1.本发明涉及建筑工程领域，具体是指一种预制构件节点连接设计。
背景技术：2.装配式建筑设计中，设计人员依模数协调原则设计预制有标准性的构件再现场进行组装，间接减少了成本，施工质量良好和设计合理，其过程还结合了“低能耗、一体化、预制与现浇”三技术，发展迅速。但对于重点部位建筑节点，有关设计人员及施工人员均需着重关注，其合理性的连接关乎整个结构，如何使其利于承载力、刚度、抗震性、整体性等方面是至关重要的。
3.在竖向接缝和水平接缝连接中，主要采用螺栓、焊接、机械等的干式工艺和套筒灌浆连接、浆锚搭接等湿式工艺。其中，干法指于结构内部设预埋件，整体连接通过焊接与螺栓等方式，无需现场浇筑混凝土，施工快捷，但整体性很难达到满意效果，抗动力荷载性能不良。湿法中全灌注套筒和一侧灌浆另一侧螺纹连接的半灌浆套筒，合理且有效传递结构中的钢筋应力，整体性良好，但制得的预制构件精度要求较高，钢筋与套筒对接难度较大，施工产生造价较高，同时浆锚搭接并不适用于直接受动力荷载和受拉构件中。
4.cn108487458a涉及一种装配式预制梁节点，包括装配式的预制梁、装配式的预制柱、连接件和钢筋对接套筒，相邻的预制梁端部分别与预制柱顶端在节点采用连接件连接和固定，预制梁端部和预制柱顶端分别留有外伸主筋，所述的外伸主筋分别从连接件预留孔中穿过；相邻的预制梁端部的外伸主筋通过钢筋对接套筒；所述的节点采用现浇混凝土封堵，使节点与建筑体系成为一体，形成装配式预制梁节点。该发明提供的一种装配式预制梁节点，能提高装配式建筑节点的防开裂、防渗漏性；而且能够全面提高装配式建筑的整体抗震性能，满足高性能建筑的需要。但本发明套筒对接操作不宜，增加施工难度，同时相邻梁端部不利于定位。
5.cn109281397a涉及土木工程和环境与资源利用领域，适用于装配式建筑中集束配筋的竖向连接。集束配筋预制混凝土柱是在柱四个角部设置钢筋束代替沿柱四周布置的多根钢筋。本发明针对集束配筋预制混凝土上下柱的连接，采用集束全灌浆约束浆锚连接方法。该连接方法是通过将集束连接筋插入集束配筋预制混凝土上柱和下柱的预留孔中，然后注入高强灌浆料，实现集束配筋混凝土上柱和下柱之间连接。该连接可有效传递竖向和水平荷载在柱上产生的内力，减少竖向钢筋的连接数量和锚固长度。采用该连接方法，构件制作时无需甩筋，可以减小施工和安装的难度，提高效率。但该连接方法需考虑锚固长度，仅适用于柱节点连接，成本较高。
技术实现要素：6.为解决上述技术存在的问题，本发明提供了一种预制构件节点连接设计点，该节点有效改善承载力和受弯问题，接合部位连接可靠，操作简单，定位明确，减小锚固长度，安全性高、抗扭转、抗震性能好，可广泛运用于预制构件梁柱节点中。
7.本发明公开了一种预制构件节点连接设计，其特征在于，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)、面承板(3)和纵向钢筋(4)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱分别内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)，所述内嵌的角钢(101)和纵向钢筋(4)呈包角式放置，角钢外伸出混凝土表面，所述角钢(101)在外部梁柱节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置角钢螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述外部角钢(101)顶面及底面设有上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。
8.所述十字型预制梁柱节点(1)中内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)之间连接可采用焊接，上下部内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成箍筋(103)，柱结合部位附近布置钢环箍，另角钢可亦可为细长钢条。
9.所述角钢(101)于十字型部位方式时，可布设角钢肋，以减少扭转带来影响及提高抗剪承载力。
10.所述十字形预制梁柱节点(1)接合部位浇筑高性能混凝土或超高性能混凝土中的一种。
11.所述角钢螺栓孔(102)和面承板螺栓孔(302)分别与角钢高强螺栓(201)、面承板高强螺栓(202)对应，是高强度的螺母和螺帽。
12.与现有技术相比，本发明的优点在于：
13.1)螺栓锚固省时省力，承载能力高，快捷简单。采用直接搭接后螺栓连接，减少了使用焊接产生的应力集中影响，可用于梁柱、柱柱、叠合梁部位，两侧角钢环环相扣，螺栓锁紧，地震作用下可消耗一部分地震能量，有效承受应力，能直接受动力荷载和用于受拉构件。
14.2)利于梁柱节点精准定位，钢环箍与面承板形成良好的定位点，方便使用，提高施工效率，亦节省木质模板。
15.3)强节点，弱锚固。提升节点强度效果较好。面承板减少了在最大弯矩周围焊接的不利需求，提高了建筑的抗震性能，可靠性高。增加了节点部位的混凝土的抗压和抗剪能力。
16.4)具有很好的延性和耗能性能、抗扭转。布设角钢肋，内侧呈三角形，给节点区域提供更多有效约束，减小扭转带来影响，削弱混凝土局部承压破坏。
17.5)上下环绕封闭钢环箍包裹混凝土，使其三向受压，其变形收到钢板强而有力约束，抗压、抗剪强度大幅度提升，即使本身发生变形，也可承受一部分剪力。
18.6)本节点亦可采用钢纤维混凝土，其更高的抗拉能力明显优于普通混凝土，受力产生的裂缝均匀分布，破坏时节点损伤程度更小。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步说明。
20.图1为一种预制构件节点连接设计第一节点梁柱简图；
21.图2为一种预制构件节点连接设计第一节点梁简图；
22.图3为一种预制构件节点连接设计第二节点梁柱简图；
23.图4为一种预制构件节点连接设计第二节点梁简图；
24.图5为一种预制构件节点连接设计第三节点梁柱简图；
25.图6为一种预制构件节点连接设计第三节点梁柱简图。
26.图中标号为：1、十字型预制梁柱节点；2、高强螺栓；3、面承板；4、纵向钢筋；101、角钢；102、角钢螺栓孔；103、环形箍筋；111、内嵌钢条；112、外部钢条；113、箍筋；114、钢条螺栓孔；201、角钢高强螺栓；202、面承板高强螺栓；221、钢条高强螺栓；301、上下部面承板；302、面承板螺栓孔。
具体实施方式
27.实施例1
28.如图1，一种预制构件节点连接设计，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)、面承板(3)和纵向钢筋(4)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱分别内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)，所述内嵌的角钢(101)和纵向钢筋(4)呈包角式放置，角钢外伸出混凝土表面，所述角钢(101)在外部梁柱节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置角钢螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述外部角钢(101)顶面及底面设有上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状布置距离每隔100mm布置一道，所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。所述十字型预制梁柱节点(1)中内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)之间连接可采用焊接，上下部内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成环形箍筋(103)，柱结合部位附近布置钢环箍。所述外部角钢(101)与十字型部位方式时，可布设角钢肋，以减少扭转带来影响及提高抗剪承载力。所述角钢(101)大小可根据纵向钢筋大小设置，起到包角效果。梁的构造形式见图2。内侧梁内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)，所述内嵌的角钢(101)和纵向钢筋(4)呈包角式放置，角钢外伸出混凝土表面，所述角钢(101)在外部梁节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置角钢螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述外部角钢(101)顶面及底面设有上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，布置距离每隔100mm布置一道，所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)之间连接可采用焊接，上下部内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成环形箍筋(103)。
29.实施例2
30.如图3，本发明公开了一种预制构件节点连接设计，其特征在于，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)和面承板(3)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱内嵌角钢(101)贯穿梁柱体，所述角钢(101)外伸出混凝土表面，所述角钢(101)外部在梁柱节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述角钢(101)顶面及底面结合部位布置两道上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，其他部位依实际情况用钢筋绑扎形成箍筋。所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置
相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。所述十字型预制梁上下部内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成箍筋(103)，柱结合部位附近布置钢环箍。所述角钢(101)于十字型部位方式时，可布设角钢肋，以减少扭转带来影响及提高抗剪承载力。梁的构造形式见图4。内嵌角钢(101)贯穿梁体，所述角钢(101)外伸出混凝土表面，所述角钢(101)外部在梁节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述角钢(101)顶面及底面结合部位布置两道上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，其他部位依实际情况用钢筋绑扎形成箍筋。所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成箍筋(103)。
31.一种预制构件节点连接设计，其特征在于步骤包括：
32.步骤1)依据施工条件及地理条件选择合理的节点类型，成批预制梁柱节点需要构件。选择合适的角钢和钢筋预埋于构件中，保证养护质量，合理堆放等待运输；
33.步骤2)运输构件，现场安装。注意角钢上下搭接，螺栓孔对应合理，锁紧螺栓。对于第一节点外伸角钢均采用面承板连接螺栓固定，对于第二节点外伸角钢于梁与柱结合部位采用面承板固定，其他部位则用钢筋绑扎。对于结合部位角钢添加角钢肋，柱部位设置钢环箍；
34.步骤3)安装完成，节点部位支模。检查安装情况，对节点部位作木定型模板，可做施工起拱，减小因自重和荷载等作用引起变；
35.步骤4)浇筑混凝土。对预制混凝土轻微润湿，现场人员进行混凝土浇筑，边浇筑边振捣保证密实性，混凝土可选用高性能混凝或或超高性能混凝土中任何一种；
36.步骤5)拆模，混凝土养护。浇筑一天之后，拆模，进行标准养护。
37.实施例3
38.如图5，本发明公开了一种预制构件节点连接设计，其特征在于，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)和面承板(3)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱分别含内嵌钢条(111)和外部钢条(112)，所述内嵌钢条(111)外伸出混凝土表面为外部钢条(112)，所述外部钢条(112)在梁柱节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，钢条(112)上交错布置钢条螺栓孔(114)，上下部对接后拧紧对应孔的钢条高强螺栓(211)。所述外部钢条(112)顶面及底面结合部位布置两道上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，其他部位依实际情况用钢筋绑扎形成箍筋。所述上下部面承板(301)内部设置螺栓孔(302)，对应钢条(112)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和钢条螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。上下部内嵌钢条(111)设置捆扎钢筋形成箍筋(114)，柱结合部位附近布置钢环箍。所述外部钢条(102)与十字型部位方式时，可布设角钢肋，以减少扭转带来影响及提高抗剪承载力。梁的构造见图6，梁柱分别含内嵌钢条(111)和外部钢条(112)，所述内嵌钢条(111)外伸出混凝土表面为外部钢条(112)，所述外部钢条(112)在梁节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，钢条(112)上交错布置钢条螺栓孔(114)，上下部对接后拧紧对应孔的钢条高强螺栓(211)。所述外部钢条(112)顶面及底面结合部位布置两道上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状，其
他部位依实际情况用钢筋绑扎形成箍筋。所述上下部面承板(301)内部设置螺栓孔(302)，对应钢条(112)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和钢条螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。上下部内嵌钢条(111)设置捆扎钢筋形成箍筋(114)。
39.一种预制构件节点连接设计，其特征在于步骤包括：
40.步骤1)依据施工条件及地质条件选择合理的节点类型，成批预制十字型预制梁柱节点需要构件。选择合适的钢条预埋于构件中，保证养护质量，合理堆放等待运输；
41.步骤2)运输构件，现场安装。注意钢条上下搭接，螺栓孔对应合理，锁紧螺栓。对于第三节点外伸钢条于梁与柱结合部位采用面承板固定，其他部位则用钢筋绑扎。对于结合部位钢条添加角钢肋，柱部位设置钢环箍；
42.步骤3)安装完成，节点部位支模。检查安装情况，对节点部位作木定型模板，可做施工起拱，减小因自重和荷载等作用引起变；
43.步骤4)浇筑混凝土。对预制混凝土轻微润湿，现场人员进行混凝土浇筑，边浇筑边振捣保证密实性，混凝土可选用超高性能混凝土；
44.步骤5)拆模，混凝土养护。浇筑一天之后，拆模，进行标准养护。
技术特征：1.本发明公开了一种预制构件节点连接设计，其特征在于，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)、面承板(3)、纵向钢筋(4)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱含内嵌角钢(101)、纵向钢筋(4)，所述内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)呈包角式放置，所述内嵌角钢(101)外伸出混凝土，所述角钢(101)在梁柱节点(1)交接部位布置一定长度，上下表面采用搭接形式，角钢(101)上交错布置角钢螺栓孔(102)，上下部对接后拧紧对应孔的角钢高强螺栓(201)。所述角钢(101)外部顶面及底面设有上下部面承板(301)，面承板(301)通过钢条连接形成环状。所述上下部面承板(301)内部设置面承板螺栓孔(302)，对应角钢(101)上设置相同的螺栓孔，试件安装就位后，依螺栓孔(302)和角钢螺栓孔选择适用面承板高强螺栓(202)。2.根据权利要求1所述的预制构件节点连接设计，其特征在于，所述十字型预制梁柱节点(1)中内嵌的角钢(101)和纵向钢筋(4)之间连接可采用焊接，上下部内嵌角钢(101)设置捆扎钢筋形成箍筋(103)，柱结合部位附近布置钢环箍。3.根据权利要求1所述的预制构件节点连接设计，其特征在于，所述角钢(101)外部与十字型部位方式时，可布设角钢肋，以减少扭转带来影响及提高抗剪承载力。4.根据权利要求1所述的预制构件节点连接设计，其特征在于，所述十字形预制梁柱节点(1)接合部位浇筑高性能混凝土或超高性能混凝土中的一种。5.根据权利要求1所述的预制构件节点连接设计，其特征在于，所述角钢亦可为钢条，内部可不布置纵向钢筋。6.根据权利要求1所述的预制构件节点连接设计，其特征在于，角钢螺栓孔(102)和面承板螺栓孔(302)分别与角钢高强螺栓(201)、面承板高强螺栓(202)对应，高强度螺母和螺帽。
技术总结本发明公开了一种预制构件节点连接设计，其特征在于，包括十字型预制梁柱节点(1)、高强螺栓(2)、面承板(3)和纵向钢筋(4)。所述十字型预制梁柱节点(1)内侧梁柱分别内嵌角钢(101)和纵向钢筋(4)，所述角钢(101)外部延伸通过搭接连接，螺栓锁紧。所述角钢(101)在节点部位中顶面及底面设有上下部面承板(301)，于螺栓孔(302)、角钢(101)设置相应螺栓。另角钢亦可为细长钢条，此外利用钢环箍，该节点连接可消耗地震作用能量，提高承载力，减少应力集中，减少扭转带来影响及提高抗剪承载力，减少锚固长度，抗拉强度极大提升。后浇混凝土后浇量少亦保证节点处整体性和刚度满足要求，该节点在承载力、刚度、整体性等方面有较突出表现。整体性等方面有较突出表现。整体性等方面有较突出表现。
技术研发人员：罗百福 董静
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/11/1
