一种节点加强型装配式混凝土框架结构的制作方法

本实用新型属于建筑设计技术领域，具体涉及一种节点加强型装配式混凝土框架结构。

背景技术：

目前装配整体式框架结构采用标准柱构件与梁构件，节点区现浇，梁柱构件钢筋在节点区进行连接，钢筋通过机械连接或者焊接连接。节点区现浇的优势是节点区整体性好，缺点是钢筋连接部位均在受力复杂、内力较大部位，且此处为梁柱钢筋交接区域，钢筋多，施工复杂，混凝土浇筑难度较大。

技术实现要素：

为了克服现有的装配整体式框架结构梁柱连接所存在的技术问题，本实用新型提供了一种将拼接节点转移至受力较小部位，可预制成产品构件预先浇筑成型，降低施工难度且提高整体结构强度的节点加强型装配式混凝土框架结构。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种节点加强型装配式混凝土框架结构，其包括预制节点构件、抗剪键、梁构件，所述预制节点构件通过抗剪键与梁构件连接；预制节点构件包括纵向的柱构件、与梁构件拼接的横向节以及与柱构件纵向连接的纵向节；所述柱构件、横向节与纵向节在节点域处预制成为一体结构；本方案中的预制节点构件可以在工厂预先浇筑成型，安装时直接成型安装，节约施工成本，降低施工难度。

所述横向节与梁构件拼接时，拼接节点位置可通过以下公式确定：

其中，l1为横向节的长度，mm；

l为预制节点构件与梁构件拼接的梁总长，mm；

ηvb为横向节与梁构件拼接处的拼接节点位置与预制节点构件中心位置之间的弯矩比值；抗震等级为一级、二级、三级时对应取值为1.3,1.2和1.1；

所述纵向节与柱构件拼接时，拼接节点位置可通过以下公式确定：

其中，l2为纵向节的长度，mm；

h为预制节点构件与柱构件拼接的柱高，mm；

ηvc为纵向节与柱构件拼接处的拼接节点位置与预制节点构件中心位置的弯矩比值，对于框架结构，抗震等级为一级、二级、三级时对应取值为1.4，1.3和1.2；对于框架除外的其他结构类型的框架，一级、二级时对应取值为1.4，1.2，三级、四级对应取值为1.1。

进一步限定，所述梁构件与横向节拼接的截面上、柱构件与纵向节拼接的截面上以及在纵向节、横向节相应的拼接端面上均留有内凹型的剪力槽，在拼接节点位置的外围设置有套筒板，使套筒板围挡的拼接节点处形成浇筑腔，向浇筑腔内浇筑混凝土浆液而形成抗剪键。

进一步限定，在梁构件的拼接端内预留有与剪力槽连通的梁注浆管，梁注浆管的注入口开设在梁构件的顶部，与剪力槽连通的出口开设在梁构件的下部，向浇筑腔内自下而上浇筑。

进一步限定，在柱构件的拼接端内预留有与剪力槽连通的溢浆管和柱注浆管，所述溢浆管和柱注浆管分别布设在柱构件的两侧，使浇筑时的浆液能够从柱注浆管进入填满剪力槽后从溢浆管溢出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型在满足整体装配式混凝土拼接框架的受力强度的基本要求的前提下，将拼接节点的薄弱部位转移至受力较小部位，简化拼接处节点，避开梁柱钢筋交接的复杂受力区，进而还能提高节点加强型装配式混凝土框架结构的整体强度和承载能力，保证受力复杂区的整体性。

2)本实用新型将梁柱的拼接节点转移至受力较小的部位，即避开了横纵钢筋交接的复杂区域，方便梁柱的拼接安装，降低施工难度。

3)本实用新型的预制节点构件1可根据设计要求预先在浇筑成型，节约时间和成本，大大提高施工的效率，而且简化了施工操作，从而提高装配式结构体系的工程质量与施工速度。

附图说明

图1为节点加强型装配式混凝土框架结构示意图。

图2为与柱构件13拼接的拼接节点处结构示意图。

图3为图2的a-a剖视图。

图4为与梁构件2拼接的拼接节点处结构示意图。

图5为图4的b-b剖视图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施情形。

参见图1～5，本实用新型的节点加强型装配式混凝土框架结构，包括预制节点构件1、抗剪键4、及梁构件2，预制节点构件1的各个连接端通过抗剪键4与梁构件2或相邻一预制节点构件1连接。

进一步说明，预制节点构件1包括纵向的柱构件13、与梁构件2拼接的横向节11以及与柱构件13纵向连接的纵向节12；所述柱构件13、横向节11与纵向节12在节点域处预制成为一体结构；使用时，柱构件13通常与相邻一预制节点构件1的纵向节12纵向连接。

该预制节点构件1与梁构件2拼接的拼接节点由以下步骤确定：

1)根据拼接梁的设计要求确定梁和/或柱的总长以及抗震等级；

2)按照以下公式确定预制节点构件1与梁构件2横向连接的横向节11长度l1和预制节点构件1与另一个预制节点构件1的柱构件13纵向连接的纵向节12长度l2，具体为：

对于高烈度区，框架梁梁端配筋由地震作用控制，地震作用下弯矩在梁上分布呈线性分布，横向节11与梁构件2的拼接节点位置是通过以下公式确定：

其中，l1为横向节11的长度，mm；

l为预制节点构件1与梁构件2拼接的梁总长，mm；

ηvb为横向节11与梁构件2拼接处的拼接节点位置与预制节点构件1中心位置之间的弯矩比值；抗震等级为一级、二级、三级时对应取值为1.3,1.2和1.1；

所述纵向节12与纵向的柱构件13拼接时，拼接节点位置是通过以下公式确定：

其中，l2为纵向节12的长度，mm；

h为预制节点构件1与柱构件13拼接的柱高，mm；

ηvc为纵向节12与柱构件13拼接处的拼接节点位置与预制节点构件1中心位置之间的弯矩比值，对于框架结构，抗震等级为一级、二级、三级时对应取值为1.4，1.3和1.2；对于框架除外的其他结构类型的框架，一级、二级时对应取值为1.4，1.2，三级、四级对应取值为1.1。

为了加固纵向节12与柱构件13拼接处以及横向节11与梁构件2拼接处的拼接结构，满足梁构件剪力的传递，本实施例的抗剪键4是设置在梁构件2与横向节11的拼接节点处以及纵向节12与柱构件13的拼接节点处，具体是在梁构件2与横向节11拼接的截面上、柱构件13与纵向节12拼接的截面上、在纵向节12的拼接端面上、横向节11的拼接端面上均留有内凹型的剪力槽，在各个拼接节点位置的外围分别设置有套筒板，使套筒板围挡的拼接节点处形成浇筑腔，向浇筑腔内浇筑混凝土浆液而形成抗剪键4，套筒板与梁构件2或柱构件13的钢筋焊接连接。

在梁构件2的拼接端内预留有与剪力槽连通的梁注浆管7，梁注浆管7的注入口开设在梁构件2的顶部，与剪力槽连通的出口开设在梁构件2的下部，向浇筑腔内自下而上浇筑比梁构件2高一等级的无收缩细石混凝土，养护一定时间，即形成梁节点的抗剪键4。梁注浆管7的数量可以根据梁构件2的宽度进行调整，可以设置多个，相隔间距s1满足s1≤100mm，且距离构件边缘不小于50mm的条件即可。

同理，在柱构件13的拼接端内预留有与剪力槽连通的溢浆管6和柱注浆管5，溢浆管6和柱注浆管5分别布设在柱构件13的两侧，使浇筑时的向浆液能够从柱注浆管5进入填满剪力槽后从溢浆管6溢出，当向浇筑腔内浇筑比梁构件2高一等级的无收缩细石混凝土后，养护一定时间，即形成柱节点的抗剪键4。对于溢浆管6和柱注浆管5也可以设置多个，相隔间距s2满足s2≤200mm，且距离构件边缘不小于50mm的条件即可。

现以跨度为8.4m、层高为4.2m，抗震等级为二级的框架结构为例进行说明。

即通过本实用新型的方法确定横向节11与梁构件2拼接的拼接节点位置是横向节11的长度为700mm的位置处；纵向节12与柱构件13的拼接节点位置是纵向节12的长度为484mm的位置处。

按照本实用新型的方法确定对于常见的整体式框架结构，梁拼接位置l1取值在400mm～800mm范围内，柱拼接位置l2取值在800mm～1200mm范围内，便于现场安装，能够达到结构强度最优时的具体拼接节点可按照上述的方法确定。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述，凡是与本实用新型相同或相似的构思均属于本实用新型的保护范围之内。