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装配式建筑节点

2021-01-29 15:36:06

装配式建筑节点

  技术领域

  该实用新型涉及装配式建筑中的安装节点技术领域

  背景技术

  以申请人为山东科技大学,2018年申请的公开号为CN206873633U的实用新型为例,其公开了一种预应力锚栓柱脚节点连接结构,参考图1,包括钢柱、混凝土基础、锚栓支承托座顶板、加劲板、底板、PVC套管、锚栓、上下螺母、下锚板,先在混凝土基础中预埋锚栓,锚栓与混凝土之间应用PVC套管分离,锚栓的下锚板用上下螺母固定,用液压张拉器对锚栓施加预拉力,再用预埋在混凝土基础中的锚栓将底板固定,为提高柱脚底板刚度并避免底板过厚,锚栓下增设锚栓支承托座顶板,钢柱底部与底板焊接连接,在钢柱底部与混凝土基础连接处设置加劲板以加强底板刚度,提高柱脚的承载能力。

  事实上,现有技术中,关于钢结构柱脚的安装节点,样式比较多。和上述专利文献相似的,基本都存在一次性固定、不可更换的问题。

  在实际的工程中,考虑地震、腐蚀等情况的因素,尤其是,钢柱与地面接触部位由于潮湿、电化学腐蚀明显,因此,钢柱的柱脚位置是最容易遭到腐蚀的,腐蚀后,由于柱脚位置的受力较大,使得该处成为力学上的薄弱环节,容易出现开裂、局部形变等问题,该问题在多震地区尤其明显。这种柱脚一旦开裂,对于钢柱的更换是比较棘手的工程问题。目前采用的更换手段是将整个钢柱整体的更换。

  实用新型内容

  为了解决现有技术的不足,本实用新型提供一种装配式建筑节点,用于解决现有的装配式建筑柱脚易被腐蚀,且被腐蚀后产生局部开裂后不易被更换的问题。

  本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:

  装配式建筑节点,包括自上而下按顺序设置的钢柱、过渡钢柱、预埋钢箱、二次硬化混凝土基础和墩柱基础,其特征在于,

  所述过渡钢柱是由至少两个子模块围合而成的内部中空的柱状体,且在该过渡钢柱柱壁上至少设置有一个容千斤顶进入的窗口;

  所述预埋钢箱包括连接部和预埋部,所述预埋部通过地锚螺栓与墩柱基础进行连接;

  所述连接部与所述过渡钢柱之间通过可拆卸的紧固件进行连接;

  所述钢柱底部的固定端与所述过渡钢柱之间通过可拆卸的紧固件进行连接。

  进一步地,所述过渡钢柱的防腐等级低于钢柱和预埋钢箱的防腐等级。

  进一步地,所述过渡钢柱的抗扭等级低于钢柱的抗扭等级。

  进一步地,所述钢柱为方形钢柱、矩形钢柱或者圆形钢柱。

  进一步地,与所述过渡钢柱配合的所述固定端设置有强化钢板以及加强肋。

  进一步地,所述子模块上设置加强肋。

  进一步地,所述紧固件为高强度标准螺栓。

  进一步地,所述预埋部的内部空腔被钢肋分割为若干空腔,在该空腔内灌注无收缩混凝土。

  本实用新型的有益效果是:

  1、该节点实施后,使得过渡钢柱部分形成薄弱环节,且其为可更换的设计,当过渡钢柱部分损伤后,可以及时进行更换。

  2、过渡钢柱部分的更换简单实用,实用简单的第三方液压千斤顶即可实施,更换效率高,成本低,极大的方便的后期的维护。

  3、该节点结构紧凑,没有明显的增加建筑物的施工成本,整体质量和成本可操作性强。

  附图说明

  图1为现有技术示意图。

  图2为本实用新型的结构图。

  图3为本实用新型的立体图。

  图4为钢柱的俯视图。

  图5为过渡钢柱子模块的俯视图。

  图6为过渡钢柱子模块的立体图。

  图7为过渡钢柱子模块的立体图。

  图8为预埋钢箱的立体图。

  图9为预埋钢箱的立体图。

  图中:

  10钢柱,11固定端,

  20过渡钢柱,21螺栓连接部,22窗口,23加强肋结构,

  30预埋钢箱,31预埋部,32连接部,33钢肋,34无收缩混凝土,35操作空间,

  40二次硬化混凝土基础,

  50墩柱基础,51地锚螺栓,52高强度螺栓。

  具体实施方式

  本实用新型的发明宗旨,可以理解为在传统的普通锚栓柱脚的基础上,进行二次的开发,形成一种可以方便的对柱脚位置进行更换的技术方案,该技术,首先,从材料上,将钢柱和柱脚分体设计,并将柱脚安装在最容易被腐蚀的、也是最潮湿的部位,在充分考虑外界因素的情形下,腐蚀会现在柱脚位置发生,且柱脚位置形成力学上的薄弱环节。由于在此处位置设置了便于液压千斤顶操作的空间,所以后期,可以使用液压千斤顶对该钢柱进行微微的顶升,从而有利于该部位柱脚的更换。

  实施例一

  参考图2至图9,该结构涉及自上而下顺序设置的钢柱10、过渡钢柱20、预埋钢箱30、二次硬化混凝土基础40和墩柱基础50,下面分别从各个角度介绍其组成和特点。

  钢柱10部分,和现有钢柱类似,一般在钢柱的底部焊接一个连接钢板,该连接钢板根据钢柱的样式决定。例如,当钢柱为圆形钢柱时,该连接钢板为圆形的钢板,且该钢板的直径大于钢柱的断面,已预留出螺栓孔的位置,并在该连接钢板和钢柱之间通过焊接的方式形成多个加强肋,该加强肋的存在,有利于钢柱的连接强度。也就是说,在该钢柱10的下端为带有螺栓孔的固定端11。

  钢柱10及其上的附属连接钢板为工厂预制件,并在工厂做好防腐处理。

  过渡钢柱20,为上下两端的敞口设计,该部分属于一个单独的钢制构件,该构件属于一个创新,该构件的使用,使得在过渡钢柱部位形成一个力学上的薄弱区,同时也是一个防腐能力比较差的薄弱区,且该部位位于钢柱下方,使用环境比钢柱恶劣,当发生腐蚀时,此处先发生腐蚀,且腐蚀后该处便于被观测到。该过渡钢柱是由两块或者四块子模块组成的,便于更换工作的展开。具体的,以一个两组合子模块为例,该过渡钢柱的上下两端为螺栓连接部 21,设置有螺栓孔。两个子模块组合后形成一个完整的中空的结构,该中空部内可以用于放置千斤顶。

  该过渡钢柱的立面上开设有用于千斤顶放入和取出的窗口22。

  参考图5至图7,给出了一种具体的可行的方案,该方案中,过渡钢柱的子模块为断面为 U字形(水平端面,如图5),在该子模块的上下边沿处有连接螺栓连接部21,以及在该子模块内部和外部设置的加强肋结构23,上述的结构共同组成了一个刚度适中的子模块。容易理解,两个子模块组成一个完整的过渡钢柱20。具体实施过程中,当需要对该处的子模块进行更换时,通过窗口向内部放入一个千斤顶,该千斤顶为液压千斤顶,上端作用于钢柱,下端作用于预埋钢箱,施加液压举升力,将钢柱向上举升,然后将该过渡钢柱的两个子模块进行更换即可。在更换的过程中,使用紧固工具将过渡钢柱和钢柱之间的螺栓拆卸和紧固,同时,对过渡钢柱和预埋钢箱之间的螺栓拆卸和紧固,本实施例中,螺栓采用防松螺栓。

  预埋钢箱30,参考图8和图9,该预埋钢箱包括预埋部31和连接部32,其中上述的预埋部为方形钢柱,且在该预埋部的内部空腔内设置有若干钢肋33,钢肋将内部空腔分割为若干小的空腔,并通过在该空腔内灌注无收缩混凝土34进行填充。在该预埋部四周边沿处设置有螺栓孔,螺栓孔的作用在于与墩柱基础上的地锚螺栓进行定位和固定,具体的,该技术中,地锚螺栓下端锚固在墩柱基础之上,地锚螺栓的上端与预埋钢箱固定。在预埋部上方的为连接部,该连接部的结构以及在该连接部上设置的螺栓孔与过渡钢柱子模块上的螺栓孔一一对应。并在预埋钢箱和过渡钢柱之间使用高强螺栓组件进行紧固连接。

  在连接部32和预埋部31之间有操作空间35,该操作空间的存在用于保证高强度螺栓组件的紧固和取下,为过渡钢柱的拆卸提供安全操作。

  二次硬化混凝土基础40,位于桥墩基础和预埋钢箱之间,其成型工艺路线为,首先将预埋钢箱定位,该定位包括水平状态的定位和高度的定位,该定位使得预埋钢箱至设计位置。然后通过向二者之间的空间内灌注无收缩混凝土,并经过养护硬化后,完成预埋钢箱的固定。

  墩柱基础50,属于桩基基础的一部分,不再赘述。

  图例中,用51标记地锚螺栓,用52标记高强度螺栓,其中高强度螺栓用于钢柱与过渡立柱、过渡立柱与预埋钢箱之间的连接。

  上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进,均应扩如本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

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