本发明涉及装配式建筑,具体涉及一种局部增强装配式柱连接结构、连接用模板及方法。
背景技术:
1、为了解决目前预制装配式混凝土柱在装配与连接方面存在的问题,部分研究者及施工企业对其连接方式展开了研究与实践。相关研究及实践证明在对柱纵向钢筋进行可靠连接后,利用高性能混凝土对预制上柱和预制下柱的连接区域进行填充浇筑可有效保证连接后的构件受力性能。但以上研究与实践中提出的连接方式仍存在部分问题。
2、目前广泛使用的灌浆套筒连接方式对工人的施工技术要求较高,且施工质量不易控制和检测。预制上柱和预制下柱拼接处灌浆层较薄,后期在服役过程中易产生通缝。
3、目前部分研究者提出采用焊接方式连接预制上柱和预制下柱的纵向钢筋,并利用高性能或超高性能混凝土对钢筋连接区域进行二次填充。这类连接方式仅注重其力学性能的研究,未考虑施工的可行性,例如在实际施工中,预制上柱长时间处于悬空状态,预制上柱的就位和定位存在较大困难,需要大量辅助构件才能使预制上柱保持较为准确的悬停状态,直到预制上柱和预制下柱的纵向钢筋连接及连接区域混凝土二次浇筑完毕并达到一定强度才能拆除相关辅助构架,代价大且不易操作。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种局部增强装配式柱连接结构、连接用模板及方法。
2、本发明目的之一是提供一种用于装配式柱体的连接结构,用于装配式柱体的连接,所述柱体至少包括预制上柱和预制下柱,该连接结构包括配置于所述预制上柱和预制下柱之间的冷弯薄壁型钢支撑构件,所述冷弯薄壁型钢支撑构件包括:
3、方形冷弯薄壁型钢,一端预埋入预制上柱的装配端,所述预制下柱的装配端配置有键槽,所述方形冷弯薄壁型钢的另一端伸入所述预制下柱的键槽内;
4、角形冷弯薄壁型钢,数量为多个,沿方形冷弯薄壁型钢的高度均匀设置,且同一高度处的角形冷弯薄壁型钢均匀分布于所述方形冷弯薄壁型钢的四周;还包括:
5、挤压套筒,用于连接所述预制上柱和预制下柱预留的纵向钢筋;
6、超高性能混凝土层,填充于预制上柱与预制下柱装配端之间的连接区域及键槽内。
7、作为优选方式,所述方形冷弯薄壁型钢与键槽接触端的四周均匀布设有角形冷弯薄壁型钢。
8、作为优选方式,所述超高性能混凝土层的超高性能混凝土为固废基超高性能混凝土;
9、本发明目的之二是提供一种用于装配式柱体连接用的模板,包括:
10、模板主体,包括硅胶膜和铝合金条带板,所述铝合金条带板数量为多个,所述铝合金条带板沿竖向均匀设置在硅胶膜上,且相邻的铝合金条带板之间具有间距;
11、纵肋固定卡,用于使位于边缘处的两个铝合金条带板闭合;
12、紧固定位带,用于对硅胶膜和铝合金条带板构成的模板主体与预制上柱以及预制下柱装配端重叠区域进行密封固定。
13、作为优选方式,所述紧固定位带为由pvdf膜材制成的条带,所述紧固定位带端部设有用于安装固定件的固定孔,所述紧固定位带为设有止逆阀的充气式的紧固定位带。
14、作为优选方式,每个铝合金条带板至少包括三个横肋、两个纵肋和铝合金底板,三个所述横肋和两个所述纵肋均固定在铝合金底板上,三个所述横肋沿纵肋的长度方向依次设置,且三个所述横肋的两端分别与两个纵肋固定连接。
15、作为优选方式,所述铝合金条带板的横肋上设有一体铸造成型的注浆观察口,注浆观察口处的铝合金底板及硅胶膜设置开口,以使注浆观察口与灌浆的连接区域形成连通。
16、作为优选方式,所述注浆观察口处设有闸片,所述闸片与注浆观察口滑动连接,用于对注浆观察口进行封闭或打开。
17、本发明的目的之三是提供一种局部增强装配式柱连接结构的连接方法,
18、上述局部增强装配式柱连接结构的连接方法包括以下步骤:
19、制作方形冷弯薄壁型钢和角形冷弯薄壁型钢;
20、制作预制上柱及预制下柱;在预制上柱浇筑混凝土前需将方形冷弯薄壁型钢一端置入上柱钢筋笼一定长度,并固定好位置;浇筑混凝土前需使预制上柱的纵向钢筋能够伸出装配面一定长度;在预制下柱时,使预制下柱装配端中部形成键槽,同时使预制下柱的纵向钢筋能够伸出装配面一定长度;在此基础上完成混凝土浇筑及养护,制作获得预制上柱及预制下柱;
21、将制作的预制上柱和预制下柱运至施工现场,待预制下柱完成就位及连接后,吊装预制上柱,使其保持竖直并移至预制下柱上方;预制上柱下端的方形冷弯薄壁型钢与下方的键槽对齐时,缓慢将预制上柱放下,使方形冷弯薄壁型钢插入键槽;对预制上柱的铅垂以及与预制下柱的对齐情况进行检查、调整,以确保预制上柱不会倾斜;
22、使用挤压套筒对预制上柱下端的纵向钢筋和预制下柱上端的纵向钢筋进行连接,在全截面纵向钢筋均连接完成后,套入连接区域箍筋并进行固定;
23、在预制上柱和预制下柱的浇筑区域处安装上述的模板,完成超高性能混凝土浇筑,养护,拆除模板。
24、作为优选方式,安装上述模板的方法如下:
25、根据柱截面尺寸对硅胶膜和铝合金条带板进行剪裁,使其尺寸与柱截面的尺寸匹配,铝合金条带板上沿竖直方向设有多个一体铸造成型的注浆观察口,为硅胶膜内侧及设置在铝合金条带板上的注浆观察口内侧涂刷界面剂;将硅胶膜向内,铝合金条带板在外侧,对预制上柱下端和预制下柱上端之间的连接区域进行包围,确保硅胶膜和铝合金条带板的上下边缘与预制上柱以及预制下柱有充足的重叠区域;利用纵肋固定卡自上而下推行固定边缘处的两个铝合金条带板;利用紧固定位带分别环绕硅胶膜和铝合金条带板与预制上柱以及预制下柱的重叠部分;对紧固定位带进行固定,以实现对预制上柱和预制下柱装配端重叠区域的密封;
26、通过注浆观察口向硅胶膜和铝合金条带板形成的模板主体内灌注超高性能混凝土,并观察注入情况,直到超高性能混凝土充满整个连接区域且其浆体上表面超过预制上柱下端横截面时,由上自下关闭注浆观察口,以确保连接区域超高性能混凝土外立面与预制上柱和预制下柱的外立面齐平;
27、对连接区域进行浇筑、养护,待超高性能混凝土强度达到要求时,拆除紧固定位带,移除硅胶膜和铝合金条带板。
28、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
29、本发明利用局部预埋冷弯薄壁型钢构件作为预制上柱和预制下柱间的支撑及定位构件,通过将预制上柱预埋的方形冷弯薄壁型钢插入预制下柱的键槽内可使预制上柱自重传递给预制下柱,同时可通过键槽对方形冷弯薄壁型钢的边界约束,达到预制上柱与预制下柱之间定位的目的,解决了现有技术中预制上柱长时间处于悬空状态,预制上柱的就位和定位存在较大困难的问题。本发明采用挤压套筒连接解决构件钢筋接头率及连接效率问题;通过在连接区域灌注超高性能混凝土,超高性能混凝土填充于预制上柱与预制下柱装配端之间的连接区域及键槽内,且与本发明的方形冷弯薄壁型钢及角形冷弯薄壁型钢共同配合实现连接区域更好的受力性能及耐久性,防止连接区域上下边界形成通缝,解决了目前灌浆套筒连接方式在后期服役过程中易产生通缝的问题。
1.一种局部增强装配式柱连接结构,用于装配式柱体的连接,所述柱体至少包括预制上柱(1)和预制下柱(2),其特征在于,该连接结构包括配置于所述预制上柱(1)和预制下柱(2)之间的冷弯薄壁型钢支撑构件,所述冷弯薄壁型钢支撑构件包括:
2.如权利要求1所述的局部增强装配式柱连接结构,其特征在于,所述方形冷弯薄壁型钢(3)与键槽(201)接触端的四周均匀布设有角形冷弯薄壁型钢(4)。
3.如权利要求1所述的局部增强装配式柱连接结构,其特征在于,所述超高性能混凝土层(6)的超高性能混凝土为固废基超高性能混凝土。
4.如权利要求1所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板,其特征在于,包括:
5.如权利要求4所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板,其特征在于,所述紧固定位带(11)为由pvdf膜材制成的条带,所述紧固定位带(11)端部设有用于安装固定件的固定孔,所述紧固定位带(11)为设有止逆阀的充气式的紧固定位带(11)。
6.如权利要求4所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板,其特征在于,每个铝合金条带板(8)至少包括三个横肋(81)、两个纵肋(82)和铝合金底板(83),三个所述横肋(81)和两个所述纵肋(82)均固定在铝合金底板(83)上,三个所述横肋(81)沿纵肋(82)的长度方向依次设置,且三个所述横肋(81)的两端分别与两个纵肋(82)固定连接。
7.如权利要求6所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板,其特征在于,所述铝合金条带板(8)的横肋(81)上设有一体铸造成型的注浆观察口(12),注浆观察口(12)处的铝合金底板(83)及硅胶膜(7)设置开口。
8.如权利要求7所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板,其特征在于,所述注浆观察口(12)处设有闸片(121),所述闸片(121)与注浆观察口(12)滑动连接,用于对注浆观察口(12)进行封闭或打开。
9.一种局部增强装配式柱连接结构的连接方法,其特征在于,采用权利要求1的局部增强装配式柱连接结构,该局部增强装配式柱连接结构的连接方法包括以下步骤:
10.如权利要求9所述的一种局部增强装配式柱连接结构的连接方法,其特征在于,安装权利要求4中所述的局部增强装配式柱连接结构用的模板的方法如下:
