一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法及其結構節點與流程

本發明屬于工業與民用建筑結構技術領域，具體涉及一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法及其結構節點。

背景技術：

隨著生產和生活對現有建筑功能需求的變化和提升，建筑改擴建項目數量呈逐年上升趨勢，大量的已建建筑結構設施需要通過合理的擴建改造來實現新的功能，滿足新的需求，解決好改擴建結構與原有結構的關系是設計的重點和難點。

常規結構擴建常采用混凝土結構植筋擴建方法，存在以下幾點不足：

1、節點核心區局部鋼筋和后錨固植筋高度密集，現有技術常采用后錨固植筋技術，但擴建結構需要進行錨固植入的鋼筋位置與原有結構節點區域鋼筋位置重合，非常容易造成植筋與原結構梁、柱內鋼筋沖突，導致原結構主筋握裹力損失，影響結構安全且施工不便。

2、新舊構件結合處易形成梁根部抗剪薄弱點，容易出現滑移裂縫，影響正常使用。

3、擴建節點傳遞彎矩、剪力、扭矩，使得原有結構負荷加重，結構受力狀態復雜，擴建的同時對原結構進行加固在所難免。

4、施工周期長，工業化程度低，質量控制難度大，容易造成工程質量下降。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決改擴建結構與原有結構的銜接難題，提供一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法及其結構節點，提高后錨固節點抗剪能力，消除節點滑移；通過釋放節點內力，簡化結構受力狀態，降低改擴建對原有結構新增負荷，避免或減小由于改擴建造成對原有結構加固的工作量；減小傳統擴建結構后錨固植筋對原結構節點的破壞，避免原結構梁柱主筋錨固握裹力損失；提高改擴建工程施工效率，縮短施工周期，利于提高工程施工質量。

為此，本發明提供了一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法，包括如下步驟：

步驟一：按照后錨固技術要求在已建結構柱上做出多個錨固孔，然后在錨固孔里裝填后錨固螺桿進行錨固施工；

步驟二：后錨固螺桿錨固施工完成后，預制帶螺桿孔的后錨固連接組件錨板，然后將后錨固連接組件錨板與已建結構柱貼合，并且使后錨固螺桿穿過后錨固連接組件錨板上的螺桿孔；

步驟三：采用螺母對穿過后錨固連接組件錨板螺桿孔的后錨固螺桿施加設定預緊力，使得后錨固連接組件錨板達到設計預壓力；

步驟四：預制梁端板，在梁端板的一面上自上而下設置多個螺栓孔，并在梁端板四角位置設置主筋穿孔，在螺栓孔內裝抗剪栓釘并焊接固定，將擴建梁的主筋穿過主筋穿孔并進行穿孔塞焊；

步驟五：在梁端板的上端和下端分別設置鋼筋混凝土梁，并在上下兩個鋼筋混凝土梁之間綁扎多個附加箍筋，然后將梁端板安裝抗剪栓釘的一面與鋼筋混凝土梁、附加箍筋整體澆注并養護達到規定強度；

步驟六：在后錨固連接組件錨板和梁端板上分別固定安裝抗剪連接板，然后將兩個抗剪連接板通過摩擦型高強度螺栓連接，實現擴建結構預制后現場裝配。

所述的步驟二中，將后錨固連接組件錨板與已建結構柱貼合后，在其貼合面上涂裝結構膠。

一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法所制成的結構節點，包括后錨固連接組件錨板、后錨固螺桿、抗剪栓釘、鋼筋混凝土梁、梁端板、抗剪連接板，所述的后錨固連接組件錨板貼合在已建結構柱上，并通過后錨固螺桿貫穿后錨固；所述的梁端板上設置螺栓孔和主筋穿孔，螺栓孔內裝抗剪栓釘并焊接固定，擴建梁的主筋穿過主筋穿孔并穿孔塞焊，所述的梁端板的上端和下端分別設置鋼筋混凝土梁，梁端板安裝抗剪栓釘的一面與鋼筋混凝土梁整體澆注而成；所述的后錨固連接組件錨板和梁端板上分別固定安裝有抗剪連接板，并且兩個抗剪連接板通過摩擦型高強度螺栓連接。

所述的梁端板的上端和下端的兩個鋼筋混凝土梁之間綁扎多個附加箍筋，梁端板安裝抗剪栓釘的一面與鋼筋混凝土梁以及多個附加箍筋整體澆注而成。

所述的后錨固連接組件錨板上貫穿的錨固螺桿有多個，分為縱向兩列，兩列錨固螺桿之間設置兩個縱向的抗剪連接板；所述的梁端板中心位置固定一個縱向的抗剪連接板，梁端板上的抗剪連接板位于后錨固連接組件錨板上兩個抗剪連接板之間，三個抗剪連接板通過摩擦型高強度螺栓貫穿緊固連接。

所述的后錨固連接組件錨板上貫穿的錨固螺桿有多個，分為橫向兩排，兩排錨固螺桿之間設置兩個橫向的抗剪連接板；所述的梁端板中心位置固定一個橫向的抗剪連接板，梁端板上的抗剪連接板位于后錨固連接組件錨板上兩個抗剪連接板之間，三個抗剪連接板通過摩擦型高強度螺栓貫穿緊固連接。

一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法所制成的節點，包括后錨固連接組件錨板、后錨固螺桿、抗剪連接板和鋼結構梁，所述的后錨固連接組件錨板貼合在已建結構柱上，并通過后錨固螺桿貫穿后錨固，所述的后錨固連接組件錨板上固定安裝有抗剪連接板，所述的抗剪連接板通過摩擦型高強度螺栓連接在鋼結構梁上。

所述的鋼結構梁上搭裝現澆板。

本發明提供的這種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法及其結構節點的有益效果：

1、采用預制裝配式節點，實現標準化設計、工廠化預制批量生產、現場裝配化安裝施工，提高擴建工程施工進度，便于控制工程質量，符合國家推廣預制裝配式結構的思路和方針。

2、提供一種全新的預應力后錨固體系，通過施加螺桿預緊力控制以及接觸面結構膠強度保證節點抗剪能力，提高后錨固節點抗剪能力，消除節點滑移。

3、新型節點通過合理構造設計釋放擴建結構梁端彎矩，簡化擴建結構對原結構的作用，使原結構受力狀態明確，降低由擴建結構產生的負荷，避免由于改擴建造成對原有結構加固的工作量；

4、有效解決擴建后錨固植入筋與原結構梁鋼筋沖突的實際問題，消除擴建對原結構節點的破壞避免原結構梁柱主筋錨固握裹力損失；

5、該技術對于擴建結構為鋼筋混凝土結構或鋼結構均具有良好適用性，推廣價值大。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

圖1是本發明的結構節點整體示意圖。

圖2是后錨固連接組件錨板錨固結構示意圖。

圖3是擴建梁端預制連接組件的結構示意圖。

圖4是橫向鉸接的結構節點整體示意圖。

圖5是與鋼結構梁連接的節點示意圖。

附圖標記說明：1、后錨固連接組件錨板；2、擴建梁端預制連接組件；3、后錨固螺桿；4、抗剪栓釘；5、鋼筋混凝土梁；6、梁端板；7、抗剪連接板；8、主筋穿孔；9、附加箍筋；10、摩擦型高強度螺栓；11、已建結構梁；12、已建結構梁主筋；13、已建結構柱；14、鋼結構梁；15、現澆板。

具體實施方式

實施例1：

本實施例提供一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法，結合圖1、圖2和圖3所示，包括如下步驟：

步驟一：按照后錨固技術要求在已建結構梁11的已建結構柱13上做出多個錨固孔，避免與已建結構梁主筋12沖突，然后在錨固孔里裝填后錨固螺桿3進行錨固施工，完成后錨固螺桿3錨固施工；

步驟二：后錨固螺桿3錨固施工完成，即養護達到設計承載力后，預制帶螺桿孔的后錨固連接組件錨板1，然后將后錨固連接組件錨板1與已建結構柱13貼合，并且使后錨固螺桿3穿過后錨固連接組件錨板1上的螺桿孔，在后錨固連接組件錨板1與已建結構柱13貼合面以結構膠處理；

步驟三：采用螺母對穿過后錨固連接組件錨板1螺桿孔的后錨固螺桿3施加設定預緊力，通過設定預緊力實現預制后錨固連接組件錨板1達到設計預壓力，提供可靠抗剪能力；

步驟四：預制梁端板6，在梁端板6的一面上自上而下設置多個螺栓孔，并在梁端板6四角位置設置主筋穿孔8，在螺栓孔內裝抗剪栓釘4并焊接固定，將擴建梁的主筋穿過主筋穿孔8并進行穿孔塞焊；

步驟五：在梁端板6的上端和下端分別設置鋼筋混凝土梁5，并在上下兩個鋼筋混凝土梁5之間綁扎多個附加箍筋9，然后將梁端板6安裝抗剪栓釘4的一面與鋼筋混凝土梁5、附加箍筋9整體澆注并養護達到規定強度；

步驟六：在后錨固連接組件錨板1和梁端板6上分別固定安裝抗剪連接板7，然后將兩個抗剪連接板7通過摩擦型高強度螺栓10連接，實現擴建結構預制后現場裝配。

本實施例的這種方法，通過創新新舊結構銜接節點形式，避免常規做法的缺點，減小對原有結構的破壞，避免或減小原有結構的加固工作量；釋放擴建結構節點彎矩，簡化結構受力狀態，減小原結構負擔；引入預應力后錨固技術，提高后錨固節點抗剪能力，消除節點滑移。

實施例2：

本實施例提供一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法所制成的結構節點，包括后錨固連接組件錨板1、后錨固螺桿3、抗剪栓釘4、鋼筋混凝土梁5、梁端板6、抗剪連接板7。

后錨固連接組件錨板1貼合在已建結構柱13上，并通過后錨固螺桿3貫穿后錨固，在后錨固連接組件錨板1與已建結構柱13界面間以結構膠處理后安裝就位后，對后錨固螺桿3施加預緊力，通過設定預緊力實現預制后錨固連接組件錨板1達到設計預壓力，提供可靠抗剪能力。

梁端板6上設置螺栓孔和主筋穿孔8，螺栓孔內裝抗剪栓釘4并焊接固定，擴建梁的主筋穿過主筋穿孔8并穿孔塞焊，所述的梁端板6的上端和下端分別設置鋼筋混凝土梁5，梁端板6安裝抗剪栓釘4的一面與鋼筋混凝土梁5整體澆注而成。

后錨固連接組件錨板1和梁端板6上分別固定安裝有抗剪連接板7，并且兩個抗剪連接板7通過摩擦型高強度螺栓10連接。此處結構中，梁端板6以及其上的抗剪連接板7均為預制件，兩者組成擴建梁端預制連接組件2，在需要快件的時候直接拿來拼裝，用于與已建結構進行連接，實現標準化設計、工廠化預制批量生產、現場裝配化安裝施工。

梁端板6的上端和下端的兩個鋼筋混凝土梁5之間綁扎多個附加箍筋9，梁端板6安裝抗剪栓釘4的一面與鋼筋混凝土梁5以及多個附加箍筋9整體澆注而成。

本實施例的結構擴建采用鋼結構方案，減輕結構自重。新舊結構連接節點采用摩擦型高強度螺栓10連接，屬于鉸接節點，釋放節點彎矩，簡化原結構受力狀態，最大限度降低對原結構的負荷，避免或減少原結構的加固工程量。

這種結構節點通過合理構造設計釋放梁端彎矩，簡化原結構柱受力狀態，降低原結構負荷，有效避免后錨固植入螺桿與原結構梁鋼筋沖突，施工便利，通過螺桿預緊力控制以及接觸面結構膠抗剪保證抗剪能力，節點剪力傳遞有效、可靠，計算依據明確。

實施例3：

本實施例對新舊結構（已建結構和改擴建結構）的連接節點進一步詳細說明，新舊結構的連接節點主要是依靠摩擦型高強度螺栓10連接，屬于鉸接節點，釋放節點彎矩，簡化原結構受力狀態，最大限度降低對原結構的負荷，避免或減少原結構的加固工程量。本實施例中，將這些連接件進行規整，形成預制件，實現標準化設計、工廠化預制批量生產、現場裝配化安裝施工，主要分為縱橫兩種方案：

縱向連接方案：后錨固連接組件錨板1上貫穿的錨固螺桿3有多個，如圖1所示，分為縱向兩列，兩列錨固螺桿3之間設置兩個縱向的抗剪連接板7；所述的梁端板6中心位置固定一個縱向的抗剪連接板7，梁端板6上的抗剪連接板7位于后錨固連接組件錨板1上兩個抗剪連接板7之間，三個抗剪連接板7通過摩擦型高強度螺栓10貫穿緊固連接。

橫向連接方案：后錨固連接組件錨板1上貫穿的錨固螺桿3有多個，如圖4所示，分為橫向兩排，兩排錨固螺桿3之間設置兩個橫向的抗剪連接板7；所述的梁端板6中心位置固定一個橫向的抗剪連接板7，梁端板6上的抗剪連接板7位于后錨固連接組件錨板1上兩個抗剪連接板7之間，三個抗剪連接板7通過摩擦型高強度螺栓10貫穿緊固連接。

上述兩者方案，均能實現已建結構和改擴建結構的鉸接，避免了傳統混凝土結構剛接節點的不足，減小對原結構的破壞，有效避免鋼筋沖突和對鋼筋握裹力損失。

實施例4：

本實施例提供一種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法所制成的節點，如圖5所示，包括后錨固連接組件錨板1、后錨固螺桿3、抗剪連接板7和鋼結構梁14，所述的后錨固連接組件錨板1貼合在已建結構柱13上，并通過后錨固螺桿3貫穿后錨固，所述的后錨固連接組件錨板1上固定安裝有抗剪連接板7，所述的抗剪連接板7通過摩擦型高強度螺栓10連接在鋼結構梁14上，鋼結構梁14上搭裝現澆板15。

本實施例的這種結構，主要適用于純鋼結構框架，當擴建結構是鋼結構梁14這樣的結構的時候，本實施例的這種結構節點方式是最適合的。

擴建采用鋼結構方案，減輕結構自重。新舊結構連接節點采用摩擦型高強度螺栓10鉸接節點，釋放節點彎矩，簡化原結構受力狀態，最大限度降低對原結構的負荷，避免或減少原結構的加固工程量。

綜上所述，本發明提供的這種預制裝配式改擴建建筑結構節點的方法及其結構節點，解決改擴建結構與原有結構的銜接難題，是一種全新的預應力后錨固體系，提高后錨固節點抗剪能力，消除節點滑移；通過釋放節點內力，簡化結構受力狀態，降低改擴建對原有結構新增負荷，避免或減小由于改擴建造成對原有結構加固的工作量；減小傳統擴建結構后錨固植筋對原結構節點的破壞，避免原結構梁柱主筋錨固握裹力損失；提高改擴建工程施工效率，縮短施工周期，利于提高工程施工質量。

以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。