一种快速装配式预制柱及其连接节点

1.本发明涉及装配式结构技术领域，更具体地，涉及一种快速装配式预制柱及其连接节点。


背景技术：

2.目前我国装配式结构的广泛应用是推进装配式建筑发展和实现建筑行业工业化的重要一行，与原有现浇混凝土结构具有质量稳定、施工效率高、较少项目总建设成本、减少对环境的污染的有点。目前现有的预制柱中，装配式混凝土柱之间的连接方式主要采用灌浆套筒连接和锚浆搭接连接，又或者在节点中增加型钢连接件以实现连接，上述几种连接方式建设成本增加、施工工序复杂，且施工精度难以保证，施工后节点质量检测困难。


技术实现要素：

3.本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种快速装配式预制柱及其连接节点，用于解决装配式预制柱连接节点施工质量差、施工精度低的问题。
4.本发明采取的技术方案是：
5.第一方面，本发明提供一种快速装配式预制柱，包括柱本体，所述柱本体为预制混凝土结构，所述柱本体设有纵筋和箍筋，所述纵筋的上部伸出所述柱本体的顶部以外，以在装配时伸入所述柱本体顶部的现浇节点区，所述纵筋的下部向所述柱本体的内部弯折后伸出所述柱本体的底部以外，每根所述纵筋弯折的角度相同，所述箍筋箍设在位于所述柱本体内部的所述纵筋上。
6.可选地，所述纵筋的下部伸出所述柱本体底部的长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度。
7.可选地，所述纵筋的上部伸出所述柱本体顶部的长度为所述现浇节点区的高度与纵筋锚固长度之和，所述纵筋锚固长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度。
8.第二方面，本发明提供一种快速装配式预制柱连接节点，包括上层预制柱和下层预制柱，所述上层预制柱和所述下层预制柱为如上所述的快速装配式预制柱；
9.所述上层预制柱和所述下层预制柱之间设有现浇节点区，所述现浇节点区为现浇混凝土结构，所述下层预制柱的纵筋的上部伸入所述现浇节点区并伸出所述现浇节点区的顶部以外；
10.所述下层预制柱的箍筋箍设于所述下层预制柱纵筋位于所述下层预制柱柱本体内部的部分和伸入所述现浇节点区的部分；
11.伸出所述现浇节点区顶部的所述下层预制柱纵筋的外围设有模板，所述模板与所述现浇节点区的顶面形成浇灌空间，所述浇灌空间浇灌有混凝土砂浆，所述上层预制柱的纵筋伸出柱本体底部的部分和所述下层预制柱的纵筋伸出现浇节点区顶部的部分伸入所述混凝土砂浆。
12.可选地，所述浇灌空间的内部设有抗剪钢筋，所述抗剪钢筋箍设于所述上层预制
柱的纵筋伸入所述浇灌空间的部分，或者，箍设于所述下层预制柱的纵筋伸入所述浇灌空间的部分。
13.可选地，所述模板置于所述现浇节点区的顶部。
14.可选地，所述模板的外侧与所述上层预制柱柱本体的外侧平齐，且所述模板为混凝土结构。
15.可选地，所述模板的内侧与所述上层预制柱柱本体的内侧平齐，且所述模板为铝模板或木模板。
16.可选地，所述模板的高度为所述上层预制柱的纵筋锚固长度与所述上层预制柱的纵筋保护层厚度之和，所述纵筋锚固长度大于或等于满足所述纵筋的锚固要求的最小长度。
17.可选地，所述现浇节点区的顶面与所述混凝土砂浆接触的表面设有毛刺。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果为：弯折后伸出柱本体底部的纵筋与柱本体底部现浇节点区连接时实现配合，降低施工定位的难度，提高施工定位的精度，其施工质量更容易达到。
附图说明
19.图1是实施例1快速装配式预制柱的示意图。
20.图2是实施例2的第一个快速装配式预制柱连接节点的示意图。
21.图3是实施例2的第二个快速装配式预制柱连接节点的示意图。
22.图4是柱本体为方形且纵筋为4根时的图2中a-a截面图。
23.图5是实施例2的第三个快速装配式预制柱连接节点的示意图。
24.图6是实施例2的第四个快速装配式预制柱连接节点的示意图。
25.图7是柱本体为方形且纵筋为4根时的图5中b-b截面图。
26.附图标记：110-柱本体；111-纵筋；112-箍筋；210-上层预制柱；211-上层预制柱的纵筋；212-上层预制柱的箍筋；213-上层预制柱的柱本体；220-下层预制柱；221-下层预制柱的纵筋；222-下层预制柱的箍筋；223-下层预制柱的柱本体；230-现浇节点区；231-楼板；232-梁；240-混凝土模板；241-抗剪钢筋；242-混凝土砂浆；250-毛刺。
具体实施方式
27.本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.实施例1
29.本实施例提供一种快速装配式预制柱，可以应用在装配整体式混凝土结构中。装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构，在预制构件相互连接的节点处会形成现浇节点区。
30.图1是本实施例快速装配式预制柱的示意图。如图1所示，本实施例所提供的快速装配式预制柱包括柱本体110，柱本体110为预制混凝土结构，柱本体110设有纵筋111和箍筋112，纵筋111的上部伸出柱本体110的顶部以外，以在装配时伸入柱本体110顶部的现浇
节点区，纵筋111的下部向柱本体110的内部弯折后伸出柱本体110的底部以外，每根纵筋111弯折的角度相同，箍筋112箍设在位于柱本体110内部的纵筋111上。
31.伸出柱本体110顶部的纵筋111上部会伸入柱本体110顶部的现浇节点区，由此使得预制柱顶部与在预制柱顶部的结构形成固接；柱本体110所设纵筋111的下部弯折后伸出柱本体110的底部，在装配时不会伸入柱本体110底部的现浇节点区或柱本体110底部的结构基础，由此使得预制柱底部与预制柱底部的结构形成铰接，相比于固接而言，铰接的形式对节点施工质量的要求降低了，使得施工现场中预制柱装配过程的施工质量更容易保证。而且，相比于底部和顶部都实现固接的预制柱而言，底部铰接、顶部固接的预制柱具有更好的耗能特性，可以更好地应用于抗震设计中。
32.伸出柱本体110底部的纵筋111下部可以与柱本体110底部现浇节点区连接时实现与现浇节点区顶部部件的配合定位，且实现避让其他钢筋，使得装配过程中预制柱的连接可以快速地完成。纵筋111的弯折是为了避让其他钢筋，为了批量化生产，每个纵筋111弯折的角度可以都相同。
33.为了让伸出柱本体110底部的纵筋111下部与现浇节点区顶部部件的连接更加稳固，以应对结构的各种工况，在一个可选的实施例中，纵筋111的下部伸出柱本体110底部的长度(图1的l1)大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度。
34.在一个可选的实施例中，伸入柱本体110顶部现浇节点区的纵筋111上部，还可以继续伸出现浇节点区以外，也即伸出现浇节点区的顶部部件，加强柱本体110与现浇节点区的连接。纵筋111的上部伸出柱本体110顶部的长度为现浇节点区的高度与纵筋111的锚固长度之和，纵筋111的锚固长度大于或等于满足纵筋111的锚固要求的最小长度，也即，纵筋111的上部伸出现浇节点区的长度可为纵筋111的锚固长度。
35.实施例2
36.本实施例提供一种快速装配式预制柱连接节点，图2是本实施例快速装配式预制柱连接节点的示意图。如图3所示，该连接节点包括上层预制柱210和下层预制柱220，上层预制柱210和下层预制柱220为如实施例1的快速装配式预制柱；
37.上层预制柱210和下层预制柱220之间设有现浇节点区230，现浇节点区230为现浇混凝土结构。可选地，图3是本实施例另一个快速装配式预制柱连接节点的示意图，如图4所示，现浇节点区230还可以有连接楼板231和/或梁232。
38.如图2、图3所示，下层预制柱220的纵筋221的上部伸入现浇节点区230并伸出现浇节点区230的顶部以外，下层预制柱220的箍筋222箍设于下层预制柱220纵筋221位于柱本体223内部的部分和伸入现浇节点区230的部分。伸入现浇节点区230的下层预制柱220纵筋221伸出现浇节点区230顶部的下层预制柱220纵筋221的外围设有模板240，具体地，模板240可以置于现浇节点区230的顶部，也可以插入现浇节点区230的顶部，这样可以方便地在施工过程中完成模板240的设置，放置好的模板240包围伸出现浇节点区230顶部的下层预制柱220纵筋221。模板240与现浇节点区230的顶面形成浇灌空间，浇灌空间浇灌有混凝土砂浆242，在浇灌空间浇灌的混凝土砂浆242可以选用和易性较好的。上层预制柱210的纵筋211伸出柱本体213底部的部分和下层预制柱220的纵筋221伸出现浇节点区230顶部的部分伸入混凝土砂浆242。
39.为了提升浇灌空间混凝土砂浆242的抗剪能力，可以在浇灌空间的内部设置抗剪
钢筋241，抗剪钢筋241可以箍设于上层预制柱210的纵筋211伸入浇灌空间的部分，或者，箍设于下层预制柱220的纵筋221伸入浇灌空间的部分。
40.图4是上层预制柱210柱本体213为方形且纵筋211为4根时的图2、图3中a-a截面图。如图2至4所示，浇灌空间内部所设的抗剪钢筋241箍设于上层预制柱210的纵筋211伸入浇灌空间的部分。
41.图5和图6是本实施例另两个快速装配式预制柱连接节点的示意图，其中图5是现浇节点区230未连接楼板231和/或梁232，图6是现浇节点区230连接了楼板231和/或梁232。图7是上层预制柱210柱本体213为方形且纵筋211为4根时的图5、图6中b-b截面图。如图5至图7所示，浇灌空间内部所设的抗剪钢筋241箍设于下层预制柱220的纵筋221伸入浇灌空间的部分。
42.如图3、图6所示，在一种实施方式下，模板240的外侧可以与上层预制柱210的柱本体213的内侧平齐，此时，模板240可以是混凝土结构。
43.如图2、图5所示，在另一种实施方式下，模板240的内侧与上层预制柱210的柱本体213的内侧平齐，此时，模板240可以在混凝土砂浆242凝固后被拆除，因此可以采用铝模板或木模板等。
44.在一种可选的实施例中，模板240的高度可以为上层预制柱210的纵筋211锚固长度与上层预制柱210的纵筋211保护层厚度之和，即图3、图4中l1与c之和。纵筋211锚固长度大于或等于满足纵筋211的锚固要求的最小长度，由此可以让上层预制柱210的纵筋211既能满足锚固要求，又能与现浇节点区230之间保持一个保护层厚度的距离，使得纵筋211得到更有效的保护。
45.为了进一步加强现浇节点区230与浇灌空间内混凝土砂浆242之间的连接性，现浇节点区230的顶面与混凝土砂浆242接触的表面可以设有毛刺250，现浇节点区230的顶面与混凝土砂浆242接触的表面设有毛刺250。
46.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。