層預(yù)制框架柱1、下層預(yù)制框架柱2和預(yù)制水平疊合梁3，它們均可以在工廠中采用標(biāo)準(zhǔn)化方式生產(chǎn)，其中，上層預(yù)制框架柱1和下層預(yù)制框架柱2均為鋼筋混凝土空心柱，且該鋼筋混凝土空心柱的上端封閉、下端敞口，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋從其上端面伸出，使得縱筋的伸出部分成為預(yù)留鋼筋，該鋼筋混凝土空心柱的縱筋下端部焊接有底部端板，使得底部端板封閉該鋼筋混凝土空心柱的下端敞口；

步驟二、將下層預(yù)制框架柱2和預(yù)制水平疊合梁3安裝就位，并且，在預(yù)制水平疊合梁3的頂面綁扎梁面鋼筋5，在下層預(yù)制框架柱2的預(yù)留鋼筋21的上端部焊接頂部端板4，使得：頂部端板4與下層預(yù)制框架柱2頂面之間的區(qū)域成為節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1，預(yù)制水平疊合梁3的底筋31伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1中，梁面鋼筋5伸入節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1中；

步驟三、采用現(xiàn)澆方式同時(shí)向節(jié)點(diǎn)區(qū)域d1和位于預(yù)制水平疊合梁3頂面的梁現(xiàn)澆區(qū)域d2中澆注混凝土，使得預(yù)留鋼筋21、底筋31和梁面鋼筋5均埋入該混凝土中；

步驟四、待步驟三混凝土成型并達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度要求后，將上層預(yù)制框架柱1安裝就位，并將上層預(yù)制框架柱1的底部端板11坐落在頂部端板4上并焊接固定。

優(yōu)選的，上述步驟二中，在完成預(yù)制水平疊合梁3的安裝就位以及梁面鋼筋5的綁扎后，再進(jìn)行頂部端板4的焊接；以免頂部端板4影響預(yù)制水平疊合梁3的安裝和梁面鋼筋5的綁扎工作。

本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。