CN108316564B - 一种钢筋连接装置及其连接结构及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋连接装置及其连接结构及其安装方法。其技术方案要点是：一种钢筋连接装置包括一块底板、垂直固接于底板上表面的两组U形卡；两组U形卡相互平行，每组U形卡包括两个垂直固接于底板上表面的两个卡接件；连接结构包括连接装置及两根连接钢筋，连接钢筋靠近连接装置的一端固接有扩大头，两个卡接件之间的间隙大于待连接钢筋的外径，小于扩大头的尺寸；两根连接钢筋的扩大头位置相对，并分别卡入两组U形卡中。该钢筋连接装置结构简单，易于加工，而且操作方便。

Description

一种钢筋连接装置及其连接结构及其安装方法

技术领域

本发明涉及钢筋连接装置，特别涉及一种钢筋连接装置及其连接结构及其安装方法。

背景技术

目前，装配式混凝土结构建筑，预制构件的连接方法，特别是竖向构件（预制墙板/柱）的竖向钢筋连接方式主要有：1）预埋件焊接连接、2）预埋件螺栓连接、3）钢筋套筒灌浆连接三种连接方式。

1）预埋件焊接连接是连接钢板预置在构件连接部位，预制构件安装就为后，将构件间相邻的预埋钢板焊接连接成一体的方式连接。

优点：安装操作简单；缺点:因焊接工艺原因使连接钢板性能发生脆性改变，造成钢板韧性差/易开裂/连接强度低、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；现在属于淘汰技术，市场应用范围小。

2）预埋件螺栓连接方法是将预埋钢板预留螺栓孔，并在安装部位预留安装螺栓，预置构件安装时将预留螺栓插入预置构件的预埋钢板的螺栓孔内用螺母紧固。优点是连接强度比焊接强度高、缺点：成本高、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；市场应用范围小。

3）钢筋套筒灌浆连接：如图16和图17所示，灌浆套筒包括两端开口的套筒和安装在套筒侧壁上的进浆口101和出浆口102。套筒预埋在上部构件103中，上部构件的预埋筋104插入套筒内，套筒进浆口和出浆口预留在上部构件的外侧。安装时，下部构件105凸出的连接筋106插入套筒内；构件安装定位后，将上部构件和下部构件的接缝107进行填塞，然后从进浆孔注入灌浆料，使钢筋与套筒结合，起到连接作用。

优点：连接钢筋插入套筒后通过灌浆使钢筋处于密封环境解决了防腐/耐久性问题、连接强度优于以上焊接和栓接的两种方式。

缺点：实际应用中，钢筋套筒灌浆连接技术存在以下问题需要改进：1.受钢筋变形、位移、安装间隙小等因素影响施工操作难度大；2.漏浆问题容易发生且无法质检；3.操作工艺复杂，需要专用设备、工具、材料、人员；4.成本高、质量难以控制；4.影响灌浆料质量的因素多（材料、水灰比、搅拌、注浆、漏浆、人员操作、应用时间等），质量控制难度大；5.由于钢筋套筒灌浆连接技术是通过灌浆料将钢筋与套筒粘合，利用摩擦力原理与作用实现的钢筋连接。所以灌浆料作为连接介质，起到了连接质量的决定性作用，必须灌浆饱满、无漏浆、无收缩，但是，实际应用过程中特别是竖向构件连接（容易漏浆、且无法质检）很难保证连接质量，质量可控性差；连接质量的好坏直接影响钢筋的连接强度，形成无效连接（钢筋抽芯现象），造成建筑安全隐患。

另外，即使在钢筋套筒灌浆连接质量没有问题的情况下，结构连接也存在着一个无法解决的技术问题：竖向混凝土预制构件结构连接整体性问题，也就是预制构件底部与叠合板现浇层间的水平连接缝问题。因为竖向预制构件安装时构件底部的砂浆（粘合/找平层）强度与低于预制构件混凝土强度，造成受力点薄弱，影响混凝土结构的整体性差，抗震性低的问题。

如图18所示，现有的预制楼板108的内部会设置楼板钢筋109。市场上现有的一类型楼板108的楼板钢筋109不会露出，即端头平齐；有一类型的楼板钢筋109会露出。第一类楼板108直接搭设在钢梁6或墙体上，相邻两个楼板之间没有连接，所以抗震性差。第二类楼板108虽然楼板钢筋109会露出，但是如图所示，现有施工工艺中，仅是将楼板钢筋109的露出部分与后浇带混凝土连接。两块楼板108的楼板钢筋109并没有进行连接。因此，形成的建筑节点同样存在抗震性不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢筋连接装置及其连接结构，该钢筋连接装置结构简单，易于加工，而且操作方便；连接结构结实牢固。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢筋连接装置包括一块底板、垂直固接于底板上表面的两组U形卡；两组U形卡相互平行，每组U形卡包括两个垂直固接于底板上表面的两个卡接件；连接结构包括连接装置及两根连接钢筋，连接钢筋靠近连接装置的一端固接有扩大头，两个卡接件之间的间隙大于待连接钢筋的外径，小于扩大头的尺寸；两根连接钢筋的扩大头位置相对，并分别卡入两组U形卡中。

通过采用上述技术方案，该钢筋连接装置结构简单，易于加工，而且操作方便；相比焊接，无需焊机的投入，节约成本，快速高效；相比预埋件螺栓，连接钢筋的卡入操作更加容易；相比套筒灌浆连接，不需要专门的注浆设备和注浆工艺，不会因注浆效果不佳而影响到钢筋的连接效果。

作为优选地，卡接件为卡接板，卡接板的方向与连接钢筋的方向平行；或卡接板倾斜设置，每组U形卡的两块卡接板形成喇叭状，喇叭开口朝向另一组U形卡。所述扩大头朝向拔出所述连接装置的一端面为圆台面。

通过采用上述技术方案，喇叭开口与圆台面相适配。由于扩大头与卡接板有了更大的接触面积，所以受力更好。

作为优选地，还包括卡接销钉，卡接板上开设有销钉孔，卡接销钉穿入销钉孔后将U形卡的开口封闭。

作为优选地，卡接板分为卡接部和包裹部，靠近底板的为卡接部，远离底板的为包裹部；包裹部能够向内弯折，将连接钢筋包裹。

通过采用上述技术方案，能够防止连接钢筋在受到较大拉力时从开口处脱出。

作为优选地，卡接件为卡接柱。

作为优选地，还包括夹板，夹板上开设有供卡接柱穿过的通孔；夹板能够将U形卡的开口封闭。

通过采用上述技术方案，能够防止连接钢筋在受到较大拉力时从开口处脱出。

作为优选地，连接结构还包括后浇混凝土，后浇混凝土将钢筋连接装置及连接钢筋包裹。

通过采用上述技术方案，后浇混凝土限制了连接装置与连接钢筋的活动，使得连接更加牢固。

作为优选地，底板上设置有贯穿的栓钉孔；所述底板的下表面与钢结构为钢梁、钢板或钢柱固接；所述底板与钢结构用栓钉焊接；

通过采用上述技术方案，不仅将连接钢筋进行了连接，而且将其与钢结构连接成一个整体，使得连接结构节点有更好的受力，提高了抗震效果。

作为优选地，所述底板分为两块，两块底板相互搭接，用栓钉焊接于钢结构上。

通过采用上述技术方案，方便了连接装置与连接钢筋的卡接。

本发明的另一个目的是提供一种钢筋连接装置的安装方法，包括以下步骤：

S1、将两根连接钢筋的扩大头分别卡入两组U形卡；

S2、将卡接销钉穿入销钉孔，使U形卡的开口封闭；

或将卡接板的包裹部向内弯折，将连接钢筋包裹；

或将夹板套入卡接柱，使U形卡的开口封闭。

S3、将底板与钢结构焊接；

S4、浇筑后浇带混凝土。

通过采用上述技术方案，钢筋连接操作步骤简单高效，而且连接结构更加牢固，有更好的抗拉拔效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、该钢筋连接装置结构简单，易于加工，而且操作方便；

2、该连接装置相比焊接，无需焊机的投入，节约了成本，而且快速高效；

3、该连接装置相比预埋件螺栓连接方式，连接钢筋的卡入比插入螺栓孔的操作更加容易；

4、相比套筒灌浆连接，该连接装置不需要专门的注浆设备和注浆工艺，不会因注浆效果不佳而影响到钢筋的连接效果；

5、包裹部、卡接销钉和夹板的设置，使得连接更加牢固 ；

6、与钢结构相连，形成了更加牢固的建筑结构节点，使建筑具有更好的抗震性能。

附图说明

图1是实施例一中钢筋连接装置及连接结构的立面示意图；

图2是图1中A-A的剖面示意图；

图3是实施例一中钢筋连接装置及连接结构的俯视示意图；

图4是设置有包裹部的钢筋连接装置结构示意图；

图5是包裹部弯折后的钢筋连接装置结构示意图；

图6是卡接板倾斜设置的钢筋连接装置的结构示意图；

图7是卡接板倾斜设置的钢筋连接结构示意图；

图8是设置有卡接销钉的钢筋连接装置结构示意图；

图9是设置有卡接柱的钢筋连接装置结构示意图；

图10是设置有夹板的钢筋连接装置结构示意图；

图11是卡接栓钉与夹板的配合工作的钢筋连接装置结构示意图；

图12是设置有钢梁的钢筋连接结构示意图；

图13是底板分为两个的钢筋连接装置结构示意图；

图14是设置有后浇混凝土的钢筋连接结构示意图；

图15是实施例八的钢筋连接结构示意图；

图16是背景技术中灌浆套筒连接上下两墙体的示意图；

图17是背景技术中体现套筒结构的示意图；

图18是背景技术中现有预制楼板连接节点的示意图。

图中，1、底板；11、栓钉孔；12、定位孔；2、U形卡；21、卡接板；211、卡接部；212、包裹部；22、卡接柱；221、卡接栓钉；3、连接钢筋；31、扩大头；32、圆台面；4、卡接销钉；5、夹板；6、钢梁；7、栓钉；8、垫块；9、后浇混凝土；101、进浆口；102、出浆口；103、上部构件；104、预埋筋；105、下部构件；106、连接筋；107、接缝；108、预制楼板；109、楼板钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语 “内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一

如图1、图2及图3所示，一种钢筋连接装置及其连接结构，连接装置包括一块底板1、垂直固接于底板1上表面的两组U形卡2；两组U形卡2相互平行，每组U形卡2包括两个垂直固接于底板1上表面的两个卡接件；两根待连接的连接钢筋3靠近连接装置的一端固接有扩大头31，两个卡接件之间的间隙大于待连接钢筋3的外径，小于扩大头31的尺寸。底板1可以采用钢板或带钢，卡接件为卡接板21，卡接板21的方向与连接钢筋3的方向平行。

如图1所示，安装时，将两根连接钢筋3的扩大头31分别卡入两组U形卡2，当两根钢筋受到相反方向的拉力时，由于扩大头31被卡接件卡住，所以钢筋连接装置起到了钢筋连接的作用。

该钢筋连接装置结构简单，易于加工，而且操作方便，只需将扩大头31卡入即可实现连接。该连接装置相比焊接，无需焊机的投入，节约了成本，而且快速高效。该连接装置相比预埋件螺栓连接方式，连接钢筋3的卡入比插入螺栓孔的操作更加容易。相比套筒灌浆连接，该连接装置不需要专门的注浆设备和注浆工艺，不会因注浆效果不佳而影响到钢筋的连接效果。

进一步地，如图4与图5所示，卡接板21分为卡接部211和包裹部212，靠近底板1的为卡接部211，远离底板1的为包裹部212；包裹部212能够向内弯折，将连接钢筋3包裹。当带有扩大头31的钢筋卡入U形卡2后，将包裹部212用钳夹等工具向内夹紧，使其将连接钢筋3包裹。包裹部212将U形卡2的开口封闭，能够防止连接钢筋3在受到较大拉力时从开口处脱出。

实施例二

与实施例一不同之处在于：如图6与图7所示，卡接板21倾斜设置，每组U形卡2的两块卡接板21形成喇叭状，喇叭开口朝向另一组U形卡2。扩大头31朝向拔出所述连接装置的一端面为圆台面32。喇叭开口与圆台面32相适配。由于扩大头31与卡接板21有了更大的接触面积，所以受力更好。

实施例三

与实施例一不同之处在于：如图8所示，卡接板21上开设有销钉孔，卡接销钉4穿入销钉孔后将U形卡2的开口封闭。卡接销钉4将U形卡2的开口封闭，能够防止连接钢筋3在受到较大拉力时从开口处脱出。

实施例四

与实施例一不同之处在于：如图9所示，卡接件为卡接柱22，可以是螺栓或短钢筋或卡接栓钉221等。如图10所示，连接装置还包括夹板5，夹板5上开设有供卡接柱22穿过的通孔；夹板5套入卡接柱22，使U形卡2的开口封闭。夹板5可以是直板，也可以是能够包裹连接钢筋3的弧形板。

如图11所示，当卡接件为卡接栓钉221时，可以先将卡接栓钉221穿入夹板5，然后将夹板5和卡接栓钉221倒扣卡在连接钢筋3上，然后将卡接栓钉221与钢结构进行焊接。

实施例五

与实施例一不同之处在于：如图12所示，连接结构还包括钢结构，连接装置底板1的下表面与钢结构固接。钢结构可以是钢梁6、钢板或钢柱等。底板1与钢结构用常规工艺焊接，也可以用栓钉7焊接。采用栓钉7焊接时，结合图3或图6，底板1上开设有贯穿的栓钉孔11，可以是在底板上1中间位置。如图12所示，栓钉7穿过栓钉孔11后与钢结构的顶面焊接。

实施例六

与实施例五不同之处在于：如图13所示，底板1分为两块，两块底板1相互搭接，搭接处设置有贯穿的栓钉孔11，栓钉7穿过栓钉孔11后焊接于钢结构上。将底板1分成两块，方便了连接装置与连接钢筋3的卡接。

实施例七

与实施例一不同之处在于：如图14所示，连接结构还包括后浇混凝土8，后浇混凝土8将钢筋连接装置及连接钢筋3包裹。

实施例八

与实施例四相同之处在于：结合图11与如图15，当卡接件为卡接栓钉221时，先将卡接栓钉221穿入夹板5，然后将夹板5和卡接栓钉221倒扣卡在连接钢筋3上。与实施例四不同之处在于：底板1与卡栓钉221的相应位置开设有定位孔12；卡接栓钉221穿过底板1的定位孔12以后，与钢梁6进行焊接。

为了使卡接效果更好，可以在连接钢筋3与底板之间的空隙里塞入垫块8。垫块8可以是钢板、橡胶板等。

实施例九

一种钢筋连接装置的安装方法，步骤如下：

S1、将两根连接钢筋3的扩大头31分别卡入U形卡2；

S2、将卡接销钉4穿入销钉孔，使U形卡2的开口封闭；

或将卡接板21的包裹部212向内弯折，将连接钢筋3包裹；

或将夹板5套入卡接柱22，使U形卡2的开口封闭；

S3、将底板1与钢结构焊接；或将两块底板1搭接后，用栓钉7焊接在钢结构上；

S4、浇筑后浇带混凝土。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (13)

1.一种钢筋连接结构，其特征在于：包括钢筋连接装置，还包括两根连接钢筋（3），连接钢筋（3）靠近连接装置的一端固接有扩大头（31）；两根连接钢筋（3）的扩大头（31）位置相对，并分别卡入两组U形卡（2）中；钢筋连接装置包括一块底板（1）、垂直固接于底板（1）上表面的两组U形卡（2）；每组U形卡（2）包括两个垂直固接于底板（1）上表面的两个卡接件；两个卡接件之间的间隙大于待连接钢筋（3）的外径，小于扩大头（31）的尺寸；两组U形卡（2）相互平行；卡接件为卡接柱（22）；还包括夹板（5），夹板（5）上开设有供卡接柱（22）穿过的通孔；夹板（5）能够将U形卡（2）的开口封闭；底板（1）与卡接栓钉（221）的相应位置开设有定位孔（12）；卡接栓钉（221）穿过底板（1）的定位孔（12）以后用于和钢结构焊接；底板（1）用于和钢结构焊接；在连接钢筋（3）与底板（1）之间的空隙里塞入垫块（8）。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：底板（1）分为两块，两组U形卡（2）分别位于两块底板（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：底板（1）上设置有贯穿的栓钉孔（11）。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：还包括后浇混凝土（9），后浇混凝土（9）将钢筋连接装置及连接钢筋（3）包裹。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：所述扩大头（31）朝向拔出所述连接装置的一端面为圆台面（32）。

6.根据权利要求1所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：所述底板（1）的下表面与钢结构固接。

7.根据权利要求6所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：所述钢结构为钢梁（6）、钢板或钢柱。

8.根据权利要求7所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：所述底板（1）与钢结构用栓钉（7）焊接。

9.根据权利要求6所述的一种钢筋连接结构，其特征在于：所述底板（1）分为两块，两块底板（1）相互搭接，用栓钉（7）焊接于钢结构上。

10.一种钢筋连接结构的安装方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任意一项所述的一种钢筋连接结构，包括以下步骤：S1、将两根连接钢筋（3）的扩大头（31）分别卡入两组U形卡（2）；S2、将卡接销钉（4）穿入销钉孔，使U形卡（2）的开口封闭；或将卡接板（21）的包裹部（212）向内弯折，将连接钢筋（3）包裹；或将夹板（5）套入卡接柱（22），使U形卡（2）的开口封闭。

11.根据权利要求10所述的一种钢筋连接结构的安装方法，其特征在于：还包括S3、将底板（1）与钢结构焊接。

12.根据权利要求10所述的一种钢筋连接结构的安装方法，其特征在于：还包括S4、浇筑后浇带混凝土。

13.根据权利要求11所述的一种钢筋连接结构的安装方法，其特征在于： 步骤S3中将两块底板（1）搭接后，用栓钉（7）焊接在钢结构上。