CN113638489B - 一种装配式可拆卸rc梁柱节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式可拆卸RC梁柱节点，包括预制柱和预制梁，所述预制柱上设置预埋构件，所述预制柱与预埋构件通过混凝土浇筑一体，预制梁通过预埋构件与预制柱固定，所述预埋构件朝向预制梁的端部设置有卡口板，所述预制梁朝向预埋构件的端部设置有连接件，所述连接件上设置有与卡口板匹配的卡槽板，安装预制梁时，卡槽板与卡口板紧密咬合连接，并通过螺栓固定预制梁与预埋构件。通过卡扣式构件对混凝土预制构件进行连接，高强螺栓加固。操作方便可拆卸二次利用率较高，且后期检修更换方便，无需二次浇筑无隐蔽工程。

Description

一种装配式可拆卸RC梁柱节点

技术领域

本发明专利涉及建筑领域，特别涉及一种装配式可拆卸RC梁柱节点。

背景技术

装配式混凝土结构来自英文“Precast Concrete Structure”,简称“PC”结构，是由预制混凝土构件通过可靠连接方式装配而成的混凝土结构。

装配式结构是建筑发展的一个重要方向之一，是对传统建筑安全、适用、耐久三项基本要求的延续，同时也是高效、节能、环保的集中体现。参照世界城镇化的历史我们不难发现，城镇化的实现往往需要牺牲生态环境以及消耗大量的人力物力，近年来随着我国城镇化的快速到来，综合考虑可持续发展，新型城镇化、工业化、信息化成为研究者所探讨的核心问题。当前我国建筑业仍存在着高污染、高能耗、低效率的粗放传统建筑模式，与建成新型城镇化、工业化、信息化的建筑仍有较大差距。且建筑业仍是一个劳动密集型产业与当下我国老龄化日益严重的趋势相违背。因此加快转变传统建筑模式，寻求一种全新的建筑方式成为当下我国迫在眉睫需要解决的问题。以可拆卸装配式为核心大力发展新型建筑模式，是实现可持续发展的必然要求。

传统的现场施工由于工人素质参差不齐，质量事故时有发生。而装配式建筑构件在预制工厂生产，在生产过程中可对温度、湿度等条件进行控制，构件的质量更容易保证。传统施工大部分是露天作业，高空作业，存在极大安全隐患。装配式构件运输到现场后，由专业安装队伍严格遵循流程进行装配，大大提高了工程质量，并降低了安全隐患。装配式建筑的构件由预制工厂采用钢模批量生产，减少脚手架和模板数量，节约了生产成本，尤其是生产形状较复杂的构件时，优势更为明显；同时省掉了相应的施工流程，大大提高了时间利用率。目前，我国建筑行业劳动力不足、技术人员缺乏、工人整体年龄偏大、成本攀升，导致传统施工方式难以为继。装配式建筑由于采用预制工厂施工，现场装配，机械化程度高，现场施工及管理人员少，可节省可观的人工费，提高了劳动生产率。装配式建筑循环经济特征显著，由于工厂预制以及采用可循环使用的钢模板，节省了大量脚手架和木模板，节约了资源。此外，由于构件在工厂的制作，现场湿作业较少，大大减少了噪音污染和空气污染。装配式建筑进行建筑设计时，首先对户型进行优选，在选定户型的基础上进行模数化设计和生产。这种设计方式大大提高生产效率，对大规模标准化建设尤为合适。此外，采用灵活的结构形式，住宅内部空间可进一步改造，延长了住宅使用寿命。

目前，国内装配式建筑抗震研究的重点在节点，装配式建筑节点的抗震性能与现浇节点存在差异，其力学性能对建筑整体抗震性能影响较大。需要设计出能充分发挥“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则从而实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三标准以及满足小震弹性设计大震线弹性设计的两阶段要求。

主要的连接方式有干连接和湿连接两种方式，干连接不需要浇筑混凝土，主要是通过预埋在构件中的钢板和钢部件的焊接和高强螺栓来完成节点连接。湿连接，即连接时浇筑混凝土或水泥浆将其锚固，如梁柱之间的连接。其中湿连接为现有装配式建筑节点连接的主要连接方式。但在预制构件中存在部分钢筋外露的情况，钢筋容易锈蚀和损伤对于运输和存放具有较高要求，且套筒灌浆属于隐蔽工程，通常情况下，套筒灌浆时是通过观察注浆孔上部的孔洞是否有浆液流出，来判断注浆是否完成，但内部实际的注浆饱满程度无法知晓。若存在注浆前套管没有经过仔细清理仍存在杂质将会导致注浆不饱满而严重影响连接强度。

发明内容

本发明专利所要解决的技术问题是提供一种装配式可拆卸RC梁柱节点，该结构的预制柱与预制梁采用装配式连接，干连接与湿连接相结合的方式，不仅前期安装方便、操作方便，可拆卸二次利用率较高，且后期检修更换方便，大大提高工作效率。

为此，本发明专利提供的一种装配式可拆卸RC梁柱节点，包括预制柱和预制梁，所述预制柱上设置预埋构件，所述预制柱与预埋构件通过混凝土浇筑一体，预制梁通过预埋构件与预制柱固定，所述预埋构件朝向预制梁的端部设置有卡口板，所述预制梁朝向预埋构件的端部设置有连接件，所述连接件上设置有与卡口板匹配的卡槽板，安装预制梁时，卡槽板与卡口板紧密咬合连接，并通过螺栓固定预制梁与预埋构件。

优选地，所述卡口板上均匀设置有多个钉状凸起，所述卡槽板设置多个与钉状凸起对应并适配的卡槽，所述钉状凸起包括凸起端部和卡合部，卡合部设置与凸起端部和卡口板之间，所述卡合部与卡槽适配，凸起端部直径大于卡槽直径，所述卡合部卡入卡槽内，使卡口板与卡槽板紧密咬合。

优选地，所述预制柱包括钢筋骨架和混凝土浇筑层，所述钢筋骨架包括纵筋和联结纵筋的箍筋，所述预埋构件包括预埋件本体和锚固构件，预埋件本体外端部固定有构件连接板，构件连接板与卡口板连接，所述预埋件本体竖向固定构件箍筋，纵筋和构件箍筋之间通过锚固弯钩进行焊接锚固，所述锚固构件设于预埋件本体内部，所混凝土浇筑层将预制柱与预埋构件浇筑一体，所述钢筋骨架、锚固构件和构件箍筋浇筑于混凝土浇筑层内。

优选地，所述锚固构件包括多根插件，所述插件为圆柱形钢棒，所述圆柱形钢棒远离构件连接板的端部设置锚固板，所述锚固板又两个直径不同的圆柱体组成，锚固板直径大于圆柱体棒直径，锚固板加强混凝土浇筑层与预埋构件的强度。

优选地，所述构件连接板与卡口板均对应设置有多个第一螺栓孔，所述连接件与卡槽板均对应设置有多个第二螺栓孔，所述第一螺栓孔与第二螺栓孔一一对应，安装预制梁与预埋构件时，卡槽板与卡口板紧密咬合连接，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，预制梁与预埋构件通过螺栓紧密连接。

优选地，所述预埋件本体前端部高度低于预埋件其他部分，预埋件前端部外侧与预埋件后端形成台阶面，构件连接板固定在预埋件前端部外侧，台阶面与构件连接板之间的空间为螺栓提供安装空间。

优选地，所述预制梁与连接件的连接部分呈异形截面，所述预制梁前端部高度低于预制梁后端，预制梁前端部与预制梁后端部外侧形成台阶面，所述台阶面与连接件的空间为螺栓提供安装空间。

本发明的有益效果：

1.采用工厂预制混凝土梁柱构件，在保证施工质量，降低安全隐患的前提下实现了时间利用率、劳动生产率的提高，节约了资源，保护了环境，还延长了建筑的使用寿命。

2.通过工厂提前预制，预制柱与预制梁采用装配式连接，使现场施工更加方便快捷，无需二次浇筑。实现了拆装一体化且连接可靠的连接形式。可拆卸的运用对于建筑后期维护检修以及二次利用具有历史性的意义。

3.梁柱直接连接的垂直连接方式转化为了水平截面之间的连接，通过卡扣式构件对混凝土预制构件进行连接，高强螺栓加固。操作方便可拆卸二次利用率较高，且后期检修更换方便，无需二次浇筑无隐蔽工程。

4.通过卡口板和卡槽板能够紧密连接无需外加措施即可形成可观的连接强度，拼装过程中只需进行吊装、位置矫正即可完成连接。完成卡扣机械连接后可由工人单独完成高强螺栓的连接，效率较高。拆卸也较方便只需拆卸高强螺栓对预制梁进行吊装即可完成。

附图说明

图1为本发明专利提供的一种装配式可拆卸RC梁柱节点的局部剖面结构示意图；

图2为图1中一种装配式可拆卸RC梁柱节点的分解结构示意图；

图3为图2中一种装配式可拆卸RC梁柱节点的局部结构示意图；

图4为图3中一种装配式可拆卸RC梁柱节点的卡口板的结构示意图；

图5为图3中一种装配式可拆卸RC梁柱节点的卡槽板的结构示意图；

图6为图3中一种装配式可拆卸RC梁柱节点的构件连接板和连接件5的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明专利实施例，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

参照图1-图3所示，本发明专利提供一种装配式可拆卸RC梁柱节点，包括预制柱1和预制梁2，所述预制柱1上设置预埋构件3，预埋构件3与预制柱1垂直设置，所述预制柱1与预埋构件3通过混凝土浇筑一体，预制梁1通过预埋构件3与预制柱1固定。安装预制梁时，预制梁2与预埋构件3通过水平方式连接，方便现场安装。梁与柱的连接方式从原来的垂直连接方式转化为了水平截面之间的连接，解决了垂直连接方式安装难度大的问题。预制梁2与预埋构件3通过水平方式连接，方便现场安装。通过卡扣式构件对混凝土预制构件进行连接，高强螺栓加固。操作方便可拆卸二次利用率较高，且后期检修更换方便，无需二次浇筑无隐蔽工程。解决了传统装配式梁柱采用现场浇筑的方式，工作效率低的问题。

所述预埋构件3朝向预制梁的端部设置有卡口板4，所述预埋构件3包括预埋件本体10和锚固构件11，预埋件本体10外端部固定有构件连接板12，构件连接板12与卡口板4连接。所述预制梁朝向预埋构件3的端部设置有连接件5，所述连接件上设置有与卡口板匹配的卡槽板6。安装预制梁时，卡槽板6与卡口板4紧密咬合连接，并通过螺栓固定预制梁与预埋构件。所述构件连接板12和连接件5均由矩形钢片26和H型钢板27组成。

进一步地，所述卡口板4上均匀设置有多个钉状凸起7，所述卡槽板6设置多个与钉状凸起7对应并适配的卡槽17，所述钉状凸起7包括凸起端部8和卡合部9，卡合部9设置与凸起端部8和卡口板4之间，所述卡合部9与卡槽17适配，凸起端部8直径大于卡槽17直径，所述卡合部9卡入卡槽17，使卡口板4与卡槽板6紧密咬合。通过钉状凸起7卡于卡槽17内，实现卡口板4与卡槽板6连接，通过卡口板4和卡槽板6能够紧密连接无需外加措施即可形成可观的连接强度，拼装过程中只需进行吊装、位置矫正即可完成连接。完成卡扣机械连接后可由工人单独完成高强螺栓的连接，效率较高。拆卸也较方便只需拆卸高强螺栓对预制梁进行吊装即可完成。

进一步地，所述构件连接板12与卡口板4均对应设置有多个第一螺栓孔13，所述连接件与卡槽板均对应设置有多个第二螺栓孔14，所述第一螺栓孔13与第二螺栓孔14一一对应，安装预制梁2与预埋构件3时，卡槽板6与卡口板4紧密咬合连接，螺栓依次穿过第一螺栓孔13和第二螺栓孔14，预制梁2与预埋构件3通过螺栓紧密连接。

所述预埋件本体10前端部高度低于预埋件其他部分，预埋件前端部外侧与预埋件后端形成台阶面，构件连接板12固定在预埋件前端部外侧，台阶面与构件连接板之间的空间为螺栓提供安装空间16。

所述预制梁2与连接件的连接部分呈异形截面，所述预制梁前端部高度低于预制梁后端，预制梁前端部与预制梁后端部外侧形成台阶面，所述台阶面与连接件的空间为螺栓提供安装空间18，螺栓安装空间便于螺栓的安装。

进一步地，所述预制柱1包括钢筋骨架和混凝土浇筑层19，所述钢筋骨架包括纵筋20和联结纵筋的箍筋21。所述预埋件本体10竖向固定构件箍筋22，纵筋20和构件箍筋22之间通过锚固弯钩23进行焊接锚固，所述锚固构件23设于预埋件本体10内部，所混凝土浇筑层19将预制柱1与预埋构件3浇筑一体，所述钢筋骨架、锚固构件11和构件箍筋22浇筑于混凝土浇筑层内。

进一步地，所述锚固构件11包括多根插件，所述插件为圆柱形钢棒，所述圆柱形钢棒远离构件连接板的端部设置锚固板25，所述锚固板25又两个直径不同的圆柱体组成，锚固板直径大于圆柱体棒直径，锚固板加强混凝土浇筑层与预埋构件的强度。

预制柱1和固定在预制柱上的预埋构件3均可在工厂提前预制，采用工厂预制混凝土梁柱构件，在保证施工质量，降低安全隐患的前提下实现了时间利用率、劳动生产率的提高，节约了资源，保护了环境，还延长了建筑的使用寿命。

通过工厂提前预制，预制柱1与预制梁2采用装配式连接，干连接与湿连接相结合的方式，使现场施工更加方便快捷，无需二次浇筑，实现了拆装一体化且连接可靠的连接形式。同时，可拆卸的运用对于建筑后期维护检修以及二次利用具有历史性的意义。

上述一种装配式可拆卸RC梁柱节点的制备方法，其特征是：步骤如下，

1)制备预制柱的钢筋骨架，预制柱的钢筋骨架纵筋由四根角筋和多根中部钢筋组成，并通过箍筋焊接固定；

2)制备预埋构件的钢筋骨架，预埋构件钢筋骨架由纵筋和多个构件箍筋组成，构件箍筋固定在纵筋后部位置；

3)预埋构件钢筋骨架内部焊接固定锚固构件，预埋构件钢筋骨架外端部固定构件连接板；

4)预制柱的钢筋骨架在与预埋构件连接段，配置箍筋加密；

5)预制柱钢筋骨架与预埋构件钢筋骨架连接，所述纵筋未焊接构件箍筋的部分伸入预制柱钢筋骨架内，伸入预制柱钢筋骨架内的纵筋中上部纵筋向下折弯，下部纵筋向上折弯形成端部折弯的锚固弯钩结构，锚固弯钩与预制柱钢筋骨架焊接固定；

所述梁柱配筋率为最小配筋率，锚固弯钩长度为平直段

，弯钩

15d，末端为90°弯折，梁柱纵筋与箍筋采用绑扎搭接、机械连接和焊接连接，绑扎搭接连接区段为1.3

或1.3

,机械连接，焊接连接为35d且≥500mm，其中d为相互连接两根钢筋中较小直径；当同一构件内不同连接钢筋计算连接区段长度不同时取大值，同一连接区段内纵向钢筋搭接接头百分率即在该区段内有连接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值在搭接直径相同钢筋时接头面积百分率为50%。纵向受力钢筋连接位置宜避开梁端、柱端加密区。机械连接和焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。

6)预埋构件钢筋骨架和预埋构件钢筋骨架外部支模，浇筑混凝土层，混凝土层一体式浇筑与预埋构件钢筋骨架和预埋构件钢筋骨架之间，混凝土浇筑层将预制柱与预埋构件浇筑一体，所述钢筋骨架、锚固构件和预埋件钢筋骨架浇筑于混凝土浇筑层内，构件连接板外露于混凝土浇筑层，构件连接板与预埋构件钢筋骨架连接处由混凝土层固定，浇注混凝土，控制温湿度，控制合理的养护条件，避免出现裂缝，在达到75%及以上的强度；

7)构件连接板上固定焊接卡口板；

8)制备预制梁，预制梁完成后，在预制梁端部固定焊接连接板，卡槽板焊接在连接板上；

9)现场组装，预制梁上卡槽板与预埋构件上的卡口板扣合，将预制梁搭载在预制柱上，形成具有一定强度的机械连接，对连接位置进行微调确保位置准确后将高强螺栓杆穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，并拧上螺帽防止梁柱位置错动影响强度。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，本发明专利的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明专利思路下的技术，方案，均属于本发明专利的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种装配式可拆卸RC梁柱节点，其特征是：包括预制柱和预制梁，所述预制柱上设置预埋构件，预埋构件与预制柱垂直设置，所述预制柱与预埋构件通过混凝土浇筑一体，预制梁通过预埋构件与预制柱固定，所述预埋构件朝向预制梁的端部设置有卡口板，所述预制梁朝向预埋构件的端部设置有连接件，所述连接件上设置有与卡口板匹配的卡槽板，安装预制梁时，卡槽板与卡口板紧密咬合连接，并通过螺栓固定预制梁与预埋构件；

所述预制柱包括钢筋骨架和混凝土浇筑层，所述钢筋骨架包括纵筋和联结纵筋的箍筋，所述预埋构件包括预埋件钢筋骨架、锚固构件和混凝土浇筑层，预埋构件外端部固定有构件连接板，构件连接板与卡口板连接，预埋件钢筋骨架包括锚固弯钩和构件箍筋，构件箍筋焊接固定在锚固弯钩上，所述锚固弯钩伸入预制柱钢筋骨架内，纵筋与锚固弯钩进行焊接锚固，通过锚固弯钩将预制柱钢筋骨架和预埋构件钢筋骨架焊接锚固，所述锚固构件设于预埋件钢筋骨架内部，预制柱混凝土浇筑层和预埋构件混凝土浇筑层一体浇筑，所混凝土浇筑层将预制柱与预埋构件浇筑一体，所述钢筋骨架、锚固构件和预埋件钢筋骨架浇筑于混凝土浇筑层内；

所述卡口板上均匀设置有多个钉状凸起，所述卡槽板设置多个与钉状凸起对应并适配的卡槽，所述钉状凸起包括凸起端部和卡合部，卡合部设置与凸起端部和卡口板之间，所述卡合部与卡槽适配，凸起端部直径大于卡槽直径，所述卡合部卡入卡槽内，使卡口板与卡槽板紧密咬合；

所述锚固构件包括多根插件，所述插件为圆柱形钢棒，所述圆柱形钢棒远离构件连接板的端部设置锚固板，所述锚固板又两个直径不同的圆柱体组成，锚固板直径大于圆柱体棒直径，锚固板加强混凝土浇筑层与预埋构件的强度；

所述构件连接板与卡口板均对应设置有多个第一螺栓孔，所述连接件与卡槽板均对应设置有多个第二螺栓孔，所述第一螺栓孔与第二螺栓孔一一对应，安装预制梁与预埋构件时，卡槽板与卡口板紧密咬合连接，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，预制梁与预埋构件通过螺栓紧密连接；

所述预埋件本体前端部高度低于预埋件其他部分，预埋件前端部外侧与预埋件后端形成台阶面，构件连接板固定在预埋件前端部外侧，台阶面与构件连接板之间的空间为螺栓提供安装空间，所述预制梁与连接件的连接部分呈异形截面，所述预制梁前端部高度低于预制梁后端，预制梁前端部与预制梁后端部外侧形成台阶面，所述台阶面与连接件的空间为螺栓提供安装空间。

2.根据权利要求1所述的一种装配式可拆卸RC梁柱节点，其特征是：所述构件连接板和连接件均由矩形钢片和H型钢板组成。

3.基于权利要求1所述的一种装配式可拆卸RC梁柱节点的制备方法，其特征是：步骤如下，

1)制备预制柱的钢筋骨架，预制柱的钢筋骨架纵筋由四根角筋和多根中部钢筋组成，并通过箍筋焊接固定；

2)制备预埋构件的钢筋骨架，预埋构件钢筋骨架由纵筋和多个构件箍筋组成，构件箍筋固定在纵筋后部位置；

3)预埋构件钢筋骨架内部焊接固定锚固构件，预埋构件钢筋骨架外端部固定构件连接板；

4)预制柱的钢筋骨架在与预埋构件连接段，配置箍筋加密；

5)预制柱钢筋骨架与预埋构件钢筋骨架连接，所述纵筋未焊接构件箍筋的部分伸入预制柱钢筋骨架内，伸入预制柱钢筋骨架内的纵筋中上部纵筋向下折弯，下部纵筋向上折弯形成端部折弯的锚固弯钩结构，锚固弯钩与预制柱钢筋骨架焊接固定；

6)预埋构件钢筋骨架和预埋构件钢筋骨架外部支模，浇筑混凝土层，混凝土层一体式浇筑与预埋构件钢筋骨架和预埋构件钢筋骨架之间，混凝土浇筑层将预制柱与预埋构件浇筑一体，所述钢筋骨架、锚固构件和预埋件钢筋骨架浇筑于混凝土浇筑层内，构件连接板外露于混凝土浇筑层，构件连接板与预埋构件钢筋骨架连接处由混凝土层固定，浇注混凝土，控制温湿度，控制合理的养护条件，避免出现裂缝，在达到75%及以上的强度；

7)构件连接板上固定焊接卡口板；

8)制备预制梁，预制梁完成后，在预制梁端部固定焊接连接板，卡槽板焊接在连接板上；

9)现场组装，预制梁上卡槽板与预埋构件上的卡口板扣合，将预制梁搭载在预制柱上，形成具有一定强度的机械连接，对连接位置进行微调确保位置准确后将高强螺栓杆穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，并拧上螺帽防止梁柱位置错动影响强度。

4.根据权利要求3所述一种装配式可拆卸RC梁柱节点的制备方法，其特征是： 所述梁柱配筋率为最小配筋率，锚固弯钩长度为平直段

，弯钩

15d，末端为90°弯折，梁柱纵筋与箍筋采用绑扎搭接、机械连接和焊接连接，绑扎搭接连接区段为1.3

或1.3

,机械连接，焊接连接为35d且≥500mm，其中d为相互连接两根钢筋中较小直径；当同一构件内不同连接钢筋计算连接区段长度不同时取大值，同一连接区段内纵向钢筋搭接接头百分率即在该区段内有连接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值在搭接直径相同钢筋时接头面积百分率为50%。

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