一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的组合装配节点的制作方法

本实用新型属于装配式结构装配技术领域，尤其涉及到一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的组合装配节点。

背景技术：

装配式建筑是一种节能、环保、高效的建筑形式，符合国家建设能源节约型、环境友好型社会的需要。预制装配式混凝土结构经济效益高、施工受气候条件影响小、产品质量易保证、建造时间短和对环境污染小等优点，因而得到了大力推广和应用。装配式建筑的发展和应用必然成为建筑行业发展的重要方向。多次地震表明，装配式建筑破坏主要形式是装配节点的破坏，因此，装配节点的抗震能力决定了装配式结构的整体的安全性和可靠性。

随着装配技术的发展，对装配节点进行了深入的研究和探讨。现有技术能够确保节点的连接安全性和可靠性。然而，现在框架结构采用装配式建筑形式仍然存在一些问题。问题1是结构进行预制安装时梁板体系基本分离处理，梁先预制，结构板采用后浇处理，结构体系的整体性受到严重影响，不利于结构整体抗震性能的发挥。问题2是节点连接复杂，不利于安装和施工，节点刚度不够，不能保证节点抗震性能。问题3是现有装配节点仍然需要大量的临时支撑体系，安装和拆除耗时费工，施工效率低，没有使结构体系从耗时费工的模式中解放出来。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的组合装配节点。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的组合装配节点，包括上预制柱、预制混凝土梁板和下预制柱，预制混凝土梁板的中部设置有外钢管，上预制柱靠近外钢管的端部预制有上柱下端钢管，下预制柱靠近外钢管的端部预制有下柱上端钢管，外钢管内的上柱下端钢管与下柱上端钢管之间、上柱下端钢管与外钢管之间、下柱上端钢管与外钢管之间形成后浇区。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的内部分别设置有与上预制柱和下预制柱相对应的上柱构造件和下柱构造件。

进一步的，上柱构造件和下柱构造件的两端分别固定在上柱下端钢管和下柱上端钢管的内侧壁上。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的外部侧壁上分别设置有与外钢管连接的连接构造装置上柱下端连接件和下柱上端连接件，外钢管的上、下端分别设置有与上柱下端连接件和下柱上端连接件相配合的卡槽，上柱下端连接件和下柱上端连接件能够卡在卡槽内。

进一步的，卡槽的位置分别与上柱下端连接件和下柱上端连接件的轴线对称，卡槽宽度比上柱下端连接件和下柱上端连接件的宽度单边宽为3mm，上柱下端连接件和下柱上端连接件与卡槽搭接长度分别最小为40mm。

进一步的，上柱下端连接件和下柱上端连接件分别相对于上预制柱和下预制柱对称设置，同侧的上柱下端连接件和下柱上端连接件的数量分别至少2块。

进一步的，上柱纵筋和上柱箍筋形成钢筋骨架，安装柱端上柱下端钢管，浇筑混凝土形成上预制柱；下柱纵筋和下柱箍筋形成钢筋骨架，安装柱端下柱上端钢管，浇筑混凝土形成下预制柱。

进一步的，上柱下端钢管和下柱上端钢管分别与上预制柱和下预制柱的柱端齐平。

进一步的，梁纵筋和梁箍筋及板钢筋构成空间骨架，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板，外钢管与预制混凝土梁板的梁板表面齐平。

进一步的，上柱下端钢管、下柱上端钢管的长度不小于300mm，上柱下端钢管、下柱上端钢管入外钢管长度分别不小于100mm，上柱下端钢管与下柱上端钢管之间的距离大于等于50mm。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁板节点主要采用型钢钢管装配形式，利用卡槽安装，节点采用焊接处理，安装简单；

(2)本实用新型的节点采用双钢管截面形式，内部空间后浇处理，确保节点的抗火和腐蚀能力，具有足够刚度和耗能能力；

(3)本实用新型的梁板体系采用一体预制整体性能较好，节点采用外钢管进行构造连接处理，安装简单，方便可靠；

(4)本实用新型的预制构件可实现标准化处理，工业化生产，提高施工效率和施工质量，节能环保。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的装配节点平面示意图；

图2为本实用新型实施例的装配节点剖面示意图；

图3为本实用新型实施例所述的预制混凝土梁板的装配节点剖面示意图；

图4为本实用新型实施例所述的外钢管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的上预制柱的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的上柱下端钢管的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的下预制柱的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的下柱上端钢管的结构示意图。

附图标记说明：

1、上预制柱；11、上柱纵筋；12、上柱箍筋；13、上柱下端钢管；131、上柱下端连接件；132、上柱构造件；14、灌浆孔；2、预制混凝土梁板；21、梁纵筋；22、梁箍筋；23、板钢筋；24、梁板构造锚固筋；3、下预制柱；31、下柱纵筋；32、下柱箍筋；33、下柱上端钢管；331、下柱上端连接件；332、下柱构造件；4、后浇区；5、外钢管；51、连接构造件；52、卡槽；53、加劲板；6、墩台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至8所示，一种预制混凝土柱与预制混凝土梁板构件的组合装配节点，包括上预制柱1、预制混凝土梁板2和下预制柱3，上柱纵筋11和上柱箍筋12形成钢筋骨架，安装柱端上柱下端钢管13，浇筑混凝土形成上预制柱1；下柱纵筋31和下柱箍筋32形成钢筋骨架，安装柱端下柱上端钢管33，浇筑混凝土形成下预制柱3。上柱下端钢管13和下柱上端钢管33分别预制在上预制柱1和下预制柱3上。预制混凝土梁板2的中部设置有与上柱下端钢管13和下柱上端钢管33连接的外钢管5。

上柱下端钢管13和下柱上端钢管33的钢管管口形状尺寸可以分别与上、下预制柱(1、3)一致，也可比上、下预制柱(1、3)尺寸略小，上柱下端钢管13和下柱上端钢管33分别与柱端齐平，上柱下端钢管13和下柱上端钢管33的厚度不小于8mm。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的内部分别设置有与上预制柱1和下预制柱3相对应的上柱构造件132和下柱构造件332，上柱构造件132和下柱构造件332为构造装置，上柱构造件132和下柱构造件332的两端分别固定在上柱下端钢管13和下柱上端钢管33的内侧壁上，上柱构造件132和下柱构造件332可以为钢筋，上柱构造件132和下柱构造件332为了确保钢管与预制柱牢固结合，提高节点的整体强度和抗震性能。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的外部侧壁上分别设置有与外钢管5连接的连接构造装置上柱下端连接件131和下柱上端连接件331，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的形状根据要求可以呈多种形式，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的长度分别不小于50mm，外钢管5的上、下端分别设置有与上柱下端连接件131和下柱上端连接件331相配合的卡槽52，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331能够卡在卡槽52内。卡槽52的位置分别与上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的轴线对称。外钢管5的外圆周壁的中部还设置有加劲板53。

卡槽52宽度比上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的宽度单边宽宜为3mm，便于焊接，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331与卡槽52搭接长度分别最小为40mm；上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别采用钢板，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331分别相对于上预制柱1和下预制柱3对称设置，同侧的上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的数量至少2块，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的钢板厚度不小于12mm。上柱下端钢管13、下柱上端钢管33与外钢管5宜为同形状，外钢管5比上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的单边大25-40mm。上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的一端分别焊接于上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的外侧壁上，上柱下端连接件131和下柱上端连接件331的另一端分别焊接于预制混凝土梁板2内的外钢管5上，提供抗弯和抗剪能力，焊缝采用双面焊缝。

梁纵筋21和梁箍筋22及板钢筋23构成空间骨架，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板2。外钢管5与预制混凝土梁板2的梁板表面齐平，外钢管5的厚度不小于8mm，外钢管5的外圆周侧壁上焊接有连接构造件51，连接构造件51确保外钢管5与预制混凝土梁板2牢固结合。外钢管5的内圆周侧壁上焊接有内部连接构造件，增大节点抗剪能力。

外钢管5内的上柱下端钢管13与下柱上端钢管33之间、上柱下端钢管13与外钢管5之间、下柱上端钢管33与外钢管5之间形成后浇区4，后浇区4内依据设计可采用不同材料填充，一般采用高强混凝土，确保节点的整体性，保护钢构件的抗腐蚀和抗火能力，提高结构整体性和安全性。

上柱下端钢管13、下柱上端钢管33的长度依据设计确定，长度不小于300mm，上柱下端钢管13、下柱上端钢管33入外钢管5长度分别不小于100mm。上柱下端钢管13与下柱上端钢管33之间的距离大于等于50mm。上柱下端连接件131和下柱上端连接件331能够增大节点抗剪能力。

本实用新型的施工方法：

第一步，绑扎上、下柱纵筋(11、31)和上、下柱箍筋(12、32)形成钢筋笼，分别安装柱端钢管上柱下端钢管13和下柱上端钢管33，浇筑混凝土形成钢筋混凝土柱上预制柱1和下预制柱3；

第二步，绑扎梁纵筋21和梁箍筋22，绑扎板钢筋23，形成梁板的钢筋骨架，留出外钢管5的安装位置；

第三步，确定外钢管5的准确位置，墩台6的中心位置，固定外钢管5，设置梁板构造锚固筋24，浇筑混凝土，形成预制混凝土梁板2；

第四步，将预制混凝土梁板2安装于下预制柱3上，使下柱上端连接件331位于卡槽52内，最小搭接长度为40mm，并进行临时固定和支撑；

第五步，采用双面焊将下柱上端连接件331焊接与外钢管5上；

第六步，将上预制柱1安装于外钢管5内，使上柱下端连接件131位于卡槽52内，使上预制柱1和下预制柱3与外钢管5轴线基本对齐，并进行临时的固定支撑；

第七步，采用双面焊将上柱下端连接件131焊接于外钢管5上；

第八步，在后浇区4外部支设模板；

第九步，后浇区4间内浇筑高强混凝土；

第十步，填充物强度达到要求，可拆除柱临时固定装置。

本装配节点的提出和改进至少可以克服上述问题和缺陷，提出的装配方法和施工过程提高了钢筋混凝土结构和梁板体系节点的整体性和刚度，确保了结构的整体刚度和抗震性能，可实现标准化设计和工业化生产，能够大大提高施工效率和质量，节能环保，为装配式结构设计和施工提供了一种装配方式和技术手段。

本实用新型的有益效果：

第一、构件采用分层预制，节点采用装配式处理，施工安装简单，提高施工质量，降低费用，提高施工效率；

第二、预制柱端设置约束钢管(内钢管)，梁板内设置外钢管5，节点内外采用约束双钢管，间隙采用钢板焊接连接提高节点的整体刚度和强度，增大了节点的耗能能力，简化施工工序，确保节点的抗震性能，提高施工效率，降低工程费用费用；

第三、双钢管区域内也就是后浇区4内后浇处理，填充材料可以依据要求填充不同形式的材料，保护钢构件的抗腐蚀和抗火能力，提高结构整体性和安全性。

本实用新型充分利用钢管的良好力学性能和可加工性，使节点的安装和施工更加方便。将预制混凝土柱与预制梁板体系采用分段分层设计和处理，可实现标准化设计和工业化生产。该节点的装配方法提高节点的整体刚度和抗震性能。整个节点装配简单，施工方法容易，整体抗震能力较强，安全可靠，为装配式混凝土结构的节点设计和施工提供了安全可靠的装配方法。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。