一种基于槽型UHPC拼接构件的全装配式梁柱节点及其制作方法与流程

一种基于槽型uhpc拼接构件的全装配式梁柱节点及其制作方法
技术领域
1.本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种基于槽型uhpc拼接构件的全装配式梁柱节点及其制作方法。


背景技术：

2.装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量，构件可在工厂内进行产业化生产，施工现场可直接安装，方便又快捷，可缩短施工工期。
3.随着国家对低碳环保的进一步倡导及人们对高品质建造的日益需求，装配式混凝土建筑会有更为广阔的发展空间。
4.构件采用超高性能混凝土(uhpc)材料，具有超高力学性能与耐久性能，使结构具有自重小、韧性好、耐久性高、设计自由度大、符合可持续发展等特点。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于槽型uhpc拼接构件的全装配式梁柱节点及其制作方法，目的是使得全装配式梁柱节点结构能够在工厂快速生产，通过拼接组合成h型梁和空心柱，以此节约施工时间，节点安装方便，同时大大提升节点结构的力学性能和耐久性能。具体技术方案如下：
6.一种基于槽型uhpc拼接构件的全装配式梁柱节点，包括：
7.预制槽型梁，其包括梁体以及设于梁体端部的端板；
8.预制槽型柱，其包括柱体以及设于所述柱体的预制空腔与螺栓孔；
9.螺栓杆，用于连接所述槽型柱与槽型梁；
10.角钢，用于连接所述槽型柱与槽型梁。
11.进一步的，所述槽型梁的腹板设置有螺栓肋，并在其中预留螺栓孔；螺栓杆，置于所述螺栓孔中。通过设置螺栓肋提高了梁的承载能力和稳定性。
12.进一步的，所述预制槽型柱的柱体与预制槽型梁连接部分全部实心，亦可根据需求设置实心部位，并设置螺栓孔；
13.进一步的，所述槽型柱的腹板也设置螺栓肋，并在其中设置螺栓孔；螺栓杆，置于所述螺栓孔中。所述螺栓采用高强螺栓。
14.进一步的，所述全装配式梁柱节点处设有上角钢、下角钢，所述全装配式梁柱节点连接方式采用螺栓连接。
15.进一步的，所述槽型梁的螺栓肋由uhpc材料制成，为螺栓拼接提供可能，并提高梁的整体性能。
16.进一步的，所述端板包括上连接板、下连接板、侧连接板和连接端板，上连接板、下连接板、侧连接板和连接端板上均设有螺栓孔，所述上连接板和下连接板平行设置，所述侧
连接板与所述连接端板均设置在所述上连接板和所述下连接板之间用于连接所述上连接板和所述下连接板，上连接板、侧连接板和连接端板之间彼此垂直设置，下连接板、侧连接板和连接端板之间彼此垂直设置。
17.进一步的，所述槽型梁内上下两侧的主筋端头弯起并滚丝，用于连接所述端板与所述角钢。
18.进一步的，所述槽型梁作为梁的主体部分，槽型梁之间通过所述螺栓孔中的螺栓杆连接，分为空腔相背和空腔相向两种有效的拼接方式。两段槽型梁的空腔相背，螺栓连接形成h型梁；两段槽型柱的空腔相向，螺栓连接形成矩形空心柱。
19.进一步的，对槽型梁之间的连接部位进行凿毛处理，并在接触面涂抹粘接材料。
20.进一步的，所述槽型梁之间通过所述螺栓杆穿过所述螺栓肋中的螺栓孔进行螺栓连接，并在所述螺栓肋或螺栓孔对应位置上预留螺帽与对应施工空间，螺栓连接后灌浆填满，保证所述槽型梁表面平整，无突起的螺栓。
21.进一步的，所述槽型梁上侧的主筋端头依次穿过上连接板和上角钢一侧的螺栓孔使得上角钢、上连接板和槽型梁之间实现螺栓连接，所述槽型梁下侧的主筋端头依次穿过下连接板和下角钢一侧的螺栓孔使得所述下角钢、所述下连接板和槽型梁之间实现螺栓连接，所述上角钢另一侧通过所述螺栓杆穿过所述槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接，所述下角钢另一侧通过所述螺栓杆穿过所述槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接，所述槽型柱两侧的槽型梁的连接端板通过所述螺栓杆穿过槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接。该连接方式采用在节点处加了上下角钢，可以传递梁端剪力和梁端弯矩。
22.进一步的，所述槽型柱与所述槽型梁所使用的混凝土材质为uhpc。
23.本发明还提供一种制作所述的全装配式梁柱节点的方法，包括如下步骤：
24.步骤s1，在工厂预制相应尺寸的所述槽型梁、所述槽型柱及相应螺栓杆，包括根据要求设计不同尺寸的槽型梁截面；将预制槽型梁梁体中上下两侧的主筋端头弯起并滚丝，将预制槽型梁梁体上的主筋、箍筋与设于梁体端部的端板绑扎在一起后立模浇筑混凝土形成槽型梁梁体，所述槽型梁的螺栓肋部分不设置箍筋；
25.步骤s2，将两段所述槽型梁空腔相背，用所述螺栓杆通过所述两段槽型梁的螺栓肋中的所述螺栓孔连接形成h型梁；将两段所述槽型柱空腔相向，用所述螺栓杆通过所述两段槽型柱的螺栓肋中的所述螺栓孔连接成空心柱；然后对槽型梁和槽型柱的所述螺栓孔进行灌浆处理，保证表面平整；
26.步骤s3，对所述空心柱与h型梁连接的部位进行凿毛处理，将h型梁的端板表面进行粗糙处理；在两段槽型梁拼接的接触面以及两段槽型柱拼接的接触面涂抹粘结剂，以密封缝隙防止水分进入h型梁和空心柱的空腔内，提高结构的耐久性；
27.步骤s4，在空心柱的两侧分别设置有下角钢，将2个下角钢的一侧与所述空心柱通过所述螺栓杆连接在对应位置，将所述h型梁置于两侧的所述下角钢上，h型梁下侧的主筋端头依次穿过h型梁的下连接板和下角钢另一侧的螺栓孔实现螺栓连接，
28.步骤s5，将空心柱两侧的h型梁的连接端板通过螺栓杆穿过所述空心柱的螺栓孔进行螺栓连接；
29.步骤s6，在空心柱两侧的h型梁的上表面均设置有上角钢，h型梁上侧的主筋端头依次穿过h型梁的上连接板和上角钢一侧的螺栓孔使得上角钢与h型梁实现螺栓连接，将2
个上角钢另一侧通过螺栓杆穿过所述空心柱的螺栓孔进行螺栓连接，从而形成全装配式梁柱节点结构。
30.本发明相对于现有技术，具有如下有益技术效果：
31.1、本发明中的所有连接部件可以全部在工厂规格化生产，利用国家标准螺栓连接，不需要焊接工艺，操作简便，施工方便快捷。
32.2、在浇筑槽型梁时，提前预留安装螺栓的孔道，在现场装配时，通过螺栓快速高效地连接。不再需要湿作业，简化工艺，环保节能。
33.3、预制槽型梁主筋端头与端板连接牢靠，使得槽型梁与端板整体性较好。
34.4、在梁柱节点处设置上、下角钢，使得施工更加方便。
35.5、预制h型梁与预制柱用材为uhpc，使得结构强度高、耐久性好、构件尺寸小，吊装方便。
36.6、槽型拼接梁柱螺栓孔中的螺栓杆可更换，便于修复。
附图说明
37.图1为全装配式槽型拼接h型梁示意图；
38.图2为全装配式槽型拼接空心柱示意图；
39.图3为全装配式梁柱节点构造示意图；
40.图4为全装配式梁柱节点构造透视图；
41.图5为全装配式梁柱节点构造中端板结构示意图；
42.图6为全装配式梁柱节点构造中角钢示意图。
43.附图标记：
[0044]1‑1‑
梁体，1
‑2‑
端板，1
‑3‑
螺栓孔，1
‑4‑
螺栓杆，1
‑5‑
主筋端头，1
‑6‑
螺栓肋，2
‑1‑
柱体，2
‑2‑
螺栓孔，2
‑3‑
螺栓杆，2
‑4‑
螺栓肋，3
‑1‑
h型梁，3
‑2‑
空心柱，3
‑3‑
角钢，3
‑4‑
螺栓杆，5
‑1‑
上连接板，5
‑2‑
下连接板，5
‑3‑
侧连接板，5
‑4‑
连接端板，5
‑5‑
螺栓孔。
具体实施方式
[0045]
为使本技术的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图1
‑
6对本技术作进一步的介绍。
[0046]
从附图1
‑
3可以看出，一种基于槽型uhpc拼接构件的全装配式梁柱节点，包括：
[0047]
预制槽型梁，其包括梁体1
‑
1以及设于梁体端部的端板1
‑
2；
[0048]
预制槽型柱，其包括柱体2
‑
1以及设于所述柱体2
‑
1的预制空腔与螺栓孔2
‑
2；
[0049]
螺栓杆2
‑
3，用于连接所述槽型柱与槽型梁；
[0050]
角钢，用于连接所述槽型柱与槽型梁。
[0051]
进一步的，所述槽型梁的腹板设置有螺栓肋1
‑
6，并在其中预留螺栓孔1
‑
3；螺栓杆1
‑
4，置于所述螺栓孔1
‑
3中。通过设置螺栓肋1
‑
6提高了梁的承载能力和稳定性。
[0052]
槽型梁在浇筑时设置螺栓肋，螺栓肋位置不配置钢筋，并且预留两个螺栓孔，便于梁的拼接；同时可根据不同位置受力不同设置不同间距不同厚度的螺栓肋，提高材料的利用率；进一步的，所述预制槽型柱的柱体与预制槽型梁连接部分全部实心，亦可根据需求设置实心部位，并设置螺栓孔；
[0053]
所述槽型柱的腹板也设置螺栓肋2
‑
4，并在其中设置螺栓孔2
‑
2；螺栓杆2
‑
3，置于所述螺栓孔2
‑
2中。所述螺栓采用高强螺栓。
[0054]
进一步的，所述全装配式梁柱节点处设有上角钢、下角钢3
‑
3，所述全装配式梁柱节点连接方式采用螺栓连接。
[0055]
进一步的，所述槽型梁的螺栓肋由uhpc材料制成，为螺栓拼接提供可能，并提高梁的整体性能。
[0056]
进一步的，所述端板包括上连接板5
‑
1、下连接板5
‑
2、侧连接板5
‑
3和连接端板5
‑
4，上连接板5
‑
1、下连接板5
‑
2、侧连接板5
‑
3和连接端板5
‑
4上均设有螺栓孔，所述上连接板5
‑
1和下连接板5
‑
2平行设置，所述侧连接板5
‑
3与所述连接端板5
‑
4均设置在所述上连接板5
‑
1和所述下连接板5
‑
2之间用于连接所述上连接板5
‑
1和所述下连接板5
‑
2，上连接板5
‑
1、侧连接板5
‑
3和连接端板5
‑
4之间彼此垂直设置，下连接板5
‑
1、侧连接板5
‑
3和连接端板5
‑
4之间彼此垂直设置。
[0057]
预制槽型梁端板的上连接板与下连接板设有螺栓孔，使得槽型梁主筋可通过螺栓孔与角钢进行连接，提高整体性能；预制槽型梁端板表面进行粗糙处理，以增大摩擦力。
[0058]
进一步的，所述槽型梁内上下两侧的主筋端头1
‑
5弯起并滚丝，用于连接所述端板1
‑
2与所述角钢3
‑
3。
[0059]
进一步的，所述槽型梁作为梁的主体部分，槽型梁之间通过所述螺栓孔中的螺栓杆连接，分为空腔相背和空腔相向两种有效的拼接方式。两段槽型梁的空腔相背，螺栓连接形成h型梁；两段槽型梁的空腔相向，螺栓连接形成矩形空心梁。
[0060]
进一步的，对槽型梁之间的连接部位进行凿毛处理，并在接触面涂抹粘接材料。
[0061]
进一步的，所述槽型梁之间通过所述螺栓杆1
‑
4穿过所述螺栓肋1
‑
6中的螺栓孔1
‑
3进行螺栓连接，并在所述螺栓肋1
‑
6或螺栓孔1
‑
3对应位置上预留螺帽与对应施工空间，螺栓连接后灌浆填满，保证所述槽型梁表面平整，无突起的螺栓。
[0062]
进一步的，所述槽型梁上侧的主筋端头1
‑
5依次穿过上连接板5
‑
1和上角钢一侧的螺栓孔使得上角钢、上连接板和槽型梁之间实现螺栓连接，所述槽型梁下侧的主筋端头依次穿过下连接板和下角钢一侧的螺栓孔使得所述下角钢、所述下连接板和槽型梁之间实现螺栓连接，所述上角钢另一侧通过所述螺栓杆穿过所述槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接，所述下角钢另一侧通过所述螺栓杆穿过所述槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接，所述槽型柱两侧的槽型梁的连接端板通过所述螺栓杆穿过槽型柱的柱体螺栓孔进行螺栓连接。该连接方式采用在节点处加了上下角钢，可以传递梁端剪力和梁端弯矩。
[0063]
进一步的，所述槽型柱与所述槽型梁所使用的混凝土材质为uhpc。uhpc具有很高的耐久性和超高的抗压、抗拉、高韧性，在本实施例中能减小梁截面的尺寸，节约空间，同时槽型梁截面利用了uhpc的高抗压性能。
[0064]
本发明还提供一种制作所述的全装配式梁柱节点的方法，包括如下步骤：
[0065]
步骤s1，在工厂预制相应尺寸的所述槽型梁、所述槽型柱及相应螺栓杆，包括根据要求设计不同尺寸的槽型梁截面；将预制槽型梁梁体中上下两侧的主筋端头1
‑
5弯起并滚丝，将预制槽型梁梁体上的主筋、箍筋与设于梁体端部的端板绑扎在一起后立模浇筑混凝土形成槽型梁梁体，所述槽型梁的螺栓肋部分不设置箍筋；
[0066]
步骤s2，将两段所述槽型梁空腔相背，用所述螺栓杆通过所述两段槽型梁的螺栓
肋中的所述螺栓孔1
‑
3连接形成h型梁；将两段所述槽型柱空腔相向，用所述螺栓杆1
‑
4通过所述两段槽型柱的螺栓肋中的所述螺栓孔连接成空心柱；然后对槽型梁和槽型柱的所述螺栓孔进行灌浆处理，保证表面平整；
[0067]
步骤s3，对所述空心柱与h型梁连接的部位进行凿毛处理，将h型梁的端板表面进行粗糙处理；在两段槽型梁拼接的接触面以及两段槽型柱拼接的接触面涂抹粘结剂，以密封缝隙防止水分进入h型梁和空心柱的空腔内，提高结构的耐久性；
[0068]
步骤s4，在空心柱的两侧分别设置有下角钢，将2个下角钢的一侧与所述空心柱通过所述螺栓杆连接在对应位置，将所述h型梁置于两侧的所述下角钢上，h型梁下侧的主筋端头依次穿过h型梁的下连接板和下角钢另一侧的螺栓孔实现螺栓连接，
[0069]
步骤s5，将空心柱两侧的h型梁的连接端板通过螺栓杆穿过所述空心柱的螺栓孔进行螺栓连接；
[0070]
步骤s6，在空心柱两侧的h型梁的上表面均设置有上角钢，h型梁上侧的主筋端头依次穿过h型梁的上连接板和上角钢一侧的螺栓孔使得上角钢与h型梁实现螺栓连接，将2个上角钢另一侧通过螺栓杆穿过所述空心柱的螺栓孔进行螺栓连接，从而形成全装配式梁柱节点结构。
[0071]
由于槽型梁的特殊设计，由螺栓杆及钢筋承担拉应力，抗震性能更佳；在结构受到破坏时，由于梁和柱都是采用装配式构件，槽型梁柱和螺栓杆可更换，便于破坏后修复。
[0072]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。