【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装配式建筑的领域，具体涉及一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造及施工方法。
技术介绍
1、装配式跨层柱可以减少工厂生产的模板数量，减少施工现场柱与柱拼接节点的数量，提高结构的整体性。随着工业化水平及运输吊装能力的提高，大跨度预制构件的使用量越来越多。
2、目前现有技术中，柱纵筋搭接焊在钢管外壁，由于钢筋与箍筋本身直径加上所需保护层，对钢管截面削弱较大，且连接节点为纯钢结构，增加了矩形钢管的厚度即用钢量。对于柱角部纵筋与矩形钢管角部焊接时，钢筋两侧焊缝受力较近，且当采用矩形钢管采用钢板焊接成型时会造成焊缝重合，对纵筋与钢管的焊接质量产生不利影响。柱所有纵筋与钢管壁焊接工作量极大，也容易造成钢管壁的应力集中，对矩形钢管的性能造成不利影响；上下层节点处矩形钢管由纵筋焊接在一起，焊接是产生的应力不易释放，对纵筋性能产生影响。
3、同时，跨层柱底部连接节点螺栓法兰连接，为满足螺栓边距和间距要求，法兰易凸出柱边缘或不满足保护层要求，影响使用及耐久性等。
4、目前技术中，柱纵筋都是焊接在钢管外侧，一是在设计之前难以确定尺寸，决定矩形钢管组件难以提前在工厂成标准化批量化生产；二是每个建筑结构受力不同决定柱纵筋规格不同，也很难提前将柱纵筋焊接在钢连接件上，这样大大影响后期生产加工工期及交货周期；三是梁柱连接节点域不能在工厂与预制柱一次性浇筑，只能在施工现场二次浇筑，增加了施工周期及人工成本。
5、因此如何减少用钢量及提高生产、施工效率，同时解决了构造、受力不合理问题，已成为本领域技术
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造及施工方法，解决上述
技术介绍
中的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：包括跨层混凝土立柱，在跨层混凝土立柱底部设有柱底矩形钢管组件，顶部设有柱顶矩形钢管组件，在跨层混凝土立柱中部设有多个与梁连接的柱中矩形钢管组件；
3、跨层混凝土立柱内设有四周的柱中部纵筋和四角的柱角部纵筋，柱中部纵筋与柱底矩形钢管组件内的第一矩形钢管外壁焊接，与柱顶矩形钢管组件内的第二矩形钢管外壁焊接，与柱中矩形钢管组件内的第三矩形钢管内壁焊接；
4、柱角部纵筋与柱底矩形钢管组件外壁焊接，与柱顶矩形钢管组件外壁焊接，柱角部纵筋贯穿柱中矩形钢管组件；
5、在柱中矩形钢管组件上与梁相对一侧固设有腹板连接板，梁端部为h型钢，h型钢的腹板安装时通过螺栓与腹板连接板锁紧固定。
6、优选的，柱底矩形钢管组件包含预埋在预制混凝土柱底部的第一矩形钢管，柱顶矩形钢管组件包含预埋在预制混凝土柱顶部的第二矩形钢管，第一矩形钢管和第二矩形钢管由四块钢板焊接呈矩形，第一矩形钢管与第二矩形钢管的结构相同。
7、优选的，第一矩形钢管和第二矩形钢管的周侧设有多个对应凸出的第一翼缘，对应的翼缘之间通过翼缘连接板和螺栓锁紧固定；
8、第一矩形钢管和第二矩形钢管四周外壁双面搭接焊有第一柱中部纵筋，四角的柱角部纵筋一侧搭接焊在第一矩形钢管和第二矩形钢管的外侧，另一侧搭接焊在翼缘的外壁。
9、优选的，第二矩形钢管顶部内侧固设有衬板，衬板凸出于第二矩形钢管的顶部；
10、安装时，衬板抵靠在第一矩形钢管的内壁；
11、第一矩形钢管底部抵靠在第二矩形钢管上，第一矩形钢管底部各边均设有第一坡口，用于与第二矩形钢管焊接固定。
12、优选的，第一矩形钢管与第二矩形钢管内均固设有内隔板，跨层混凝土立柱内预埋有灌浆管和出气管，灌浆管和出气管一端与跨层混凝土立柱成型面平齐，另一端与第一上柱钢管内的内隔板连通；
13、第二矩形钢管外侧设有出浆孔，出浆孔位于第二矩形钢管内的内隔板的上部。
14、优选的，柱中矩形钢管组件包括预制在跨层混凝土立柱内的第三矩形钢管，第三矩形钢管内固设有上内隔板和下内隔板，上内隔板和下内隔板的四角与矩形钢管之间设有圆弧通孔；
15、第三矩形钢管两端的内壁周侧焊接有柱中部纵筋，上下层柱中矩形钢管组件之间的柱中部纵筋通过折弯或错位搭接的方式连接固定，柱中矩形钢管组件与柱底矩形钢管组件或柱顶矩形钢管组件之间的柱中部纵筋为同一纵筋，分别与柱中第三矩形钢管和第一矩形钢管或第二矩形钢管焊接；
16、四角的柱角部纵筋贯穿柱中矩形钢管组件，柱角部纵筋位于圆弧通孔内；四角的柱角部纵筋与第一矩形钢管和第二矩形钢管外壁搭接焊接。
17、优选的，腹板连接板焊接在第三矩形钢管上，梁端部的h型钢中腹板与腹板连接板焊接或栓接固定，上下翼缘端部与第三矩形钢管外壁焊接固定。
18、优选的，第三矩形钢管周侧设有注浆孔，注浆孔设在上内隔板与下内隔板之间；
19、上内隔板和下内隔板周侧设有凸出的内隔板翼缘，内隔板翼缘伸出至矩形钢管的外壁，梁端部的h型钢上下翼缘与内隔板翼缘焊接固定。
20、一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造的施工方法，其方法步骤如下：
21、s1、跨层混凝土立柱在工厂预制，柱底矩形钢管组件、柱中矩形钢管组件和柱顶矩形钢管组件首先组装成型，柱中矩形钢管组件两端根据设计层高焊接柱中部纵筋并绑扎箍筋；
22、然后将各层的柱中矩形钢管组件放置就位并实现各柱中矩形钢管组件之间的柱中部纵筋的搭接，将柱角部纵筋穿过各柱中矩形钢管组件；
23、然后将柱底矩形钢管组件和柱顶矩形钢管组件放置就位，并与柱角部纵筋和柱中部纵筋搭接焊连接；
24、最后支模并连同柱中矩形钢管组件内部及矩形钢管外保护层一体浇筑成型为跨层混凝土立柱；
25、s2、安装时，吊装上节跨层混凝土立柱使得上节柱柱底矩形钢管组件与下节柱柱顶矩形钢管组件对接，再通过安装翼缘连接板并定位锁紧，然后将上节柱第一矩形钢管与下节柱第二矩形钢管焊接固定，然后拆卸翼缘连接板，最后将未焊接部位全熔透焊接；
26、s3、梁的安装，腹板连接板焊接在第三矩形钢管上，梁端部的h型钢中腹板与腹板连接板焊接或栓接固定，h型钢的上下翼缘焊接在内隔板翼缘或第三矩形钢管上；
27、s4、最后支模在柱与柱连接节点和跨层梁柱连接节点外露区域，填充混凝土或灌浆料，形成节点保护层。
28、本专利技术提供了一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造及施工方法，有益效果：
29、1、该结构柱柱连接节点在距梁面的距离为1.2m-1.3m或柱净高的一半的择较小值，这种设计显著增强了结构的整体性和抗震性能，提高了结构的稳定性和耐久性。
30、2、跨层梁柱连接节点含节点域，柱中间部分纵筋与矩形钢管组件内壁焊接，角部纵筋及靠近角部纵筋贯穿矩形钢管连接上下层柱，可形成标准化产品，在工厂提前成批量化生产，提高生产效率和质量。
31、3、连接节点包含节点域采用钢-混凝土组合受力的形式，有利提高节点性能，同时注浆孔和灌浆管确保了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：包括跨层混凝土立柱（1），在跨层混凝土立柱（1）底部设有柱底矩形钢管组件（2），顶部设有柱顶矩形钢管组件（5），在跨层混凝土立柱（1）中部设有多个与梁连接的柱中矩形钢管组件（4）；
2.根据权利要求1所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：柱底矩形钢管组件（2）包含预埋在预制混凝土柱底部的第一矩形钢管（201），柱顶矩形钢管组件（5）包含预埋在预制混凝土柱顶部的第二矩形钢管（501），第一矩形钢管（201）和第二矩形钢管（501）由四块钢板焊接呈矩形，第一矩形钢管（201）与第二矩形钢管（501）的结构相同。
3.根据权利要求2所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第一矩形钢管（201）和第二矩形钢管（501）的周侧设有多个对应凸出的第一翼缘（6），对应的翼缘（8）之间通过翼缘连接板（9）和螺栓锁紧固定；
4.根据权利要求3所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第二矩形钢管（501）顶部内侧固设有衬板（502），衬板（502）凸出于第二矩形钢管（
5.根据权利要求2所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第一矩形钢管（201）与第二矩形钢管（501）内均固设有内隔板（10），跨层混凝土立柱（1）内预埋有灌浆管（6）和出气管（7），灌浆管（6）和出气管（7）一端与跨层混凝土立柱（1）成型面平齐，另一端与第一上柱钢管（201）内的内隔板（10）连通；
6.根据权利要求1所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：柱中矩形钢管组件（4）包括预制在跨层混凝土立柱（1）内的第三矩形钢管（403），第三矩形钢管（403）内固设有上内隔板（405）和下内隔板（401），上内隔板（405）和下内隔板（401）的四角与矩形钢管（403）之间设有圆弧通孔；
7.根据权利要求1所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：腹板连接板（402）焊接在第三矩形钢管（403）上，梁端部的H型钢（3）中腹板与腹板连接板（402）焊接或栓接固定，上下翼缘端部与第三矩形钢管（403）外壁焊接固定。
8.根据权利要求6所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第三矩形钢管（403）周侧设有注浆孔（404），注浆孔（404）设在上内隔板（405）与下内隔板（401）之间；
9.根据权利要求1~8任意一项所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造的施工方法，其方法步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：包括跨层混凝土立柱（1），在跨层混凝土立柱（1）底部设有柱底矩形钢管组件（2），顶部设有柱顶矩形钢管组件（5），在跨层混凝土立柱（1）中部设有多个与梁连接的柱中矩形钢管组件（4）；
2.根据权利要求1所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：柱底矩形钢管组件（2）包含预埋在预制混凝土柱底部的第一矩形钢管（201），柱顶矩形钢管组件（5）包含预埋在预制混凝土柱顶部的第二矩形钢管（501），第一矩形钢管（201）和第二矩形钢管（501）由四块钢板焊接呈矩形，第一矩形钢管（201）与第二矩形钢管（501）的结构相同。
3.根据权利要求2所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第一矩形钢管（201）和第二矩形钢管（501）的周侧设有多个对应凸出的第一翼缘（6），对应的翼缘（8）之间通过翼缘连接板（9）和螺栓锁紧固定；
4.根据权利要求3所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第二矩形钢管（501）顶部内侧固设有衬板（502），衬板（502）凸出于第二矩形钢管（501）的顶部；
5.根据权利要求2所述一种装配式跨层混凝土柱框架连接节点构造，其特征是：第一矩形钢管（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯全胜，曾亚林，杨宗强，李然，王俊，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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