一种纵肋空心墙体及其预埋螺母连接节点和设计施工方法与流程

技术特征：
1.一种纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点，其特征在于包括：螺母(1)，沿竖向预埋在墙体纵肋(7)中；约束装置(2)，套设在螺母(1)外并沿竖向间隔设置；钢筋骨架，包括竖向附加u形钢筋(3)和水平附加槽形钢筋(4)，所述竖向附加u形钢筋(3)穿过约束装置(2)并沿螺母(1)的圆周方向间隔设置，所述水平附加槽形钢筋(4)为相背设置的两个c形钢筋，所述水平附加槽形钢筋(4)沿竖向间隔设置并且与竖向附加u形钢筋(3)和墙体钢筋网片(5)绑扎。2.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点，其特征在于：所述约束装置(2)包括键槽环(21)、约束环(22)和十字交叉杆(23)，所述键槽环(21)和约束环(22)为同心设置的圆弧，键槽环(21)的半径小于约束环(22)的半径，两个键槽环(21)的端部之间、以及两个约束环(22)的端部之间均为铰接连接，所述十字交叉杆(23)连接在键槽环(21)和约束环(22)之间，所述竖向附加u形钢筋(3)穿过十字交叉杆(23)。3.根据权利要求2所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点，其特征在于：所述键槽环(21)的高度大于约束环(22)的高度。4.根据权利要求1所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点，其特征在于：所述钢筋骨架还包括沿竖向间隔设置的水平附加梯形钢筋(6)，所述水平附加梯形钢筋(6)垂直预制墙体厚度方向对称连接在竖向附加u形钢筋(3)的外侧并且与墙体钢筋网片(5)绑扎。5.根据权利要求2所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点，其特征在于：最底部的约束装置(2)处还对称设有u形底部加强钢筋(9)，所述u形底部加强钢筋(9)穿过十字交叉杆(23)并且端部与相应侧的墙体钢筋网片(5)绑扎。6.一种纵肋空心墙体，包括墙体纵肋(7)和墙体空腔(8)，所述墙体纵肋(7)中设有墙体钢筋网片(5)，其特征在于：所述墙体空腔(8)为贯通空腔，还包括如权利要求1
‑
5任意一项所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点。7.一种如权利要求1
‑
5任意一项所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点的设计施工方法，其特征在于包括以下步骤：s1、根据预制墙体的体积v、混凝土材料密度ρ和空腔率r
v
，计算预制墙体自重标准值g
mk
＝ρv(1
‑
r
v
)，并根据式(1)计算考虑脱模吸附、动力增大效应和安全冗余度的荷载增大系数k；式(1)中ψ
dy
、ψ
dy1
、ψ
dy2
分别为非脱模工况动力增大系数、脱模工况动力增大系数1、脱模工况动力增大系数2，q
ad
为脱模吸附力，a
m
为构件脱模面积；s2、将预埋螺母连接节点当成铰支座，按照梁模型并考虑荷载增大系数计算各支反力并求和，得出螺母(1)的受力总荷载f
k
；s3、根据式(3)和(4)计算螺母(1)的粘结锚固强度τ
u
和基本锚固长度l
ab
；
式中c为预制墙体的钢筋保护层厚度，f
c
为预制墙体的混凝土抗压强度设计值，d
r
为螺母(1)的直径，a
j
为约束环(22)的面积，f
jy
为约束环(22)的强度设计值，f
y
为螺母(1)的屈服强度设计值，s为竖向相邻的约束环(22)之间的间距；s4、根据式(5)计算螺母(1)的锚固长度l
a
，并确定螺母(1)的总长度l
a1
；s5、根据式(7)计算连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏强度n
rib
；式中a
ria
、a
ric
分别为连接节点处受拉状态下纵肋混凝土锥形体破坏面在考虑边距影响情况下的实际投影面积和不考虑边距影响情况的计算投影面积，f
t
为混凝土抗拉强度设计值；s6、判断是否满足n
rib
≥f
k
/n，如果满足条件进行下一步，如果不满足，返回s4
‑
s5，重新确定螺母(1)的锚固长度l
a
和螺母(1)的总长度l
a1
，直至满足条件；s7、确定竖向附加u形钢筋(3)的构造和环形内直径d
vr
，其中d
vr
≥2.5d
ad
；s8、按照式(9)确定竖向附加u形钢筋(3)伸出最底部的约束装置(2)的约束环(22)底部的长度为l
ad
，并确定竖向附加u形钢筋(3)的总长度l
ad1
；式中d
ad
为竖向附加u形钢筋(3)的直径；s9、确定水平附加槽形钢筋(4)的构造；s10、确定水平附加梯形钢筋(6)的构造；s11、确定u形底部加强钢筋(9)的构造；s12、将约束装置(2)安装在螺母(1)外；s13、将竖向附加u形钢筋(3)穿过十字交叉杆(23)并与约束装置(2)绑扎；s14、将带有约束装置(2)和竖向附加u形钢筋(3)的螺母(1)沿竖向安装在墙体纵肋(7)中；
s15、将水平附加槽形钢筋(4)、水平附加梯形钢筋(6)分别与竖向附加u形钢筋(3)和墙体钢筋网片(5)绑扎，形成钢筋骨架；s16、将u形底部加强钢筋(9)穿过底部的约束装置(2)的十字交叉杆(23)并与相应侧的墙体钢筋网片(5)绑扎；s17、浇筑混凝土，脱模成型，最终形在预制墙体顶部形成预埋螺母连接节点。8.根据权利要求7所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点的设计施工方法，其特征在于，根据式(2)确定s3中螺母(1)的面积a
r
和直径d
r
：式中n取值：两点吊装取2；f
y
为螺母(1)的屈服强度设计值。9.根据权利要求7所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点的设计施工方法，其特征在于，根据式(8)确定s7中竖向附加u形钢筋(3)的面积a
ad
和直径d
ad
；式中：f
ad
为竖向附加u形钢筋(3)的屈服强度设计值，m为竖向附加u形钢筋(3)的根数，4根竖向附加u形钢筋(3)布置时取8，2n
rib
是考虑了增大1倍的安全储备。10.根据权利要求7所述的纵肋空心墙体的预埋螺母连接节点的设计施工方法，其特征在于，根据式(11)确定s11中u形底部加强钢筋(9)的面积a
u
和直径d
u
；式中f
uy
为u形底部加强钢筋(9)的屈服强度设计值；j为u形底部加强钢筋(9)的肢数，一个u形底部加强钢筋(9)取2，两个u形底部加强钢筋(9)取4；0.7为考虑安装角度对强度的折减系数。

技术总结
本发明的纵肋空心墙体及其预埋螺母连接节点和设计施工方法属于建筑结构领域，本发明通过在螺母外套设约束装置，提升螺母与混凝土粘结滑移性能，并提高节点区混凝土的抗开裂性能，同时提高节点承载力安装储备。竖向附加U形钢筋、水平附加槽型钢筋和水平附加梯形钢筋形成钢筋骨架，有效提高节点混凝土椎体破坏的承载力强度。U形底部加强钢筋将螺母、钢筋骨架与预制墙体钢筋网片有效连接，提高整体受力性能，并防止螺母与混凝土发生锚固破坏后出现节点失效现象。该预埋螺母连接节点受力合理、加工方便，安装快捷，成本较低。本发明可实现在具有贯通空腔的纵肋空心预制墙板中设置螺母，减轻纵肋空心预制墙板的自重，减小墙板的尺寸，提高安装效率。提高安装效率。提高安装效率。


技术研发人员：刘洋 杨思忠 赵志刚 任成传 车向东 王炜 岑丽丽 刘立平 袁啸天 冯耀祖 唐国安
受保护的技术使用者：北京市住宅产业化集团股份有限公司
技术研发日：2021.02.07
技术公布日：2021/10/14