一种装配式钢-混凝土结构件、连接结构及施工方法与流程

1.本发明属于装配式建筑构件技术领域，尤其是涉及适用于装配式建筑的一种装配式钢-混凝土结构件、连接结构及施工方法。


背景技术：

2.混凝土、钢材是常用于工程结构建设的常用材料，随着建筑工业化概念的提出，装配式建筑成为新的发展方向，近年来，钢-混凝土结构件作为一种组合结构件，在装配式建筑上得以广泛的应用，其发挥了钢材轻、强度大，混凝土刚度大的材料性能优势，并具有布局灵活、工业化程度高、施工速度快的特点。
3.众所周知，现有的用于装配式建筑的钢-混凝土结构件在现场施工过程中，需要将位于上、下层的两个结构件进行焊接固定，显然采用焊接固定的方式存在如下缺点：
4.1)施工不便，施工成本高，施工周期长；
5.2)高空焊接存在安全隐患，且不利于节能环保；
6.3)在具体施工过程中，往往是先将下层的结构件进行浇筑，浇筑完成后再对上、下层结构件的连接部分进行浇筑，该种分步浇筑的方式如果上、下层结构件的连接部分的混凝土浇筑的比较松散，混凝土就会在钢构件的型腔内产生滑动的可能，影响上、下层结构件的连接部分的可靠性。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种装配式钢-混凝土结构件、连接结构及施工方法，该种装配式钢-混凝土结构件在上、下层结构件施工装配过程中无需焊接且对连接部分的混凝土有限位作用，以解决现有技术中装配式钢-混凝土结构件在现场施工过程中上、下层结构件通过焊接装配存在的上述问题。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.一种装配式钢-混凝土结构件，其包括钢构件，所述钢构件具有用于浇筑混凝土的型腔，所述型腔内固定设置有若干个墙栓，其中，所述钢构件的一端外壁上固定有朝外延伸的若干块外连接板，另一端内壁上间隔固定有若干块紧固栓块，所述外连接板上开设有第一通孔，所述紧固栓块上开设有螺纹孔，对应所述螺纹孔于所述钢构件上开设有第二通孔，两个所述钢构件装配时，其中一个钢构件的设置若干块紧固栓块的一端插入另一个钢构件的若干块外连接板内，固定螺栓穿过所述第一通孔和第二通孔并锁紧于对应的所述紧固栓块的螺纹孔内。
10.进一步的说，所述钢构件上设置有外连接板的一端的内壁上间隔固定有若干个朝外延伸的锚箍拉筋，所述第一通孔的位置与所述锚箍拉筋的位置相互错开。
11.进一步的说，所述锚箍拉筋整体为底部开口的“u”形结构，其两端分别焊接固定于所述钢构件的长度方向的两侧内壁上。
12.进一步的说，所述钢构件的设置有紧固栓块的一端的两个侧边上对应开设有至少
一组第三通孔，所述两个侧边沿所述钢构件的型腔的宽度方向相对设置，所述第三通孔位于所述紧固栓块的上方。
13.进一步的说，所述若干块外连接板焊接固定于所述钢构件的端部且将所述钢构件的端部包围，且所述若干块外连接板的底部开设有用于增加焊缝长度的开口槽，以提高外连接板与钢构件的焊接可靠性。
14.进一步的说，所述钢构件设置有紧固栓块的一端四角均开设有沿所述钢构件高度方向延伸的伸缩缝，伸缩缝的设置能够使钢构件的一端钢板产生形变，在浇筑混凝土后，混凝土会给该端的钢板一个向外的张力。
15.进一步的说，所述钢构件的截面为“一”字型、“l”型、“t”字型、“十”字型结构任一种或几种组合。
16.一种无装配式钢-混凝土结构件的连接结构，其包括第一结构件和第二结构件，其中，所述第一结构件和第二结构件均采用上述装配式钢-混凝土结构件，所述第一结构件的设置有紧固栓块的一端插入所述第二结构件的外连接板内，所述第一结构件的第二通孔与所述第二结构件的外连接板上的第一通孔相对应，固定螺栓通过所述第一通孔和第二通孔锁紧于对应的所述紧固栓块上，以将所述第二结构件的外连接板固定于所述第一结构件的端部，所述第二结构件的锚箍拉筋位于所述第一结构件的型腔内。
17.进一步的说，所述第一结构件的端部每组第三通孔内均穿设有螺纹栓棒，所述螺纹栓棒沿宽度方向贯穿所述第一结构件的型腔设置且其两端通过锁紧螺母固定于所述第一结构件的钢构件上。
18.进一步的说，所述螺纹栓棒位于所述第二结构件的所有锚箍拉筋的“u”形口内。
19.一种装配式钢-混凝土结构件的连接结构的施工方法，第一结构件作为上层结构件，第二结构件作为下层结构件，其包括以下步骤：
20.下层结构件浇筑混凝土，需把下层结构件的型腔的上端处空出，以方便后续与上层结构件装配，
21.将上层结构件起吊至下层结构件的正上方，将上层结构件的下端插入所述下层结构件的外连接板内，并使上层结构件的若干个第二通孔与下层结构件的外连接板上的若干个第一通孔相对应，若干个固定螺栓依次穿过上层结构件的第二通孔、下层结构件的第一通孔并锁紧于对应紧固栓块上的螺纹孔内，将下层结构件的外连接板固定于上层结构件的下端，
22.在上层结构件上的每组第三通孔内穿设螺纹栓棒，螺纹栓棒位于所述下层结构件的所有锚箍拉筋的“u”形口内，螺纹栓棒的两端通过锁紧螺母固定于上层结构件的钢构件上，
23.在上层结构件和下层结构件的连接处浇筑混凝土。
24.本发明的有益效果为，所述装配式钢-混凝土结构件及其连接结构与现有技术相比存在如下优点：
25.1)上、下层装配式钢-混凝土结构件的外加强板和紧固栓块通过固定螺栓进行固定连接，在保证其连接稳定可靠的前提下，无需进行现场焊接，施工方便快捷、施工安全、绿色环保。
26.2)整个装配式钢-混凝土结构件都能够在工厂预制完成，施工方便，制作成本低，
施工周期短，工业化程度高，有利于装配式建筑的推广及应用。
27.3)紧固栓块位于装配式钢-混凝土结构件的型腔内，不仅能够起到连接固定作用，同时对上、下层结构件的连接部分内的混凝土起到限位作用，有效避免该处混凝土上下滑动的发生，以保证上、下层结构件的连接结构的整体可靠性。
28.4)多个锚箍拉筋伸入上层结构件的型腔内，将下层结构件与上层结构件内的混凝土连接为一体，增加了上、下层结构件的连接结构可靠性和连接强度，同时也能有效避免该处混凝土移动的发生。
29.5)螺纹栓棒贯穿型腔设置且位于锚箍拉筋的“u”形口内，对该处型腔内的混凝土限位，同时穿过所有的锚箍拉筋，提高整体的连接强度和可靠性。
附图说明
30.图1是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的连接结构的主视示意图；
31.图2是图1中a-a向的剖面示意图；
32.图3是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的结构示意图；
33.图4是图3中b-b向的剖面示意图；
34.图5是图3中c-c向的剖面示意图；
35.图6是图3中d-d向的剖面示意图；
36.图7是图3中e-e向的剖面示意图；
37.图8是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的外连接板的主视示意图；
38.图9是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的外连接板的俯视示意图；
39.图10是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的紧固栓块的侧视示意图；
40.图11是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的紧固栓块的主视示意图；
41.图12是本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的锚箍拉筋的结构示意图；
42.图13本发明实施例一提供的装配式钢-混凝土结构件的现场施工后的结构示意图；
43.图14是本发明实施例二提供的装配式钢-混凝土结构件的连接结构的俯视示意图；
44.图15是本发明实施例三提供的装配式钢-混凝土结构件的连接结构的俯视示意图。
具体实施方式
45.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
46.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者
也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.实施例一
48.请参阅图1至图12所示，本实施例中，一种装配式钢-混凝土结构件的连接结构包括上层结构件1和下层结构件2，上层结构件1和下层结构件2结构相同，均包括整体为“一”字型结构的钢构件3，钢构件3可以为用于装配式建筑的墙柱或剪力墙的任一种，钢构件3具有用于浇筑混凝土的型腔4，型腔4内无隔板，钢构件3的两个宽侧板上对应开设有用于插入墙栓的多个插入孔5，多个墙栓插入对应的两个插入孔5内并与钢板进行焊接固定，多个墙栓对钢构件3起到加强作用，同时通过墙栓将钢构件3与其内浇筑的混凝土结合为一体，多个墙栓在钢构件3的高度方向布置为多层，相邻上下两层的墙栓交错布置。
49.钢构件3的上端外壁上焊接固定有连接框，连接框由四块外连接板6拼焊而成，四块外连接板6紧贴焊接固定于钢构件3的四个侧板上且朝上延伸，以将钢构件3的上端包围。四块外连接板6上均开设有多个第一通孔6-1，钢构件3的下端内壁上配合第一通孔6-1焊接固定有多块长条形且具有一定厚度的紧固栓块7，紧固栓块7上开设有螺纹孔7-1，对应螺纹孔7-1于钢构件3上开设有多个第二通孔3-1，外连接板6的底部开设有用于增加焊缝长度的开口槽6-2，以延长外连接板6与钢构件3的焊接长度，同时为了便于连接框插入上层结构件1的底端，外连接板6的上端内侧开设有倒角。
50.钢构件3设置有紧固栓块7的一端四角均开设有沿钢构件3高度方向延伸的伸缩缝3-2，伸缩缝3-2的设置能够使钢构件3的一端钢板产生形变，在浇筑混凝土后，混凝土会给该端的钢板一个向外的张力，从而提高上层结构件1和下层结构件2之间的钢板的摩擦力，提高连接的强度和可靠性。
51.钢构件3上端沿型腔4的宽度方向间隔固定有多个朝上延伸的锚箍拉筋8，锚箍拉筋8由螺纹钢折弯成底部开口的“u”形结构，锚箍拉筋8具有u形口8-1，锚箍拉筋8两端分别焊接固定于钢构件3的沿型腔4厚度方向相对设置的两个侧边(即钢结构的两个宽侧板)的内壁上，锚箍拉筋8的固定位置需与第一通孔6-1的位置相互错开，位于最外侧的两个锚箍拉筋8向内侧折弯，以便于进入上层结构件1的型腔4内。
52.钢构件3的下端沿型腔4宽度方向相对设置的两个侧边(即钢结构的两侧窄侧板)上对应开设有四组第三通孔3-3，第三通孔3-3均位于紧固栓块7的上方。施工时，每组第三通孔均穿设有螺纹栓棒9，螺纹栓棒9沿宽度方向贯穿钢构件3的型腔4设置且其两端通过锁紧螺母10固定于钢构件3上，所有螺纹栓棒9均位于所有锚箍拉筋8的“u”形口8-1内。
53.请参阅图13所示，上层结构件1和下层结构件2在工厂进行预制后，运输至现场进行施工，具体的现场施工包括以下步骤：
54.步骤一，下层结构件2在装配完成后，对下层结构件2浇筑混凝土，需把下层结构件2的型腔3的上端处空出，以方便后续与上层结构件2装配；
55.步骤二，将上层结构件1起吊至下层结构件2的正上方，使上层结构件1的下端插入下层结构件2的连接框内，并使上层结构件1的多个第二通孔3-1与下层结构件2的外连接板6上的多个第一通孔6-1一一对应，多个固定螺栓11依次穿过上层结构件1的第二通孔3-1和下层结构件2的第一通孔6-1并锁紧于对应紧固栓块7的螺纹孔7-1内，将下层结构件2的所有外连接板6固定于上层结构件1的下端，
56.步骤三，在上层结构件1上的每组第三通孔3-3内穿设螺纹栓棒9，螺纹栓棒9位于下层结构件2的所有锚箍拉筋8的“u”形口8-1内，螺纹栓棒9的两端通过锁紧螺母10固定于上层结构件1的钢构件3上，
57.步骤四，在上层结构件1和下层结构件2的连接处浇筑混凝土，
58.步骤五，混凝土浇筑完成后，在上层结构件1和下层结构件2的外壁上施工外墙12。
59.需要说明的是：
60.钢构件3的截面也可以是“l”型、“t”字型、“十”字型结构任一种或与“一”字型的几种组合。
61.实施例二
62.请参阅图14所示，本实施例中，一种装配式钢-混凝土结构件的连接结构与实施例一的主要区别在于：将该结构件以及连接结构应用于“l”型的结构件上，多个外连接板6围成的连接框配合“l”型的结构件的横截面设置，而紧固栓块7、锚箍拉筋8和螺纹栓棒9的结构及连接方式均相同，在此不再累述。
63.实施例三
64.请参阅图15所述，本实施例中，一种装配式钢-混凝土结构件的连接结构与实施例一的主要区别在于：将该结构件以及连接结构应用于“t”型的结构件上，多个外连接板6围成的连接框配合“t”型的结构件的横截面设置，而紧固栓块7、锚箍拉筋8和螺纹栓棒9的结构及连接方式均相同，在此不再累述。由此可知该连接结构也可以根据需要适用于“十”字型结构的钢构件上。
65.以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。