附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点结构及施工方法与流程

本发明涉及土建技术领域，具体是一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点结构及施工方法。

背景技术

目前装配式混凝土框架结构作为一种量大面广的结构形式符合我国推广建筑工业化发展的需求，在实际工程中大量推广应用，按照装配式梁柱节点力学性能的要求，可分为等现浇梁柱节点和非等现浇梁柱节点，其中等现浇梁柱节点的设计施工目标是达到现浇混凝土结构的性能，被广大设计施工一线人员和社会所接受并逐步推广应用，同时，广大的科研工作者提出了不同的预制梁柱连接构造措施来提高装配式梁柱节点的性能。但是，目前的装配整体式梁柱节点存在节点区域钢筋构造复杂，现场施工布置连接钢筋难度较大质量不易控制的缺点，极大的影响了装配整体式梁柱节点的性能，特别是在中高烈度地震区域的应用中，如不能满足“强节点、弱构件”的设计理念，将会严重影响装配整体式混凝土框架结构的整体性能和抗震性能，严重阻碍装配式混凝土结构在我国的推广应用。一方面，现有装配整体式混凝土框架结构的梁柱节点区域附件连接钢筋多采用直筋或者弯折的u形钢筋，现场施工所放置的附件连接钢筋长度较长，放置钢筋的难度较大且钢筋位置出现偏差时对节点性能影响较大，施工质量不易控制，现有的实验研究和工程实例均有说明，同时会导致现场施工时浇筑混凝土的体积增大，增加现场施工的湿工作量，延缓工期；另一方面，在部分研究中提出了将柱两侧的预制梁底部钢筋或预应力钢绞线通过压花锚或套筒等机械连接的方式进行连接，虽然可以提高梁柱节点的整体性能，但是梁柱节点核心区域操作空间狭小，施工不便，同时，现场钢筋或预应力钢绞线机械连接的连接质量与施工人员的技术水平和设备有较大的关系，施工质量不宜保障，不便于在抗震区域大规模推广应用。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点结构及施工方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点结构，包括预制梁和预制柱，在预制梁端部设置键槽；预制梁内设置多根钢筋，各钢筋穿出预制梁端部，并折合成位于键槽内的u型环；预制梁端部与预制柱连接，在连接处设置钢筋，并浇筑有细石混凝土。

其中，预制梁与预制柱连接处的钢筋为闭合钢筋环。

其中，预制柱为串烧柱，以2-3层预制柱为一个预制构件，预制柱内设置钢筋，各层预制柱之间预留连接节点，连接节点裸露钢筋，不浇筑混凝土。

其中，键槽的侧壁厚度为2倍的混凝土保护层厚度和50mm之间，键槽底部的厚度不小于50mm。

其中，键槽的内壁的粗糙度采用堆沙法测定时不小于6mm，键槽长度不小于1倍的梁高。

其中，预制梁的端部伸出形成闭合的u形环的钢筋，u形环为整根钢筋弯折闭合，或者预制梁端上下部钢筋弯折后绑扎或焊接闭合；采用绑扎闭合或焊接闭合时，弯折的钢筋长度不应小于max(200，0.5h0，10d)。

本发明还提供一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：进行预制梁和预制柱的预制，预制柱为串烧柱，多层预制柱的连接节点设置在柱的反弯点处；

步骤2：吊装预制后的预制柱，预制柱的柱底采用灌浆套筒连接；

步骤3：待预制柱吊装施工结束后，检查预制柱的施工质量和定位；然后自上而下吊装预制梁；

步骤4：待预制梁吊装施工完成后，在预制梁的键槽内设置闭合钢筋环，闭合钢筋环搭在预制柱的连接节点；预制梁键槽内的的u型环、预制柱连接节点分别设置箍筋，并进行箍筋加密处理，

步骤5：箍筋施工完成后，对预制梁端与预制柱柱侧面之间的接缝进行处理后浇筑混凝土，浇筑的混凝土采用高一等级的细石混凝土，且浇筑的混凝土采用无收缩或微膨胀的混凝土，浇筑混凝土振捣密实；当预制梁为叠合梁时，后浇混凝土高度与预制梁高度一致；

步骤6：待预制梁施工完成后，进行楼板施工，楼板采用预制叠合板或现浇楼板。

有益效果：本发明具有以下有益效果：

本发明提出的装配整体式梁柱节点性能良好，特别是在预制构件的连接部位，提高了连接钢筋的锚固能力和连接节点受力性能，通过梁端钢筋和附加钢筋形成的交叉闭合u形环的相互作用对混凝土的约束，提高装配式梁柱节点连接部位的受力性能，可在中高烈度地震区域应用，同时，现场施工简单易行，连接钢筋在工厂内弯折加工现场安装布置，施工质量简单可靠，易于实现工业化生产，对施工人员能力要求较低，降低成本。

附图说明

图1为预制梁和预制柱连接结构分解示意图；

图2为预制梁和预制柱在预制柱连接节点连接示意图；

图3为预制梁吊装施工示意图；

图4为预制梁吊装就位示意图；

图5为预制梁和预制柱的连接结构示意图；

图6为梁柱连接节点构造正视示意图；

图7为梁柱连接节点构造侧视示意图；

图8为梁柱连接节点构造俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-图8所示，本发明的一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点结构，包括预制梁2和预制柱1，预制梁2可为叠合梁，其上部具有预制梁叠合部位6，在预制梁2端部设置键槽3；预制梁2内设置多根钢筋，各钢筋穿出预制梁2端部，并折合成位于键槽3内的u型环4；预制梁2端部与预制柱1连接，在连接处设置钢筋，并浇筑有细石混凝土。预制梁2与预制柱1连接处的钢筋为闭合钢筋环7，预制柱1为多层串烧柱，以2-3层预制柱1为一个预制构件，预制柱1内设置钢筋，各层预制柱1之间预留未浇筑混凝土区域9作为连接节点，连接节点裸露钢筋。当预制柱1界面较大或层高较高时，在预制柱1的连接节点设置交叉的x筋使预制构件满足施工荷载和变形的要求，未浇筑混凝土的预制柱1连接节点可设置柱箍筋8，也可为方便施工不预先放置箍筋，待现场施工时放置箍筋；但是，当结构层数较少或有特殊需求时，预制柱1也可以为单层预制柱1构件。预制柱1下部柱纵筋8应连接预埋的灌浆套筒作为预制柱1的连接构造措施，预制构件的截断部位可按照设计要求设施，宜将连接部位设置在预制柱弯矩较小的反弯点处。待预制梁2按照吊装方向10和预制柱1吊装就位后，在预制梁2的键槽3和预制梁2、预制柱1连接区域放置闭合钢筋环7作为连接钢筋，然后在连接部位浇筑细石混凝土完成现场施工。键槽3的侧壁厚度为2倍的混凝土保护层厚度和50mm之间，键槽3底部的厚度不小于50mm。键槽3的内壁的粗糙度采用堆沙法测定时不小于6mm，键槽3长度不小于1倍的梁高。预制梁2的端部伸出形成闭合的u形环的钢筋，u形环为整根钢筋弯折闭合，或者预制梁2端上下部钢筋弯折后绑扎或焊接闭合；采用绑扎闭合或焊接闭合时，弯折的钢筋长度不应小于max(200，0.5h0，10d)，同时钢筋的弯折搭接应满足现行gb50010-2010等技术规范的要求。

闭合钢筋环7和预制梁2端伸出的u形环的长度应满足锚固的要求，二者的交错布置可采用两种不同的形式：均匀间隔布置或交错钢筋搭接布置，采用交错钢筋均匀间隔布置时，搭接长度及现浇节点区域的长度不应小于一倍的梁高，采用交错钢筋搭接时搭接钢筋的长度可适当减小，但须满足现行的技术规范或在实验验证满足锚固性能要求时可适当减小其长度。当根据实际设计要求，预制梁2上下部需要配置较多的梁纵筋时，即预制梁2上下部钢筋为双层配筋时，预制梁2端伸出的梁闭合纵筋可采用双层布置，但是，闭合u形环伸出的长度按内圈，也就是较小的u形闭合纵筋长度计算。当预制柱1的梁柱节点核心区域未设置箍筋时，可采用工厂加工完成闭合钢筋环7作为连接钢筋，当预制柱1构件梁柱节点核心区域已设置箍筋，现场施工放置闭合钢筋环7难度较大时，可在上下部位分别放置u形连接钢筋通过绑扎或焊接的形式在施工现场形成闭合钢筋环7，同时，预制梁2端支座负筋可采用直筋的形式，布置在预制梁2的上部，然后随楼板施工一起浇筑混凝土完成施工。

本发明还提供一种附加闭合连接钢筋的装配整体式梁柱节点的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：进行预制梁2和预制柱1的预制，预制柱1为串烧柱，多层预制柱1的连接节点设置在柱的反弯点处；

步骤2：吊装预制后的预制柱1，预制柱1的柱底采用灌浆套筒连接；多层预制柱1的连接节点可设置在预制柱1的反弯点处，以减小预制柱1连接部位的受力，当预制柱1施工完成后应当设置可靠的临时支撑，满足吊装预制梁2和楼板施工时施工荷载的要求，保证施工时预制柱1不出现损伤，预制柱1构件吊装施工时，应合理的安排吊装施工；

步骤3：待预制柱1吊装施工结束后，检查预制柱1的施工质量和定位；然后自上而下吊装预制梁2；吊装就为后，检查预制梁2各方向的定位是否准确，包括预制梁2底面、侧面以及预制梁2端部的位置是否准确。

步骤4：待预制梁2吊装施工完成后，在预制梁2的键槽3内设置闭合钢筋环7，闭合钢筋环7搭在预制柱1的连接节点；预制梁2键槽3内的的u型环4、预制柱1连接节点分别设置箍筋，并进行箍筋加密处理，

步骤5：箍筋施工完成后，对预制梁2端与预制柱1柱侧面之间的接缝进行处理后浇筑混凝土，浇筑的混凝土采用高一等级的细石混凝土，且浇筑的混凝土采用无收缩或微膨胀的混凝土，浇筑混凝土振捣密实；当预制梁2为叠合梁时，后浇混凝土高度与预制梁2高度一致；

步骤6：待预制梁2施工完成后，进行楼板施工，楼板采用预制叠合板或现浇楼板。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。