装配式预制主梁与次梁的连接构造及施工方法与流程

本发明涉及一种装配式预制主梁与次梁的连接构造及施工方法。

背景技术：

装配式建筑将工地作业为主的建造方式变为工厂制作为主，是建筑产业现代化的重要内容，是建筑走向工业化、信息化至关重要的一步。装配式建筑具有提高质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等许多优点。目前，随着我国经济快速发展，装配式建筑被广泛地推广。“等同原则”是装配整体式混凝土结构运用的一大核心，即：装配整体式混凝土结构应基本达到或接近与现浇混凝土结构等同的效果，尤其是连接方式的等同效果。工厂制作的构件精良，做到预制构件的强度等同与现浇混凝土轻而易举，但连接节点强度的保证却是一大难题。

在目前使用的装配整体式建筑结构的连接方式以“湿接缝”为主，也就是通过后浇混凝土使预制构件间连接在一起。湿接缝虽然整体性能好，但在施工工程中存在许多不确定性，施工质量难以保证。而节点本来又是建筑结构中的薄弱部位，一旦出现问题，就可能发生灾难性事故。从受力上看，连接节点的力需要通过后浇混凝土区域直接传递，虽然新旧混凝土连接界面有设粗糙面，但其传力效果较差，力主要靠各式连接筋、预埋焊接件传递。特别在反复荷载作用下其受力性能可靠性不易保证，因此在地震区装配式结构的应用大大受限，因此只有解决了装配式节点连接的问题才能让装配式建筑得到推广。

技术实现要素：

本发明提出一种装配式预制主梁与次梁的连接构造及施工方法，该装配式预制主梁与次梁的连接构造有利于提高连接节点处的抗拉强度、抗剪强度。

本发明装配式预制主梁与次梁的连接构造，其特征在于：包括预制主梁、预制次梁及连接节点，所述连接节点为预制主梁、预制次梁的交点，预制主梁、预制次梁由连接节点处的现浇混凝土连接成一体，连接节点处的预制主梁和预制次梁端面埋设有若干根纤维,纤维的一部分埋入预制主梁、预制次梁内,纤维的另一端伸入连接节点处的现浇混凝土内。

进一步的，上述预制主梁端部设有键槽。

进一步的，上述纤维为钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、植物纤维或碳纤维中的任意一种。

进一步的，上述纤维插入预制主梁、预制次梁内的长度为纤维总长度的0.3-0.6倍，纤维方向与混凝土连接界面法线方向夹角小于25°。

进一步的，上述预制主梁、预制次梁与连接节点的结合面为粗糙面，粗糙面凹凸深度不应小于6mm。

进一步的，连接节点的位置设置在预制主梁部位或者预制次梁部位，在边跨处，预制主梁与单侧相邻的预制次梁在连接处形成l字形结构的节点；在中间跨处，预制主梁与双侧相邻的预制次梁在连接处形成t字形结构的节点。

进一步的，连接节点处设置连接钢筋，连接钢筋的连接方式采用机械连接、套筒灌浆连接、焊接或搭接。

进一步的，上述连接节点处现浇的混凝土材料为超高性能混凝土或纤维混凝土。

本发明装配式预制主梁与次梁连接构造的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

1）制作预制构件：分别安装预制主梁与预制次梁的模板，吊入已加工好的钢筋笼，同时安放好各自预埋件，然后在预制构件模板内浇筑混凝土，并进行养护，分别形成预制主梁与预制次梁；其中在预制构件成型的过程在其端部插入纤维；并在预制构件存放期间进行粗糙面的混凝土表面的凿毛；

2）吊装预制主、次梁：测量并放线，以确定预制主、次梁的安装位置，复核无误后进行钢筋对位，再通过吊索和吊具进行预制主、次梁的安装并布置临时的支撑；

3）连接节点处浇混凝土施工：进行连接节点处的钢筋绑扎，随后留设预埋件，安装连接节点处定型模板，检查无误后浇筑连接节点处的混凝土，达到标准强度70％以上后拆除模板；

进一步的，上述在连接节点处的预制构件端面预埋纤维可通过两种方法形成，第一种方法为：对形成预制构件端面模板按纤维设计间距打小孔，在预制梁段混凝土未硬化前将纤维部分长度通过小孔插入未硬化混凝土内；第二种方法为：将纤维沿长度方向部分贯入连接板中，然后将连接板无纤维外露的一侧紧贴固定于浇筑预制构件端部的模板内侧，混凝土浇筑及养护后拆除接缝界面的模板和连接板，使贯入连接板的纤维裸露于接缝界面。

与现有技术相比，本发明基于装配式建筑框架结构中预制主梁与次梁的连接构造，使预制主次、梁间的连接节点处构造受力合理，保证了连接处强度，提高预制主梁与预制次梁的整体性能，能显著提高连接节点处的抗拉强度、抗剪强度以及耐久性、抗裂性、抗震性能等优点，该发明构造简单，施工方便，有着重大的实用价值和良好的经济效益。

附图说明：

下面结合附图对本发明专利进一步说明；

图1为本发明实施例1的平面布置图；

图2本发明实施例1的边跨节点详图（即图1的a-a剖面图）；

图3本发明实施例1的中间跨节点详图（即图1的b-b剖面图）；

图4为本发明实施例2的平面布置图；

图5本发明实施例2的边跨节点详图（即图4的c-c剖面图）；

图6本发明实施例2的中间跨节点详图（即图4的d-d剖面图）；

（图中1-预制主梁、2-预制次梁、3-连接节点，4-纤维，5-键槽6-连接钢筋）

具体实施方式:

实施例1：如图1所示，本发明是一种装配式预制主梁与次梁的连接构造，包括预制主梁1与预制次梁2及连接节点3，通过连接节点3处的现浇混凝土将预制主梁1与预制次梁2连接成一体，连接节点3处现浇的混凝土材料采用超高性能混凝土或纤维混凝土或普通混凝土，在连接节点3处的预制构件端面埋设若干纤维4，纤维4的一部分埋入预制主、次梁1、2内，纤维4的另一端伸入连接节点3的现浇混凝土内。

本实施例1中，所述纤维4为钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、植物纤维或碳纤维中的任意一种。

本实施例1中，所述纤维4插入预制主次梁1、2内的长度为纤维4总长度的0.3~0.6倍，纤维4的间距与纤维4的长度根据设计确定。纤维4的直径可以为0.2-1.0毫米，纤维4的长度为2-100毫米。纤维方向与混凝土连接界面法线方向夹角小于20，纤维间距与纤维的长度根据设计确定；在本实施例中，为提高后浇筑部分的锚固力，纤维的非插入端设置有钩部、球头或为波浪形；或者纤维上沿径向间隔设置若干环槽。

本实施例1中，所述纤维4方向与连接节点3界面法线方向夹角小于25°，使纤维4充分发挥其抗拉效果。

本实施例1中，预制主次梁1、2与槽口3的结合面设置粗糙面，预制主、次梁1、2端部的粗糙面凹凸深度不应小于6mm。

本实施例1中，预制主、次梁1、2的端部设有键槽5，键槽的尺寸由设计确定。

本实施例1中，连接节点3中后浇连接节点的位置设置在主梁部位。

本实施例1中，如图3、4所示，在边跨处，预制主梁1与单侧相邻的预制次梁2在连接处形成l字形结构的边跨节点；在中间跨处，预制主梁1与双侧相邻的预制次梁2在连接处形成t字形结构的中间跨节点。

本实施例1中，在连接节点3处按照设计要求设置连接钢筋，连接钢筋的连接方式采用搭接的方式。

实施例2：如图4、5、6所示，实施例2结构与实施例1结构区别在于连接节点3中后浇连接节点的位置不同，实施例1中后浇连接节点的位置设置在预制主梁部位，而实施例2后浇连接节点的位置设置在预制次梁部位。

本发明所述的一种装配式预制主梁与次梁的连接构造的施工方法包括以下步骤：

1）制作预制构件：分别安装预制主梁1与预制次梁2的模板，吊入已加工好的钢筋笼，同时安放好各自预埋件，然后在预制构件模板内浇筑混凝土，并进行养护，分别形成预制主梁1与预制次梁2，其中在预制构件成型的过程在其端部插入纤维4；并在预制构件1、2存放期间进行粗糙面的混凝土表面的凿毛。

2）吊装预制主梁1与预制次梁2：测量放线，确定预制主梁1与预制次梁2位置、复核无误后进行钢筋对位、再通过吊索、吊具进行预制主梁1与预制次梁2的安装并布置临时支撑。

3）连接节点3的施工：进行节点处的钢筋绑扎，随后留设预埋件，安装节点处定型模板，对定型模板进行加固，检查无误后浇筑节点处混凝土，达到标准强度70％以上后拆除模板。

所述步骤1）中在预制构件端面预埋纤维4可通过以下两种方法形成：

第一种方法为：对形成预制主次梁1、2端面模板按纤维4设计间距打小孔，在预制主次梁1、2混凝土未硬化前将纤维4部分长度通过小孔插入未硬化混凝土内。第二种方法为：将纤维4沿长度方向部分贯入连接板中，然后将连接板无纤维8外露的一侧紧贴于浇筑预制主次梁1、2端部的模板内侧，混凝土浇筑及养护后拆除接缝界面的模板和连接板，使贯入连接板的纤维4裸露于接缝界面。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。