一种预制框架连接装置的制作方法

本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种预制框架连接装置及其制作方法。

背景技术：

随着国家政策的推行与行业技术的进步，预制装配式结构建筑发展迅猛，预制构件的需求急速上升。现阶段预制钢筋混凝土构件的节点在现场安装多采用湿作业的连接方式，其中柱与柱等竖向构件节点处可采用套筒连接，湿作业范围较小，但是对于叠合梁、柱节点处，湿作业范围大，需要在施工现场进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等工序。使得装配式建筑的施工周期长，建造过程复杂，降低了装配式建筑的安装效率，提高了装配式建筑的安装成本。

由于现阶段全预制板由于自身存在的抗震性能差等特点，预制板在国内较大范围采用的是叠合板，因此制作的节点构件应尽量满足叠合板的使用要求。

随着钢铁产量过剩，建筑结构中提高用钢量对于钢铁行业发展有重要意义，并且钢结构的发展较为成熟，并且钢结构叠合梁、柱节点的连接较为方便。因此，需要寻找一种能使钢筋混凝土预制构件和钢结构节点连接的优势同时发挥的框架连接装置，从而化简施工程序、缩短施工工期。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种预制框架连接装置及其制作方法。

第一方面，本发明提供的一种预制框架连接装置，涉及土木工程技术领域，包括：柱内预埋钢构件、叠合梁端预埋钢构件；所述柱内预埋钢构件与所述叠合梁端预埋钢构件的端面连接。

优选的，所述叠合梁端预埋钢构件埋入叠合梁内长度根据计算确定且不 100mm在叠合梁端面设有第一竖向钢板，所述第一竖向钢板在叠合梁纵向钢筋通过处设有第一孔洞，所述叠合梁纵向钢筋穿过第一孔洞后用钢筋锚具固定；叠合梁端预埋构件在叠合梁端预埋构件的竖向钢板上方设置第一加筋钢板，所述第一加劲钢板两侧距离梁侧面预留安装距离，一般不小于10mm，所述第一加筋钢板在叠合梁上部后设纵筋处设置内攻丝锚锭。

优选的，所述柱内预埋钢构件在柱内箍筋通过水平H型钢的腹板处设有第二孔洞，所述柱内预埋钢构件在柱内纵向钢筋通过水平H型钢的翼缘处设有第三孔洞，当无纵筋穿过所述柱内预埋钢构件的翼缘时，所述第三孔洞可不设。

优选的，所述柱内预埋钢构件与所述叠合梁端预埋钢构件连接的端面呈L型，相应的，所述叠合梁端预埋钢构件与所述柱内预埋钢构件的端面呈与所述L型配合的倒L型。

所述柱内预埋钢构件在结构柱连接梁的侧面设有第二竖向钢板，所述第二竖向钢板外表面平齐于柱侧面，所述柱内预埋构件在柱外水平H型钢上侧腹板设有第四孔洞，所述柱内预埋构件在柱外水平H型钢下侧腹板设有第五孔洞，所述叠合梁端预埋钢构件在叠合梁外上侧腹板处设有第六孔洞，所述叠合梁端预埋钢构件在叠合梁外下侧腹板处设有第七孔洞；所述第四孔洞与第六孔洞和预设孔洞的第一钢盖板用第一螺栓固定连接，所述第五孔洞、第七孔洞和预设孔洞的第二钢盖板用第二螺栓固定。

优选的，所述柱内预埋构件在柱外水平H型钢上翼缘端部设有第一坡口，所述叠合梁端预埋钢构件在叠合梁外水平H型钢上翼缘端部设有第二坡口，所述第一坡口与第二坡口处进行焊接。

优选的，所述柱内预埋构件在柱外水平H型钢中间设置第一中间水平钢板，所述第一中间水平钢板处设有第一锥台，所述叠合梁端预埋钢构件在叠合梁外水平H型钢中间水平钢板处设有第八孔洞，所述第八孔洞呈锥台形，

所述第八孔洞在安装时嵌套第一锥台进行安装定位。

优选的，所述柱内预埋钢构件与所述叠合梁端预埋构件在其上翼缘处均设竖向锚杆，锚杆高度与叠合梁内箍筋顶部平齐，锚杆距叠合梁侧的长度同箍筋距叠合梁侧的长度。

优选的，所述柱内预埋钢构件与所述叠合梁端预埋构件在其上翼缘处均设竖向锚杆，锚杆高度与箍筋顶部平齐。

第二方面，本发明提供一种预制框架连接装置的制作及拼装方法，包括如下步骤：

步骤一，根据柱内预埋钢构件模型制作柱内预埋钢构件，柱内预埋钢构件宜一体化浇铸成型，并且在柱内钢筋布置完成后用混凝土一体化浇筑；

步骤二，根据叠合梁端预埋钢构件模型制作叠合梁端预埋钢构件，叠合梁端预埋钢构件宜一体化浇铸成型，在叠合梁端钢筋布置完成后用混凝土一体化浇筑，用锚具将叠合梁内纵筋固定在叠合梁端竖向钢板上。

步骤三，在施工现场，先安装预制混凝土柱，柱长可根据要求确定，然后吊装预制叠合梁就位，然后在连接处的腹板用螺栓连接固定，之后在连接处的翼缘处用焊接方式连接固定。待柱子上的叠合梁全部安装之后，将下一根柱子用套筒连接方式安装在上一根柱子上，进行下一轮安装操作。

附图说明

图1为本发明一实例的预制框架连接装置在一侧连接一侧未连接状态时的三维示意图；

图2为本发明一实例的预制框架连接装置在一侧连接一侧未连接状态时的三维透视图；

图3为本发明一实例的含有一个预制柱内预埋钢构件的三维示意图；

图4为本发明一实例的含有一个预制柱内预埋钢构件的三维透视图；

图5为本发明一实例的含有一个预制叠合梁端预埋钢构件的三维示意图；

图6为本发明一实例的含有一个预制叠合梁端预埋钢构件的三维示意 图；

图7为本发明一实例的含有一个预制柱内预埋钢构件的三维示意图；

图8为本发明一实例的含有一个预制叠合梁端预埋钢构件的三维示意图；

附图标记：1、柱内预埋钢构件，2、叠合梁端预埋钢构件，3、结构

柱，4、结构叠合梁，5、柱内水平H型钢，6、柱内竖向钢板，7、柱外水平H型钢中间钢板，8、锥台，9、柱外水平H型钢上侧双排孔洞，10、柱外水平H型钢下侧双排孔洞，11、柱外水平H型钢上翼缘坡口，12、叠合梁内水平H型钢，13、叠合梁端竖向钢板，14、柱内、梁端预埋构件上翼缘竖向锚杆，15、叠合梁端竖向钢板孔洞，16、柱内腹板孔洞，17、柱内翼缘孔洞，18、叠合梁外水平H型钢中间钢板，19、锥台形孔洞，20、叠合梁外水平H型钢上侧双排孔洞，21、叠合梁外水平H型钢下侧双排孔洞，22、腹板上侧盖板，23、腹板上侧螺栓，24、腹板下侧盖板，25、腹板下侧螺栓，26、叠合梁外水平H型钢上翼缘坡口，27、钢筋锚具，28、叠合梁端预埋构件加劲板，29、叠合梁上部加筋钢板上攻丝锚锭，30、叠合梁上部后加钢筋，

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1～3，本发明提供的一种预制框架连接装置及其制作方法，涉及土木工程技术领域，本实施例的预制框架连接装置包括：

柱内预埋钢构件1，叠合梁端预埋钢构件2；所述柱内预埋钢构件1与所述叠合梁端预埋钢构件2的端面连接所用的构件。

其中，柱内预埋钢构件1埋置于混凝土柱3中，叠合梁端预埋钢构件2埋置于混凝土叠合梁4中，按照结构柱、叠合梁尺寸和节点受力分别按模型加工所述柱内预埋钢构件1和所述叠合梁端预埋钢构件2，生产的叠合梁、柱构件在现场进行安装，缩短了施工周期。

其中，所述柱内预埋钢构件1，在结构柱内部由水平H型钢5和竖向钢板6构成，水平H型钢5和竖向钢板6的高度与结构叠合梁2的高度相同，竖向钢板6的外表面与柱面平齐，所述水平H型钢5的腹板在柱内箍筋通过处设孔洞17，所述水平H型钢5的上下翼缘在柱内纵筋通过处设孔洞16；所述水平H型钢5，在结构柱外呈L形，上部翼缘长度小，下部翼缘长度大，上下翼缘长度差范围内腹板高度将为水平H型钢5腹板高度的二分之一，并在上下翼缘中间的腹板上设有一块宽度与翼缘同宽，长度与下翼缘相等的钢板7，钢板7上侧设有两个锥台8，锥台的高度为钢板7的厚度相同，所述锥台8的上部直径为15mm,所述锥台8的下部直径为20mm。结构柱外水平H型钢5的腹板上分别设有双排孔洞9与双排孔洞10，所述水平H型钢5上翼缘端部设坡口11，结构预埋钢构件上翼缘设竖向锚杆14，锚杆高度与箍筋顶部平齐，锚杆间距宜为100mm。柱内预埋钢构件宜为铸造成型，强度等级以Q235级或Q345级为宜。

其中，所述叠合梁端预埋钢构件2，在结构叠合梁内部由水平H型钢12和竖向钢板13构成，水平H型钢12和竖向钢板13的高度与结构叠合梁2的高度相同，所述竖向钢板13在叠合梁内纵筋通过处设孔洞15；所述水平H型钢12，在结构柱外呈L形，上部翼缘长度大，下部翼缘长度小，上下翼缘长度差与所述水平H型钢5上下翼缘长度差相等，上下翼缘长度差范围内腹板高度将为水平H型钢5腹板高度的二分之一，并在上下翼缘中间的腹板上设有一块宽度与翼缘同宽，长度与下翼缘相等的钢板18，钢板18内设有两个锥台形孔洞19，所述锥台形孔洞19的上部直径为17mm,所述锥台8的下部直径为22mm，用于预制构件安装定位，方便施工。结构叠合梁外水平H型钢12的腹板上分别设有双排孔洞20与双排孔洞21，所述水平H型钢12上翼缘端部设坡口26；叠合梁内纵筋穿过孔洞15后采用满足设计要求的钢筋锚具27固定在钢板上；在叠合梁端预埋构件竖向钢板上方设置第一加筋钢板28，所述第一加筋钢板在叠合梁上部后设纵筋处设置第一内攻丝锚锭29，结构预埋钢构件上翼 缘设竖向锚杆14。叠合梁端预埋钢构件宜为铸造成型，强度等级以Q235级或Q345级为宜。

进一步的，所述双排孔洞9与所述双排孔洞20，在安装时能贯通，用两块盖板22分别置于两侧并用螺栓23固定；所述双排孔洞10与所述双排孔洞21，在安装时能贯通，用两块盖板24分别置于两侧并用螺栓25固定；优选的，双排孔洞9、10、20、21，盖板22、24，螺栓23、25的规格要满足设计要求。

进一步的，叠合梁端预埋构件上侧加劲板28的规格要满足设计要求。

上述装置通过两个锥台8和两个锥台形孔洞19的设置，具有易于安装定位的功能，可提高安装精度，减少安装时间；柱内预埋钢构件1与叠合梁端预埋钢构件2制作时，应根据受力性能及框架尺寸进行节点设计；在现场安装时，坡口11与坡口26通过焊接方式固定，焊缝的规格与焊接材料的选取应满足设计要求。

本实施例中预制框架连接装置的制作及拼装方法包括如下步骤：

步骤一，制作柱内预埋钢构件：结合结构叠合梁、柱尺寸，配筋设计及型钢设计确定构造尺寸，根据柱内预埋钢构件模型制作柱端预埋钢构件，柱内预埋钢构件宜一体化浇铸成型，将柱内纵筋和柱内箍筋穿过所述柱内预埋钢构件，之后用混凝土一次浇铸；

步骤二，制作叠合梁端预埋钢构件：结合结构叠合梁的尺寸，配筋设计及节点型钢设计确定构造尺寸，根据叠合梁端预埋钢构件模型制作叠合梁端预埋钢构件，将叠合梁内纵筋穿过叠合梁端所述柱内预埋钢构件，之后与一体化浇筑混凝土成型，用锚具将叠合梁内纵筋固定在叠合梁端钢板上。

步骤三，在施工现场，先安装预制混凝土柱，柱长可根据要求确定，然后吊装预制叠合梁就位，然后在连接处的腹板用螺栓连接固定，之后在连接处的翼缘处用焊接方式连接固定。待柱子上的叠合梁全部安装之后，将下一根柱子用套筒连接方式安装在上一根柱子上，进行下一轮安装操作。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图1——图8中所示只是本发明的实施方式之一。当本发明所公开连接方式应用于更一般的预制框架节点时，可根据实际梁柱连接方式(如中柱、边柱及顶层柱、主次梁等)，对节点区域焊缝、盖板、锚栓、螺栓、柱内预埋钢构件个数及分布形式等作适当调整。因此，如果其他技术人员在未脱离本发明创造宗旨的情况下，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，采用与该技术方案相似的构件连接方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。