一种预制节点和一种预制装配式框架结构的制作方法

本实用新型属于预制装配整体式结构技术领域，具体涉及一种预制节点和一种预制装配式框架结构及其构建方法。

背景技术：

近年来，预制装配整体式结构发展迅速，尤其是国家在十三五规划中提出建筑工业化的发展目标，预制装配式技术是建筑工业化的核心，在推动资源、能源节约型和环境友好型建筑的发展，起到了关键性作用。常见预制结构体系包括：装配式混凝土结构体系、装配整体式混凝土体系、预制装配整体式剪力墙结构体系、装配式剪力墙结构体系等多种形式的结构体系。

预制装配式结构具有转变建设模式、提高效率、保证质量、有利于管理的特点，预制装配式技术改变建筑业传统生产方式。

目前，预制装配式框架结构的实施集中在预制梁、柱等构件的工厂化制作，现场定位、吊装、校正固定以及梁柱连接结点的现场浇筑。传统预制装配式构件，主要问题集中在预制构件的节点连接位置处，现场浇筑的节点受制于节点位置的钢筋密集，节点尺寸限制等不利因素，难以保证现场浇筑节点的质量问题,以及后期的养护问题，进而带来严峻的耐久性和可靠性问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种预制节点和一种预制装配式框架结构，该预制节点为工厂化的预制件，应用于预制装配式框架结构中，有助于改善传统预制装配式框架结构中的节点连接处的现场浇筑质量差、后期养护难、耐久性可靠性较差等问题，实现预制装配式框架结构快速高效构建。

该预制装配式框架结构的节点事先工厂化预制，且预制节点耐久性好、可靠性高，使得整个预制装配式框架结构耐久性好、可靠性高、安全性高和构建成本低。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种预制节点，该预制节点包括预制梁柱节点、1个以上的节点外伸梁段和1个以上的节点外伸柱段，预制梁柱节点、各节点外伸梁段和各节点外伸柱段为一体式预制结构，各节点外伸梁段和各节点外伸柱段的中央分别预留有凹槽，各节点外伸梁段和各节点外伸柱段端部均预留有预留长钢筋，各节点外伸梁段和各节点外伸柱段端部均预留有预留短钢筋，预留长钢筋和预留短钢筋交叉排列。

该预制节点包括预制节点A、预制节点B、预制节点C、预制节点D、预制节点E、预制节点F、预制节点G和预制节点H；所述的预制节点A包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和2个节点外伸柱段，2个节点外伸梁段相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点B包括预制梁柱节点、4个节点外伸梁段和2个节点外伸柱段，4个节点外伸梁段中两两相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点C包括预制梁柱节点、3个节点外伸梁段和2个节点外伸柱段，3个节点外伸梁段中两两相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点D包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，2个节点外伸梁段相互垂直；所述的预制节点E包括预制梁柱节点、4个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，4个节点外伸梁段中两两相互垂直；所述的预制节点F包括预制梁柱节点、3个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，3个节点外伸梁段中两两相互垂直；所述的预制节点G呈十字型，包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和2节点外伸柱段，2个节点外伸梁段同一条竖直线上，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点H呈T字型，包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和1节点外伸柱段，2个节点外伸梁段同一条竖直线上。

该预制节点上的各节点外伸梁段与与其连接的预制板是分离式结构时，各节点外伸梁段梁端上预留有2个吊装孔，各节点外伸柱段柱端设有2个吊装孔；该预制节点上的各节点外伸梁段与与其连接的现浇板是现浇式组合结构时，各节点外伸梁段梁端上预留有4个吊装孔，各节点外伸柱段柱端设有2个吊装孔。

一种预制装配式框架结构，包括预制节点、预制柱端榫头、预制梁端榫头、现场浇筑的梁连接部分、现场浇筑的柱连接部分、预制柱底基座、柱钢支撑杆、梁钢支撑杆、柱端钢螺杆和梁端钢螺杆，预制柱底基座的顶部中央预留有凹槽，预制柱底基座的顶部预留有预留长钢筋和预留短钢筋，各底层预制柱端榫头的两端分别与对应的预制柱底基座和位于底层的预制节点的节点外伸柱段的凹槽相配合，其余的各预制柱端榫头的两端分别与对应的相邻两预制节点的相邻两节点外伸柱段的凹槽相配合，各预制柱端榫头穿插于对应的柱连接部分中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段上的预留长钢筋、预留短钢筋对应连接，且相邻两节点外伸柱段上的预留长钢筋、预留短钢筋均穿插于对应的柱连接部分中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段外侧壁之间对称安装至少1对柱钢支撑杆，各柱钢支撑杆的两端通过两根柱端钢螺杆固定，两根柱端钢螺杆分别与对应的相邻两节点外伸柱段上的吊装孔连接，各预制梁端榫头分别与对应的相邻两预制节点的相邻两节点外伸梁段的凹槽相配合，各预制梁端榫头穿插于对应的梁连接部分中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段上的预留长钢筋、预留短钢筋对应连接，且相邻两节点外伸梁段上的预留长钢筋均穿插于梁连接部分中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段外侧壁之间对称安装至少1对梁钢支撑杆，各梁钢支撑杆的两端通过两根梁端钢螺杆固定，两根梁端钢螺杆分别与对应的相邻两节点外伸梁段上的吊装孔连接。

预制柱端榫头和预制梁端榫头均呈长条状，预制柱端榫头和预制梁端榫头上均预留有吊装孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1)本实用新型提出的预制节点能够实现工厂化生产，提高建造速度。

2)本实用新型提出的基于预制节点的预制装配式框架结构有助于改善传统预制装配式框架结构中节点处需现浇混凝土而产生节点处耐久性和可靠性差的问题。

总之，本实用新型对于预制装配式框架结构创新性地提出了一种新的构建模式，针对传统预制装配式框架结构中存在的节点耐久性、可靠性较差的问题，提出带梁柱的节点预制方法，有助于改善传统预制梁柱，现场浇筑钢筋混凝土节点带来的节点耐久性、可靠性差的不利局面，且节点安装就位即可承担荷载，由此可节约整个框架结构的构建时间，节省施工造价，同时提高整体框架结构的耐久性和可靠性。由此可见，本实用新型对促进预制装配整体式结构的发展有极大的意义。

附图说明

图1为本实用新型的各种类型的预制节点的结构简图。

图2为十字型预制节点的结构示意图。

图3为预制节点与预制板为分离式结构的结构示意图。

图4为预制节点与现浇板为现浇式组合结构的结构示意图。

图5为预制柱底基座的结构示意图。

图6为预制梁端榫头的结构示意图。

图7为相邻两预制节点上的相邻两预制外伸梁段连接后的结构示意图。

图8为相邻两预制节点上的相邻两预制外伸柱段连接后的结构示意图。

图9为本实用新型的预制装配式框架结构的结构简图。

其中，1-预制节点A、2-预制节点B、3-预制节点C、4-预制节点G、5-预制节点D、6-预制节点E、7-预制节点F、8-预制节点H、9-预留长钢筋、10-凹槽、11-吊装孔、12-节点外伸梁段、13-预留短钢筋、14-预制梁柱节点、15-节点外伸柱段、16-预制梁端榫头或预制柱端榫头、17-预制柱底基座、18-柱钢支撑杆、19-梁钢支撑杆、20-柱端钢螺杆、21-梁端钢螺杆、22-梁钢支撑模板、23-柱钢支撑模板、24-梁连接部分、25-柱连接部分。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的预制节点和预制装配式框架结构进行详细说明。

本实用新型提供的预制节点的类型比较多，现给出应用较多的八种预制节点，分别为预制节点A 1、预制节点B 2、预制节点C 3、预制节点D 5、预制节点E6、预制节点F7、预制节点G4、预制节点H8，其结构简图如图1所示。

为对预制节点的结构进行详细说明，本实施例以预制节点G进行详细说明，预制节点G包括预制梁柱节点14、2个节点外伸梁段12和2个节点外伸柱段15，预制梁柱节点14、2个节点外伸梁段12和2个节点外伸柱段15为一体式预制结构，预制节点G的结构整体呈十字型，如图2所示。每个节点外伸梁段12的长度为L₀/2—250mm(注：L₀为梁沿纵向的净长度)，在预制梁柱节点上部的节点外伸柱段为500mm，在预制梁柱节点下部的节点外伸柱段的长度为(h₀-1000)mm(h₀为柱竖向计算高度)。

预制节点G的各节点外伸梁段12和各节点外伸柱段15的中央分别预留有方形凹槽10，方形凹槽宽度为100mm，长度为100mm，深度为50mm。各节点外伸梁段12和各节点外伸柱段15端部均预留预留长钢筋9，各节点外伸梁段15和各节点外伸柱段9端部均预留预留短钢筋13，预留长钢筋9和预留短钢筋13交叉排列。预留长钢筋的长度为500mm，预留短钢筋的长度为100mm，且预留长钢筋接头面积不宜超过所在断面位置的钢筋总面积的50％。

如图3所示，当预制节点G上的各节点外伸梁段与与其连接的预制板是分离式结构时，各节点外伸梁段梁端的中央上预留有2个吊装孔11(直径为48mm)，两个吊装孔均与其所在的节点外伸梁段梁端端面的距离为200mm，位于下方的吊装孔与其所在的节点外伸梁段底部的距离150mm，相邻两吊装孔中心点之间的距离为200-300mm。

如图4所示，当预制节点G上的各节点外伸梁段与与其连接的现浇板是现浇式组合结构时，各节点外伸梁段梁端上预留有4个吊装孔11，4个吊装孔均与其所在的节点外伸梁段上的现浇板顶部的距离为两倍现浇板厚度+220mm，第一个吊装孔与其所在的节点外伸梁段梁端端面的距离为200mm，其余三个吊装孔以第一个吊装孔为基准进行设置，相邻两吊装孔之间的距离为500-1000mm。预制节点G上的各节点外伸柱段柱端设有2个吊装孔11，两吊装孔均与其所在的节点外伸梁段上的凹槽底部的距离为300mm，两吊装孔之间的距离为200-300mm。

根据预制节点G，对其余的各类节点进行简单的说明，所述的预制节点A包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和2节点外伸柱段，2个节点外伸梁段相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点B包括预制梁柱节点、4个节点外伸梁段和2个节点外伸柱段，4个节点外伸梁段中两两相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点C包括预制梁柱节点、3个节点外伸梁段和2个节点外伸柱段，3个节点外伸梁段中两两相互垂直，2个节点外伸柱段在同一条竖直线上；所述的预制节点D包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，2个节点外伸梁段相互垂直；所述的预制节点E包括预制梁柱节点、4个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，4个节点外伸梁段中两两相互垂直；所述的预制节点F包括预制梁柱节点、3个节点外伸梁段和1个节点外伸柱段，3个节点外伸梁段中两两相互垂直，所述的预制节点H呈T字型，包括预制梁柱节点、2个节点外伸梁段和1节点外伸柱段，2个节点外伸梁段同一条竖直线上。

本实用新型提供的预制装配式框架结构包括预制节点、预制柱端榫头16、预制梁端榫头16、现场浇筑的梁连接部分24、现场浇筑的柱连接部分25、预制柱底基座17、柱钢支撑杆19、梁钢支撑杆18、柱端钢螺杆20和梁端钢螺杆21。

如图5所示，预制柱底基座17的顶部中央预留有凹槽10，预制柱底基座17的顶部预留预留长钢筋9和预留短钢筋13。

如图6所示，预制柱端榫头16和预制梁端榫头16均呈长条状，预制柱端榫头和预制梁端榫头的长度均为600mm，宽度均为100mm、高度均为100mm。预制柱端榫头和预制梁端榫头作为梁、柱内部核心受压部件，采用C₄₀钢筋混凝土。预制柱端榫头16和预制梁端榫头16上均预留有吊装孔，方便吊装。

如图7所示，各预制梁端榫头16分别与对应的相邻两预制节点的相邻两节点外伸梁段的凹槽10相配合，各预制梁端榫头16穿插于对应的梁连接部分24中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段上的预留长钢筋9、预留短钢筋13对应连接，即其中一个节点外伸梁段上的预留长钢筋与另外一个节点外伸梁段上对应的预留短钢筋固定连接，且相邻两节点外伸梁段12上的预留长钢筋9、预留短钢筋13均穿插于梁连接部分24中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段12外侧壁之间对称安装2对梁钢支撑杆18，各梁钢支撑杆18的两端通过两根梁端钢螺杆21固定，两根梁端钢螺杆21分别与对应的相邻两节点外伸梁段12上的吊装孔连接。

如图8所示，各底层预制柱端榫头16的两端分别与对应的预制柱底基座17和位于底层的预制节点的节点外伸柱段15的凹槽相配合，其余的各预制柱端榫头16的两端分别与对应的相邻两预制节点的相邻两节点外伸柱段15的凹槽相配合，各预制柱端榫头16穿插于对应的柱连接部分25中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段15上的预留长钢筋9、预留短钢筋13对应连接，即其中一个节点外伸柱段上的预留长钢筋与另外一个节点外伸柱段上对应的预留短钢筋固定连接，且相邻两节点外伸柱段15上的预留长钢筋9、预留短钢筋13均穿插于对应的柱连接部分25中，相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段15外侧壁之间对称安装2对柱钢支撑杆18，各柱钢支撑杆18的两端通过两根柱端钢螺杆20固定，两根柱端钢螺杆20分别与对应的相邻两节点外伸柱段上的吊装孔连接。

整个预制装配式框架结构的结构简图如图9所示，从图9可以看出，整个预制装配式框架结构应用了六种预制节点，这六种预制节点分别为预制节点A、预制节点B、预制节点C、预制节点D、预制节点E和预制节点F，这六种预制节点分别应用于不同地方处的梁端与梁端、柱端与柱端的连接。预制节点G和预制节点H一般用于砖混结构中。

上述的预制装配式框架结构的构建方法，其步骤是：

1)打好基础后，现场浇筑预制柱底基座；

2)待预制柱底基座养护好后，现场确定柱轴线位置，安装固定底层各预制柱端榫头和预制梁端榫头；

3)吊装底层预制节点就位，校正底层预制节点，安装固定柱钢支撑杆和梁钢支撑杆，固定柱端钢螺杆和梁端钢螺杆；

4)对应连接相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段上的预留长钢筋、预留短钢筋，即连接对应的预留长钢筋和预留短钢筋(如焊接、机械连接)，安装固定柱钢支撑模板，将柱钢支撑模板固定在柱端钢螺杆上；

5)连接相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段上的预留长钢筋、预留短钢筋，即连接对应的预留长钢筋和预留短钢筋(如焊接、机械连接)，安装固定梁钢支撑模板，将梁钢支撑模板固定在梁端钢螺杆上；

6)检查本层预制节点是否全部安装就位，如果是，进入步骤7)，如果否，进入步骤3)，直至底层框架结构的预制节点全部安装就位；

7)用混凝土现场浇筑相邻两预制节点上的相邻两节点外伸柱段之间的部分，即为现场浇筑的柱连接部分25；

8)用混凝土现场浇筑相邻两预制节点上的相邻两节点外伸梁段之间的部分，即为现有浇筑的梁连接部分24；

9)检查底层框架结构的柱连接部分、梁连接部分是否全部浇筑完成，如果是，进入步骤10)，如果不是，进入步骤7)和/或步骤8)；

10)对柱连接部分、梁连接部分进行养护，养护结束后，将柱钢支撑模板和梁钢支撑模板拆卸下来；

11)检查底层框架结构是否全部构建完成，如果不是，继续构建底层框架结构，如果是，参照步骤2)-步骤10)，进入上一层框架结构的构建，直至整个预制装配式框架结构构建完成，如图9所示。