一种节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造及其施工方法

本技术涉及装配式混凝土框架建筑，尤其涉及一种节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造及其施工方法。

背景技术：

1、建筑业作为国民经济支柱产业的作用不断增强，但是，其在取得成绩的同时，建筑业依然存在发展质量和效益不高的问题。因此国家大力发展“建筑工业化”，走新型工业化道路，促进建筑产业转型升级。装配式建筑作为一种新兴的建筑方式，它可以将传统的手工施工方法升级为标准化、工序化的生产方式，从而大幅提高建筑行业的效率和质量水平，同时也能为建筑环保可持续发展提供可行的实践方案，对于推动建筑工业化转型具有积极的促进作用。近十年关于装配式建筑已出台多部行业标准，针对新建建筑的装配率也一再提高，充分说明装配式建筑的市场发展空间巨大。

2、装配式混凝土框架结构由于空间自由度高、预制率高等原因，是目前应用最多、研究最集中的装配式建筑之一。其关键问题在于连接节点的可靠性，以往的结构震害表明，结构失效往往是因为连接节点发生破坏而导致整体结构失效。节点的连接可分为湿连接和干连接，由于我国装配式建筑的发展还处于起步阶段，干连接的应用较少，大部分装配式框架节点采用湿连接，其中底筋锚入式连接是我国最普遍常见的湿连接形式，梁底纵向钢筋直接伸入节点核心区位置进行锚固，但是这种连接方式会导致节点核心区钢筋密集、节点核心区施工困难，对于中节点问题更加突出。同时由于梁柱节点构造复杂，使预制构件与节点区混凝土界面的连接性能难以保证，节点质量不易保证。

3、目前常用的装配式混凝土框架结构存在预制构件自重大、运输和现场装配难的问题，并且大部分预制构件在工厂仍然依靠人工制作，预制构件质量难以保证。以上种种问题都限制了装配式混凝土框架结构的应用及发展，使装配式的优势略打折扣。

4、叠合剪力墙结构体系作为近年来应用较为广泛的一种装配式建筑，是由箍筋或桁架筋等连接件连接两块预制板形成具有空腔的构件，这种结构体系可在工厂自动化生产，由于预制板中间存在空腔，能有效降低预制构件自重，同时后浇区域的存在能使构件连接性能更加可靠。为了实现上下或者左右叠合墙板的连接和共同受力，往往是在叠合剪力墙后浇芯层混凝土中设置搭接钢筋，与预制墙板内的受力钢筋通过间接搭接传力机理实现荷载传递，以往的试验研究表明，该连接形式施工简单，能够有效地使叠合墙板共同受力。

5、目前装配式混凝土框架节点，往往是在工厂生产预制梁、预制柱，最后在现场绑扎节点核心区钢筋并浇筑完成施工。考虑干接点的优势，将节点部分提前在工厂预制，不仅避免了在施工现场进行节点核心区的钢筋绑扎、浇筑等工序，还能从根源上解决节点核心区钢筋密集、安装施工困难、节点质量不易得到保证的问题。

6、由此可知，现有的装配式混凝土框架结构仍然存在节点核心区钢筋密集、节点核心区施工困难、节点连接质量可控性差、预制构件的生产自动化程度低、预制构件自重大及运输和现场装配难的弊端，不利于我国当前建筑工业化的发展。

技术实现思路

1、本技术的目的之一在于提供一种节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造及其施工方法，以解决现有的装配式混凝土框架结构的节点连接质量可控性差的问题。

2、本技术的技术方案是：

3、一种节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造，包括预制上柱、预制下柱、两个预制梁、多个柱纵筋以及预制节点；所述预制下柱相对两侧的上部上均具有牛腿；所述预制上柱的下端内预埋有多个间隔且竖直设置的灌浆套筒；所述预制节点上开设有多个贯穿顶底的钢筋孔道；每个所述柱纵筋伸出所述预制下柱的顶部，且上端穿过相对应的所述钢筋孔道而连接于所述灌浆套筒中；两个所述预制梁分别搁置在所述预制下柱的所述牛腿上，并分别连接于所述预制节点的相对两侧。

4、作为本技术的一种技术方案，所述预制梁包括两块预制板、多个封闭箍筋、多个组合箍筋、多个梁顶纵向钢筋以及多个梁底纵向钢筋；两块所述预制板平行间隔地竖直设置，并均垂直连接于所述预制节点的一侧上；多个所述封闭箍筋间隔地连接于所述两块所述预制板之间；多个所述组合箍筋间隔地连接于所述两块所述预制板之间，且处于所述预制板靠近所述预制节点的端部上；由两块所述预制板、所述封闭箍筋以及所述组合箍筋组成的空腔中浇筑有混凝土，两块所述预制板的顶部上、所述封闭箍筋以及所述组合箍筋之间浇筑有混凝土并形成叠合层；所述梁顶纵向钢筋处于所述梁底纵向钢筋的上方，且所述梁顶纵向钢筋和所述梁底纵向钢筋均沿所述预制梁的长度方向设置，所述梁顶纵向钢筋依次与所述封闭箍筋、所述组合箍筋的上部相绑扎连接，所述梁底纵向钢筋依次与所述封闭箍筋、所述组合箍筋的下部相绑扎连接，且所述梁底纵向钢筋处于所述预制梁的端部内。

5、作为本技术的一种技术方案，所述组合箍筋为由开口箍筋和箍筋帽共同连接而成的组合封闭箍筋。

6、作为本技术的一种技术方案，所述预制节点的相对两侧的上部处均设置有一排高度相同的连接钢筋，且相对两侧的下部处均设置有一排高度相同的附加钢筋；所述梁顶纵向钢筋通过挤压套筒而连接于相对应的所述连接钢筋，所述梁底纵向钢筋与所述附加钢筋通过浇筑的混凝土而间接搭接。

7、作为本技术的一种技术方案，浇筑的所述混凝土的粗骨料粒径小于或等于20mm。

8、作为本技术的一种技术方案，所述预制节点上预留的所述钢筋孔道采用金属波纹管成孔，且所述钢筋孔道的直径大于或者等于所述柱纵筋直径的两倍。

9、作为本技术的一种技术方案，所述预制梁的截面宽度大于或等于200mm，且所述预制板的厚度大于或等于50mm，所述空腔的净距大于或等于100mm。

10、作为本技术的一种技术方案，所述附加钢筋在所述预制梁端部所提供的抗弯承载力大于或等于所述梁底纵向钢筋伸入所述预制节点中锚固时所述梁底纵向钢筋在所述预制梁端部所提供的抗弯承载力；所述附加钢筋的根数大于或等于所述梁底纵向钢筋的根数，且直径大于或等于所述梁底纵向钢筋的直径。

11、作为本技术的一种技术方案，所述附加钢筋在所述预制节点两侧处的所述预制梁中的锚固长度相同，且锚固长度大于或等于1.2lae。

12、一种节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造施工方法，包括以下步骤：

13、s1，首先绑扎预制梁上的封闭箍筋、开口箍筋、梁底纵向钢筋以及梁顶纵向钢筋，将形成的预制梁的钢筋骨架置于第一块预制板所处的模台上，随后浇筑第一块所述预制板并养护；待第一块所述预制板的强度达到要求后，浇筑第二块所述预制板，并利用翻板机将第一块所述预制板压到第二块所述预制板上，完成所述预制梁的制作；制作预制下柱、预制上柱以及预制节点的模具，按照要求绑扎所述预制下柱上的柱纵筋，并绑扎所述预制节点上的附加钢筋、连接钢筋，且定位所述附加钢筋、所述连接钢筋、所述预制节点上的钢筋孔道、所述预制上柱上的灌浆套筒的位置，最后浇筑混凝土，完成所述预制下柱、所述预制上柱、所述预制节点的制作；

14、s2：定位安装所述预制下柱，并采用临时支撑固定；定位安装所述预制梁，将所述预制梁搁置在所述预制下柱的牛腿上；随后在所述预制下柱的上方铺座浆料，将所述预制下柱上的柱纵筋穿过所述预制节点上相对应的所述钢筋孔道，对所述钢筋孔道进行注浆作业，完成所述预制下柱与所述预制节点之间的连接；最后将梁顶纵向钢筋与所述连接钢筋通过挤压套筒机械连接，将箍筋帽与所述预制梁上靠近所述预制节点的端部上的开口箍筋绑扎，形成组合封闭箍筋；

15、s3：进行后浇部分的支模，按照设计将由两块所述预制板共同组成的空腔、两块所述预制板顶部的叠合层一起现浇混凝土，以使所述预制梁与所述预制下柱、所述预制节点共同形成整体，且达到拆模强度后进行拆模处理；

16、s4：在所述预制节点的上方铺座浆料，起吊所述预制上柱，将所述预制下柱上的所述柱纵筋插入到所述预制上柱中相对应的灌浆套筒内，并采用临时支撑固定所述预制上柱，对所述灌浆套筒进行注浆作业，完成节点预制型双面叠合梁-柱节点的施工。

17、本技术的有益效果：

18、本技术的节点预制型双面叠合梁-柱节点连接构造及其施工方法中，其预制梁利用叠合剪力墙的自动化体系生产线生产，可减小对人工的依赖，充分发挥装配式的优势。同时，其生产出的预制梁存在空腔，相比于传统预制梁，其能够有效减轻预制构件自重，对于运输和吊装的难度和设备要求也相应降低，从而降低了预制构件的制作与运输安装成本。并且，其将节点部分提前在工厂预制，避免了在施工现场进行节点核心区的钢筋绑扎、浇筑等工序，从根源上解决节点核心区钢筋密集、安装施工困难、节点质量不易得到保证的问题。此外，预制梁与叠合剪力墙的结构形式类似，都存在空腔和预制板，因此将叠合剪力墙结构体系中常用的间接搭接传力机理引入装配式框架节点的设计中，梁底纵向钢筋不伸出梁端，与提前在预制节点中设置的附加钢筋通过间接搭接传力来代替梁底纵向钢筋直接伸入节点核心区锚固来实现荷载传递，这种设计可以有效解决节点核心区钢筋密集与施工困难的问题。同时，其使用挤压套筒连接梁顶纵向钢筋和连接钢筋，连接质量稳定、连接强度高、操作简单、施工速度快。再者，其预制梁端部的箍筋设置为开口箍筋，能有效提高现场预制节点就位及梁顶纵向钢筋与连接钢筋机械连接的效率。此外，其预制下柱两侧的牛腿在节点拼装过程中可以起搁置预制梁以省去部分临时支撑的作用，同时还提高了结构的冗余度，增加了安全性。再者，其预制构件的制作与施工工序简单易操作，具有明显的技术优势，具备模块化推广的发展潜力。