一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法技术

本发明专利技术涉及一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，有利于实现“节点工厂预制-梁柱现场连接”的新型预制装配技术模式，避免梁柱节点区混凝土的现场浇筑，属于结构工程技术领域。该方法的步骤为：预制钢筋混凝土柱中预留通长圆形孔道，端部外套钢套筒，梁柱节点作为一个整体预制单元在现场进行吊装，上下层柱端钢套筒对齐后通过对接焊缝连接，最后现场浇筑圆形孔道及钢套筒空腔内的混凝土。该方法构造简单，施工方便，现场安装速度快，混凝土湿作业量小，对周围环境影响小，受力性能良好，传力可靠，钢套筒避免连接区混凝土裂缝外露，并提供约束作用，且取材加工方便，钢材用量少，经济性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，属于结构工程

技术介绍
目前我国的工程建设规模很大，但技术水平有待提高，其中工业化水平较低是制约我国建筑产业提升的关键瓶颈之一，发展结构预制装配技术是提升建筑工业化水平的重要途径。钢筋混凝土框架结构作为应用最广泛的结构形式之一，近年来其预制装配技术得到了广泛关注。已有的预制装配技术主要针对钢筋混凝土梁和钢筋混凝土柱，施工时梁柱构件先在工厂预制，可有效保证其质量，然后将其运输至施工现场进行拼装，最后在现场浇筑梁柱节点，将各构件连接形成整体。由于梁柱连接是影响结构整体性能的关键部位，构造往往较为复杂，现场施工难度较大，施工质量难以保证，尤其在抗震设防要求较高的地区，这类预制装配技术推广难度较大。
技术实现思路
本专利技术针对现有钢筋混凝土框架结构预制装配技术的不足，提出一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，本专利技术通过新的思路，以梁柱节点作为基本预制单元，将复杂的节点制作全部在工厂中完成，确保节点的施工质量和抗震性能，现场只需完成梁-梁连接和柱-柱连接。本专利技术的技术方案如下：一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)在工厂预制钢筋混凝土梁柱节点单元，所述的钢筋混凝土梁柱节点单元包括预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱；预制钢筋混凝土柱内预留通长圆形孔道，预制钢筋混凝土柱端部外套钢套筒，钢套筒内侧四个面上设置栓钉连接件，预制钢筋混凝土柱和钢套筒之间通过栓钉连接件浇筑混凝土连接成整体；预制钢筋混凝土柱纵筋从端部向外延伸，向外延伸的距离不小于钢筋最小锚固长度；2)现场逐层吊装预制钢筋混凝土梁柱节点单元，使上层预制钢筋混凝土柱底端的钢套筒下边缘和下层预制钢筋混凝土柱顶端的钢套筒上边缘对齐，然后通过对接焊缝连接在一起；3)向预制钢筋混凝土柱内预留的通长圆形孔道内浇筑混凝土，使混凝土填满钢套筒内的封闭空腔以及通长圆形孔道；所述的步骤1)中预制钢筋混凝土柱纵筋从端部向外延伸至与钢套筒端部平齐。所述的步骤1)中预制钢筋混凝土柱和钢套筒之间的重叠长度应满足两者界面抗剪承载力要求。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：(1)避免梁柱节点区现场浇筑施工，有效保障了节点区的施工质量和抗震性能；(2)预制钢筋混凝土柱之间的连接方法构造简单、施工方便、现场安装速度快、混凝土湿作业量小、对周围环境影响小，符合绿色施工的要求；(3)连接构造受力性能良好，传力可靠。上层柱轴力和弯矩通过钢板-混凝土组合界面传递给钢套筒，再由钢套筒通过界面传递给下层柱，传力途径明确；(4)钢套筒外包混凝土，避免连接区域裂缝外露，且连接区域截面积加大，有利于实现“强连接弱构件”的结构设计理念，同时钢套筒对内填混凝土产生约束作用，使连接部位具有优越的抗震延性；(5)钢套筒取材和加工方便，且只是局部采用，用钢量少，经济性好。附图说明图1为本专利技术的整体示意图。图2为本专利技术上下柱端部对接构造以及焊接连接示意图。图3为本专利技术现场浇筑混凝土后的示意图。图中：1—预制钢筋混凝土梁；2—预制钢筋混凝土柱；3—预留通长圆形孔道；4—钢套筒；5—栓钉连接件；6—预制钢筋混凝土柱纵筋；7—对接焊缝；8—现场浇筑混凝土。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术的结构、加工和使用过程作进一步描述。图1所示为本专利技术的整体示意图。具体施工步骤如下：1)在工厂预制钢筋混凝土梁柱节点单元(如图1所示为上下两个单元)，所述的钢筋混凝土梁柱节点单元包括预制钢筋混凝土梁1和预制钢筋混凝土柱2。预制钢筋混凝土柱2内预留通长圆形孔道3。预制钢筋混凝土柱2端部外套钢套筒4，钢套筒4内侧四个面上设置栓钉连接件5，预制钢筋混凝土柱2和钢套筒4之间通过栓钉连接件5浇筑混凝土连接成整体。预制钢筋混凝土柱纵筋6从端部向外延伸一段距离，其向外延伸的距离应不小于钢筋最小锚固长度，同时钢套筒4端部位置和柱纵筋6端部位置平齐。如图2a所示。预制钢筋混凝土柱2和钢套筒4之间的重叠长度应满足两者界面抗剪承载力要求，即设计时验算界面栓钉连接件的抗剪承载力之和大于界面实际受到的剪力2)现场逐层吊装预制钢筋混凝土梁柱节点单元(见图1)，使上层预制钢筋混凝土柱2底端的钢套筒4下边缘和下层预制钢筋混凝土柱2顶端的钢套筒4上边缘对齐，如图2a所示，然后通过对接焊缝7连接在一起，如图2b所示。3)向预制钢筋混凝土柱2内预留的通长圆形孔道3内浇筑混凝土8，使混凝土8填满钢套筒4内的封闭空腔以及通长圆形孔道3。本专利技术提供了一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，有利于实现“节点工厂预制-梁柱现场连接”的新型预制装配技术模式，避免梁柱节点区混凝土的现场浇筑，有效保障了节点区的施工质量和抗震性能。本专利技术的连接方法克服了传统连接方法的不足，构造简单、施工方便、现场安装速度快、混凝土湿作业量小、对周围环境影响小，符合绿色施工的要求；连接构造受力性能良好，传力可靠；钢套筒外包混凝土，避免连接区域裂缝外露，同时钢套筒对内填混凝土产生约束作用；钢套筒取材和加工方便，钢材用量少，经济性好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)在工厂预制钢筋混凝土梁柱节点单元，所述的钢筋混凝土梁柱节点单元包括预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱；预制钢筋混凝土柱内预留通长圆形孔道，预制钢筋混凝土柱端部外套钢套筒，钢套筒内侧四个面上设置栓钉连接件，预制钢筋混凝土柱和钢套筒之间通过栓钉连接件浇筑混凝土连接成整体；预制钢筋混凝土柱纵筋从端部向外延伸，向外延伸的距离不小于钢筋最小锚固长度；2)现场逐层吊装预制钢筋混凝土梁柱节点单元，使上层预制钢筋混凝土柱底端的钢套筒下边缘和下层预制钢筋混凝土柱顶端的钢套筒上边缘对齐，然后通过对接焊缝连接在一起；3)向预制钢筋混凝土柱内预留的通长圆形孔道内浇筑混凝土，使混凝土填满钢套筒内的封闭空腔以及通长圆形孔道。

【技术特征摘要】
1.一种预制钢筋混凝土柱之间的现场连接方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)在工厂预制钢筋混凝土梁柱节点单元，所述的钢筋混凝土梁柱节点单元包括预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱；预制钢筋混凝土柱内预留通长圆形孔道，预制钢筋混凝土柱端部外套钢套筒，钢套筒内侧四个面上设置栓钉连接件，预制钢筋混凝土柱和钢套筒之间通过栓钉连接件浇筑混凝土连接成整体；预制钢筋混凝土柱纵筋从端部向外延伸，向外延伸的距离不小于钢筋最小锚固长度；
2)现场逐层吊装预制钢筋混凝土梁柱节点单元，使上层预...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂建国，陶慕轩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11