一种预制钢筋砼框架结构节点的制作方法

本发明属于土木建筑工程技术领域，具体涉及对建筑物用预制钢筋砼柱与梁连接节点的改进。

背景技术：

钢筋砼装配式建筑，其构件均在工厂完成，具有现场施工量少，现场施工快捷，环保，节省建筑材料，可以实现工厂产业化等优点，逐渐受到重视和推广。然而在装配现场，比如柱与柱、梁与梁、梁与柱的装配，均需进行接头钢筋的连接和补浇连接段砼，此构成装配现场难度最大，用工较多的工序，其连接速度直接影响到整体的施工进度。其中，尤其钢筋的连接最为繁琐。由于受结构制约，砼内的钢筋通常排列较密，钢筋间距较小，现场只能采用焊接连接。客观上讲，钢筋砼构件内钢筋较多且相邻间距较小，逐一焊接工作量大，耗时多，已成为影响钢筋砼装配式建筑施工快捷性的主要因素之一；其次，现场焊接作业相比工厂焊接作业，受场地制约，焊接难度大，焊接质量得不到充分保证，易留下质量隐针对上述问题的处理，有人设计了一种梁端头加接型钢接头的组合预制钢筋砼梁，例如中国专利cn101215855公开的预制组合梁，它是在钢筋砼预制梁两端钢筋上连接有嵌入式的型钢接头，在于柱连接时，与预埋在墙柱钢筋砼内并与墙柱内钢筋连接的型钢接头连接组合。此种连接受力形式，组合梁的抗压、抗剪能力相对较弱，不能成为强节点,以至于抗震达不到国家设计规范。其次，其连接处接头位置位于柱端，此种形式运输途中易损坏。再有，中国专利cn102086677提出钢筋砼梁两端有横t型钢接头，其申请人认为此举解决了弱节点的问题。但根据自然粘结锚固下型钢与砼的粘结滑移试验研究，其型钢伸入砼内长度相当长，尤其是在承受压力的柱中。上述不足仍有可以值得改进的地方。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种采用型钢接头的预制钢筋砼框架结构节点，通过伸出梁、柱砼端部的型钢，实现施工现场的快速拼接。此种新型节点结构，具有钢结构梁柱安装快、强度高、弹性结构的优点，又具有钢筋砼结构造价低的特点。

本发明采用的技术方案为：一种预制钢筋砼框架结构节点，包括预制钢筋砼梁节点和预制钢筋砼柱；

所述钢筋砼梁节点包括外围砼、梁钢筋笼、梁受力钢筋和型钢接头，所述梁钢筋笼围绕梁受力钢筋，外围砼浇筑在钢筋砼梁节点周围，钢筋砼梁的两端设有型钢接头，型钢接头为工字型并伸入砼内端面，型钢接头处由上下横板及中间竖板组成工字钢结构连接部，竖板上开有连接孔，型钢接头伸入砼的腹板处径向设有剪力钉；所述型钢接头腹板上焊接有数根螺纹钢筋头；

所述钢筋砼柱节点包括外围砼、柱钢筋笼、柱受力钢筋和型钢接头，所述柱钢筋笼围绕柱受力钢筋，外围砼浇筑在钢筋砼柱节点周围，钢筋砼柱的顶端设有型钢接头，型钢接头为工字型并伸入砼内端面，型钢接头处由上下横板及中间竖板组成工字钢结构连接部，竖板上开有连接孔，型钢接头伸入砼的腹板处径向设有剪力钉，所述型钢接头腹板上和翼缘两侧焊接有数根螺纹钢筋头。

作为优选，根据实际受力情况，伸入钢筋砼部分的型钢接头内侧，还可以固接栓钉等抗剪、抗扭构件，以进一步提高型钢接头与砼连接处的抗剪、抗扭能力。

作为优选，所述型钢接头在柱端头与预制梁之间的连接，可以采用螺栓、螺栓夹板、焊接等方式。

预制钢筋砼柱(梁)，包括钢筋砼预制柱(梁)，以及两端的连接型钢接头至少为工字钢，其中工字钢部分截面大于相应承载力下按钢结构设计所需截面，并且伸入砼部分满足锚固要求。满足其锚固要求的实现条件：型钢伸入砼部分于其腹板两侧焊接有螺纹钢筋头，保证型钢与砼不会产生滑移，此举可大大减少型钢与砼的锚固长度，尤其是对于承受压力较大的柱子

所述型钢最好采用工字型钢或焊接工字钢，从而有利于安装对位。所述型钢伸入砼的部分表面应尽可能粗糙，例如表面有锈或者经过喷砂处理。

本发明采用在梁柱端头使用型钢接头来保证装配的快速化，并通过在伸入砼内的型钢腹板焊接螺纹钢筋的方式来保证型钢和砼的有效锚固，使之成为一个整体共同工作。在端头型钢所受拉力或压力较大的构件中比如柱，条件允许的情况下，也可以在型钢的外翼缘焊接螺纹钢筋，以此来加强型钢与砼的锚固，同时起到减少型钢用量，节约成本的作用，此情形尤其适用采用十字型钢的中柱，由于在其腹板焊接钢筋不便，可选择在其翼缘焊接钢筋。

型钢伸入钢筋砼内的区域，构件截面配有加密箍筋以及架立钢筋，为使得型钢与钢筋砼部分能够更好的协同工作，在条件允许的情况下，可以使得原本该通长的钢筋伸入配有型钢的钢筋砼部分直至砼截面端头处。

有益效果：本发明装配式预制钢筋砼梁柱节点，由于做了连接型钢伸入砼内部分与砼锚固的加强处理，使得型钢与砼的协同作用得到了提升，可使得梁及柱受力杆件全部均匀受力，大大提高了节点处的抗剪、抗弯、承重能力，成为强节点构件；同时，由于连接节点是钢结构，大大提高了组合后钢筋砼框架结构的抗震性及安全性。采用本发明的预制装配式框架，安装完毕后即具有承载能力，可免去支撑体系。虽然端头使用型钢增加了材料成本，但考虑到安装快，省现场立模工时和模板费用，带来的效益完全可以抵消增加的成本。采用本发明的连接节点，集合了钢结构和钢筋砼结构的优点，可以为实际工程带来客观的效益。

附图说明

图1为梁端节点构造示意图。

图2为柱端节点构造示意图。

图3为预制梁柱组合安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1和3所示：采用本发明接头形式的梁，包括外围砼1和内按荷载设计的梁钢筋笼2和梁受力钢筋7以及两端的型钢接头。型钢接头为工字型，型钢端板截面比按照荷载计算下钢结构所需型钢截面大，并伸入砼内端面。型钢接头处由上下横板6及中间竖板5组成工字钢结构连接部，竖板5上开有梁连接孔。根据受力，型钢伸入砼的部分腹板处径向设有柱剪力钉4。

为保证型钢和砼之间的锚固可靠，本发明在伸入砼内部的型钢腹板上焊接有数根螺纹钢筋头3，钢筋直径及根数根据构截面件尺寸及受力情况确定。同时，为增强锚固，梁钢筋笼2在型钢外围部分可适当加密，同时亦可增强此部位的抗剪、抗震能力。

在型钢已满足承载力条件下，本发明中钢筋砼内梁受力钢筋7在经过型钢与砼连接部分不截断，以此使得连接处传力平滑，受力均匀。

如图2和3所示，采用本发明接头形式的柱，其实施方式和梁大体类似。由于柱主要承受压力，因此柱中型钢与砼的锚固措施需加强。根据受力，型钢伸入砼的部分腹板处径向设有柱剪力钉9。柱钢筋笼11在型钢在伸入砼的部分加密，螺纹钢筋头10不仅被焊接在腹板处，必要的时候还可以焊接在在翼缘两侧，达到在尽量减少型钢用量的情况下保证型钢与砼的可靠锚固的目的。

梁与柱的安装拼接：将预制砼梁的连接端头和柱型钢端头的连接型钢8对位，用穿孔夹板对夹螺栓紧固，辅以焊接。完成后节点部位可用装饰板封闭以美观。

根据实际需要，柱端型钢在翼缘或者腹板连接有型钢端头以满足各个方向与梁连接的需求。

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。