一种预制主次梁钢企口刚性组合连接节点及连接方法与流程

1.本发明涉及一种预制主次梁钢企口刚性组合连接节点及连接方法。


背景技术：

2.目前，预制混凝土主次梁的连接方式主要有预制混凝土主梁现浇带、预制混凝土次梁现浇带和钢企口次梁等连接方式。采用上述连接方式，具有如下不足：1、预制混凝土主梁现浇带削弱了预制主次梁连接处主梁的整体性，抗剪抗扭承载力降低；而主次梁连接处往往是在主梁跨中应力最大的位置，同时也是次梁向主梁传递受力的区域，是剪力和扭矩最大处。因此，为使结构承载力满足受力要求，需在设计过程中对预制主梁进行加强处理。当预制主梁需要抗扭时，采用上述连接方式，由于现浇带使抗扭腰筋断开，需要在主梁腰筋处预埋机械套筒，对腰筋进行机械连接。在主次梁连接处不能充分发挥预制主梁全截面的抗剪抗扭承载力，造成材料浪费；在后浇带需对抗扭腰筋后处理，不利于施工的进行。
3.2、预制次梁现浇带削弱了预制次梁端部的整体性，抗剪承载力降低；而次梁梁端往往是剪力最大处。因此，为使结构承载力满足受力要求，需在设计过程中对预制次梁进行加强处理。同时，现浇带会导致次梁箍筋套入麻烦，所需施工模板和支撑较多，不利于施工的进行。
4.3、钢企口次梁连接属于铰接连接，主次梁节点整体性较差；在施工过程中易出现预制主次梁错位，削弱结构的整体水平刚度，影响装配式建筑的整体性和抗震性能。同时，钢企口次梁在设计过程中按照铰接计算会增大次梁的挠度，为减少次梁的挠度需通过增加次梁截面面积或增加次梁底筋等方式，经济性较差。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明提供一种预制主次梁接连处整体性好，抗弯、抗剪和抗扭承载力强，能达到等同于现浇混凝土主次梁连接的强度的预制主次梁钢企口刚性组合连接节点及连接方法。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种预制主次梁钢企口刚性组合连接节点，包括预制混凝土主梁和预制混凝土次梁，预制混凝土主梁包括预制主梁、预制主梁顶部现浇叠合层、预制主梁连接处现浇区、预制主梁预埋的钢企口承压板及锚固筋和预制主梁底部预埋的主梁预埋次梁底筋，预制混凝土次梁包括预制次梁、预制次梁顶部现浇叠合层、预制次梁预埋的钢企口和预制次梁底部现浇区；预制混凝土主梁和预制混凝土次梁的连接节点包括顶部现浇叠合层、钢企口连接节点和底部连接节点；预制主梁顶部现浇叠合层和预制次梁顶部现浇叠合层形成预制主次梁的顶部现浇叠合层；在预制主梁连接处现浇区，预制次梁预埋的钢企口和预制主梁预埋的钢企口承压板及锚固筋组成预制主次梁的钢企口连接节点；在预制次梁底部现浇区，预制次梁底筋伸出段、主梁预埋次梁底筋和套筒组成预制主次梁的底部连接节点。
7.预制主梁连接处现浇区中有用于放置钢企口的缺口，缺口下方预埋有钢企口承压板及锚固筋；预制次梁连接端预埋有垂直设置的钢企口，钢企口包括预埋在预制次梁里的钢企口预埋段、伸出预制次梁的钢企口伸出段和垂直焊接在钢企口主体两边的钢企口栓钉；钢企口预埋段通过钢企口栓钉和垂直箍在钢企口上的补强筋固定并预埋在预制次梁内；钢企口伸出段插入预制主梁连接处现浇区用于放置钢企口的缺口并放置在钢企口承压板及锚固筋上，再使用无收缩砂浆现浇填充形成预制主次梁的钢企口连接节点。
8.预制次梁连接端底部的预制次梁底部现浇区中伸出两根以上的预制次梁底筋伸出段，预制主梁的底部预埋并伸出相同数目的主梁预埋次梁底筋，每根预制次梁底筋伸出段与相对应的每根主梁预埋次梁底筋均通过位于预制次梁底部现浇区内的套筒进行连接，并使用细石混凝土现浇填充形成预制主次梁的底部连接节点。
9.预制次梁顶部现浇叠合层内设置有两根以上的次梁纵向受力面筋，每根次梁纵向受力面筋均贯穿于预制次梁顶部现浇叠合层和预制主梁顶部现浇叠合层。
10.预制次梁内设置的箍筋包括普通次梁箍筋和次梁组合箍筋；普通次梁箍筋的顶部伸入预制次梁顶部现浇叠合层并箍在次梁纵向受力面筋上，其余部分预埋在预制次梁内并在底部箍在预制次梁底筋下；次梁组合箍筋包括第一次梁组合箍筋、第二次梁组合箍筋和次梁组合箍筋连接筋；第一次梁组合箍筋的顶部伸入预制次梁顶部现浇叠合层并箍在次梁纵向受力面筋上，其中部预埋在预制次梁内，其底部伸出预制次梁并伸入预制次梁底部现浇区；在预制次梁底部现浇区内，第二次梁组合箍筋的底部箍在通过套筒连接成整体的预制次梁底筋伸出段和主梁预埋次梁底筋下；每根第一次梁组合箍筋与对应的第二次梁组合箍筋均通过次梁组合箍筋连接筋连接形成完整的次梁组合箍筋。
11.预制主梁与预制主梁顶部现浇叠合层的接触面、预制次梁与预制次梁顶部现浇叠合层的接触面和预制次梁底部与预制次梁底部现浇区的接触面均设置有凹凸度不小于4mm的粗糙面；预制主梁与预制主梁连接处现浇区的接触面和预制次梁与预制主梁连接处现浇区的接触面均设置为光滑面。
12.本发明还提供一种预制主次梁钢企口刚性组合连接节点的连接方法，包括以下步骤：第一步，预制主梁：在预制主梁与预制次梁的连接处，预留用于放置钢企口伸出段和用于主次梁节点连接的预制主梁连接处现浇区，在用于放置钢企口伸出段的预制主梁连接处现浇区缺口下方预埋钢企口承压板及锚固筋，在预制主梁底部预埋两根以上的主梁预埋次梁底筋，在预制主梁的顶部预留预制主梁顶部现浇叠合层，在预制主梁与预制主梁顶部现浇叠合层的接触面进行粗糙面处理；第二步，预制次梁：在预制次梁的连接端预埋垂直设置的钢企口，钢企口预埋段通过钢企口栓钉和补强筋固定并预埋在预制次梁内，使钢企口伸出段伸出外露于预制次梁，在预制次梁连接端的底部预留一段预制次梁底部现浇区，在预制次梁底部现浇区中伸出两根以上的预制次梁底筋伸出段，在预制次梁无预制次梁底部现浇区段中设置普通次梁箍筋，在预制次梁有预制次梁底部现浇区段中设置次梁组合箍筋，使普通次梁箍筋的顶部伸入次梁顶部现浇叠合层、其余部分预埋在预制次梁内并在底部箍在预制次梁底筋下，使第一次梁组合箍筋的顶部伸入预制次梁顶部现浇叠合层，中部预埋在预制次梁内，底部伸入预制次梁底部现浇区，在预制次梁的顶部预留预制次梁顶部现浇叠合层，在预制次梁与预
制次梁顶部现浇叠合层的接触面和预制次梁底部与预制次梁底部现浇区的接触面进行粗糙面处理；第三步，预制主梁的吊装：将预制主梁吊装到预定位置；第四步，次梁组合箍筋连接筋的设置：将两条次梁组合箍筋连接筋分别放置并固定在第一次梁组合箍筋上；第五步，预制次梁的吊装：将预制次梁吊装到预定位置，将预制次梁的钢企口伸出段放置在钢企口承压板及锚固筋上方的预制主梁连接处现浇区缺口中；第六步，预制次梁底筋伸出段与主梁预埋次梁底筋的连接：将每根预制次梁底筋伸出段与相对应的每根主梁预埋次梁底筋通过套筒进行连接；第七步，次梁底部现浇区段次梁组合箍筋的连接：将每条第一次梁组合箍筋对应的第二次梁组合箍筋弯钩的一端吊挂在次梁组合箍筋连接筋上，将第二次梁组合箍筋箍在通过套筒连接成整体的预制次梁底筋伸出段和主梁预埋次梁底筋下后，将每条第二次梁组合箍筋伸直的一端弯折形成弯钩，并吊挂在另一条次梁组合箍筋连接筋上，将第二次梁组合箍筋与第一次梁组合箍筋连接形成完整的次梁组合箍筋；第八步，预制主梁连接处现浇区和预制次梁底部现浇区的浇筑及现浇叠合层的形成：使用无收缩砂浆浇筑裸露在外的钢企口伸出段、预制主梁连接处现浇区，则预制主次梁钢企口连接节点形成；使用细石混凝土浇筑预制次梁底部现浇区、次梁组合箍筋和通过套筒连接成整体的预制次梁底筋伸出段和主梁预埋次梁底筋，则预制主次梁底部连接节点形成；使用混凝土浇筑预制主梁顶部现浇叠合层和预制次梁顶部现浇叠合层，则顶部现浇叠合层形成，使预制主梁与预制次梁连接为整体。
13.前述第八步中，在浇筑预制主梁顶部现浇叠合层和预制次梁顶部现浇叠合层之前，在叠合层两侧边沿平行放置两根以上贯穿于次梁顶部的现浇叠合层和主梁顶部的现浇叠合层的次梁纵向受力面筋。
14.前述第一步和第二步中，所述粗糙面的凹凸度不小于4mm。
15.本发明钢企口、套筒连接后的整体次梁底筋、预制主梁连接处现浇区、预制次梁底部现浇区以及现浇叠合层的设置，使预制主次梁连接为整体，达到现浇主次梁连接的强度。同时在不削弱预制主次梁整体性的情况下，使用钢企口和套筒连接后的整体次梁底筋将预制主次梁固定连接为整体，连接整体性强。次梁弯矩能有效传递至主梁，减少次梁挠度，具有较高的实用价值和经济价值。
16.附图说明
17.图1是本发明实施例预制主梁和预制次梁连接浇筑完毕的主视结构示意图；图2为图1的三维结构示意图；图3为图1中预制主梁的三维结构示意图；图4为图1中预制次梁的三维透视图；图5为图1中预制主次梁钢企口刚性组合连接节点的三维透视图；图6为本发明实施例的钢企口的三维结构示意图；图7为图1中预制次梁底部现浇区的三维结构示意图；
图8为本发明实施例的次梁组合箍筋的三维结构示意图；图9为第二次梁组合箍筋未弯折时的主视图。
18.附图标识：1.预制主梁；2.预制主梁顶部现浇叠合层；3.预制次梁；4.预制次梁顶部现浇叠合层；5.钢企口；6.钢企口预埋段；7.钢企口伸出段；8.钢企口栓钉；9.钢企口承压板及锚固筋；10.预制主梁连接处现浇区；11.预制次梁底部现浇区；12.预制次梁底筋伸出段；13.主梁预埋次梁底筋；14.套筒；15.次梁纵向受力面筋；16.预制次梁底筋；17.普通次梁箍筋；18.次梁组合箍筋；19.第一次梁组合箍筋；20.第二次梁组合箍筋；21.次梁组合箍筋连接筋；22.补强筋；23.主梁底筋；24.主梁箍筋；25.主梁面筋；26.次梁腰筋。
19.具体实施方式
20.下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
21.如图1至图5所示，本实施例包括预制混凝土主梁和预制混凝土次梁。预制混凝土主梁包括预制主梁1、预制主梁顶部现浇叠合层2、预制主梁连接处现浇区10、预制主梁预埋的钢企口承压板及锚固筋9和预制主梁底部预埋的主梁预埋次梁底筋13，预制混凝土次梁包括预制次梁3、预制次梁顶部现浇叠合层4、预制次梁预埋的钢企口5和预制次梁底部现浇区11。上述预制主梁1中预埋有钢企口承压板及锚固筋9；上述预制次梁3中预埋有钢企口5。如图3所示，预制主梁连接处现浇区10中有用于放置钢企口的缺口，缺口下方预埋有钢企口承压板及锚固筋9；预制次梁3连接端预埋有垂直设置的钢企口5。如图6所示，钢企口5包括预埋在预制次梁3里的钢企口预埋段6、伸出预制次梁3的钢企口伸出段7和垂直焊接在钢企口5主体两边的钢企口栓钉8；钢企口预埋段6通过钢企口栓钉8和垂直箍在钢企口5上的补强筋22固定并预埋在预制次梁3内；钢企口伸出段7插入预制主梁连接处现浇区10用于放置钢企口的缺口并放置在钢企口承压板及锚固筋9上，再使用无收缩砂浆现浇填充形成预制主次梁的钢企口连接节点。钢企口5主要起到提供抗剪承载力的作用，同时也方便了预制主次梁的安装定位。
22.预制次梁3连接端底部的预制次梁底部现浇区11中伸出两根以上的预制次梁底筋伸出段12，预制主梁1的底部预埋并伸出相同数目的主梁预埋次梁底筋13，每根预制次梁底筋伸出段12与相对应的每根主梁预埋次梁底筋13均通过位于预制次梁底部现浇区11内的套筒14进行连接，并使用细石混凝土现浇填充形成预制主次梁的底部连接节点。
23.如图7至图9所示，预制次梁3内设置的箍筋包括普通次梁箍筋17和次梁组合箍筋18；普通次梁箍筋17的顶部伸入次梁顶部现浇叠合层4并箍在次梁纵向受力面筋15上，其余部分预埋在预制次梁3内并在底部箍在预制次梁底筋16下；次梁组合箍筋18包括第一次梁组合箍筋19、第二次梁组合箍筋20和次梁组合箍筋连接筋21；第一次梁组合箍筋19的顶部伸入次梁顶部现浇叠合层4并箍在次梁纵向受力面筋15上，其中部预埋在预制次梁3内，其底部伸出预制次梁3并伸入预制次梁底部现浇区11；在预制次梁底部现浇区11内，第二次梁组合箍筋20的底部箍在通过套筒14连接成整体的预制次梁底筋伸出段12和主梁预埋次梁底筋13下；每根第一次梁组合箍筋19与对应的第二次梁组合箍筋20均通过次梁组合箍筋连接筋21连接形成完整的次梁组合箍筋18。
24.如图1和图2所示，预制次梁顶部现浇叠合层4内设置有两根以上的次梁纵向受力
面筋15，每根次梁纵向受力面筋15均贯穿于预制次梁顶部现浇叠合层4和预制主梁顶部现浇叠合层2。
25.预制主梁1与预制主梁顶部现浇叠合层2的接触面、预制次梁3与预制次梁顶部现浇叠合层4的接触面和预制次梁3底部与预制次梁底部现浇区11的接触面均设置有凹凸度不小于4mm的粗糙面；预制主梁1与预制主梁连接处现浇区10的接触面和预制次梁3与预制主梁连接处现浇区10的接触面均设置为光滑面，光滑面能使无收缩砂浆顺利地填满主次梁节点现浇区。
26.钢企口、套筒连接后的整体次梁底筋、主梁连接处现浇区、次梁底部现浇区以及现浇叠合层的设置，使预制主次梁连接为整体，达到现浇主次梁连接的强度。同时在不削弱预制主次梁整体性的情况下，使用钢企口和套筒连接后的整体次梁底筋将预制主次梁固接连接为整体，连接整体性强。
27.以上预制主次梁钢企口刚性组合连接节点是通过以下步骤实现连接的：第一步，预制主梁1：在预制主梁1与预制次梁3的连接处，预留用于放置钢企口伸出段7和用于主次梁节点连接的预制主梁连接处现浇区10，在用于放置钢企口伸出段7的预制主梁连接处现浇区10缺口下方预埋钢企口承压板及锚固筋9，在预制主梁1底部预埋两根以上的主梁预埋次梁底筋13，在预制主梁1的顶部预留预制主梁顶部现浇叠合层2，在预制主梁1与预制主梁顶部现浇叠合层2的接触面进行粗糙面处理。此步骤中，粗糙面的凹凸度不小于4mm。
28.第二步，预制次梁3：在预制次梁3的连接端预埋垂直设置的钢企口5，钢企口预埋段6通过钢企口栓钉8和补强筋22固定并预埋在预制次梁3内，使钢企口伸出段7伸出外露于预制次梁3，在预制次梁3连接端的底部预留一段预制次梁底部现浇区11，在预制次梁底部现浇区11中伸出两根以上的预制次梁底筋伸出段12，在预制次梁3无预制次梁底部现浇区11段中设置普通次梁箍筋17，在预制次梁3有预制次梁底部现浇区11段中设置次梁组合箍筋18，使普通次梁箍筋17的顶部伸入次梁顶部现浇叠合层4、其余部分预埋在预制次梁3内并在底部箍在预制次梁底筋16下，使第一次梁组合箍筋19的顶部伸入预制次梁顶部现浇叠合层4，中部预埋在预制次梁3内，底部伸入预制次梁底部现浇区11，在预制次梁3的顶部预留预制次梁顶部现浇叠合层4，在预制次梁3与预制次梁顶部现浇叠合层4的接触面和预制次梁3底部与预制次梁底部现浇区11的接触面进行粗糙面处理。此步骤中，粗糙面的凹凸度不小于4mm。
29.第一步和第二步的顺序可以调换，也可以同时进行。
30.第三步，预制主梁1的吊装：将预制主梁1吊装到预定位置。
31.第四步，次梁组合箍筋连接筋21的设置：将两条次梁组合箍筋连接筋21分别放置并固定在第一次梁组合箍筋19上。
32.第五步，预制次梁3的吊装：将预制次梁3吊装到预定位置，将预制次梁3的钢企口伸出段7放置在钢企口承压板及锚固筋9上方的预制主梁连接处现浇区10缺口中。
33.第六步，预制次梁底筋伸出段12与主梁预埋次梁底筋13的连接：将每根预制次梁底筋伸出段12与相对应的每根主梁预埋次梁底筋13通过套筒14进行连接。
34.第七步，次梁底部现浇区段次梁组合箍筋18的连接：将每条第一次梁组合箍筋19对应的第二次梁组合箍筋20弯钩的一端吊挂在次梁组合箍筋连接筋21上，将第二次梁组合
箍筋20箍在通过套筒14连接成整体的预制次梁底筋伸出段12和主梁预埋次梁底筋13下后，将每条第二次梁组合箍筋20伸直的一端弯折形成弯钩（如图9所示），并吊挂在另一条次梁组合箍筋连接筋21上，将第二次梁组合箍筋20与第一次梁组合箍筋19连接形成完整的次梁组合箍筋18。
35.第八步，预制主梁连接处现浇区10和预制次梁底部现浇区11的浇筑及现浇叠合层的形成：使用无收缩砂浆浇筑裸露在外的钢企口伸出段7、预制主梁连接处现浇区10，则预制主次梁钢企口连接节点形成；使用细石混凝土浇筑预制次梁底部现浇区11、次梁组合箍筋18和通过套筒14连接成整体的预制次梁底筋伸出段12和主梁预埋次梁底筋13，则预制主次梁底部连接节点形成；在叠合层两侧边沿平行放置两根以上贯穿于次梁顶部的现浇叠合层4和主梁顶部的现浇叠合层2的次梁纵向受力面筋15；使用混凝土浇筑预制主梁顶部现浇叠合层2和预制次梁顶部现浇叠合层4，则顶部现浇叠合层形成，使预制主梁1与预制次梁3连接为整体。
36.以上所述，仅是本发明较佳的具体实施方式而已，并非对本发明钢筋连接等任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明揭露的技术方案范围内，依据本发明的技术实质，利用上述揭露的技术内容，可轻易想到的变动或修改替换，都应涵盖在本专利的保护范围之内。