CN110238963A - 预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构及其施工方法，钢筋连接结构包括连接器主体、上部钢筋和下部钢筋；连接器主体为内部设有两个钢筋穿装孔、外轮廓横截面呈8字形的双管并接式结构，一钢筋穿装孔为上部钢筋穿装孔，另一钢筋穿装孔为下部钢筋穿装孔；上部钢筋穿装于上部钢筋穿装孔内，其外露端安装有下部垫片和下部套筒；下部钢筋穿装于下部钢筋穿装孔内，其外露端安装有上部垫片和上部套筒；连接器主体、上部钢筋、下部垫片及下部套筒预埋于上部预制混凝土构件内；下部钢筋下端部预埋于下部预制混凝土构件内。该钢筋连接结构保证了钢筋之间应力的有效传动，降低了施工技术性要求、施工简便、施工成本低、施工质量易于保证。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构领域，涉及钢筋之间的连接技术，具体涉及一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构及其施工方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑业也得到快速的发展，装配式建筑日益增多。目前，我国大力发展装配式建筑，由粗放式向工业化的生产建造方式转变，各种装配式混凝土结构大量建造，预制混凝土构件间钢筋连接技术也越来越受到人们的关注，现阶段国内的装配式建筑发展水平不高，装配式建筑钢筋的连接技术还有广阔的发展空间。装配整体式结构钢筋之间的连接是保证预制构件间传力以及结构整体性能的关键。
目前，我国相关规范推荐的钢筋连接方式主要有金属套筒灌浆连接，钢筋浆锚搭接连接，钢筋套筒挤压连接。对于金属套筒灌浆连接，不连续钢筋之间通过灌浆料、钢套筒进行应力传递，但是钢套筒的成本较高，施工困难，施工质量严重依赖于工人素质，施工质量难以检测，灌浆后预制构件不能立即受力且需要大量支撑。对于钢筋浆锚搭接连接，不连续钢筋应力均通过灌浆料、孔道材料(预埋管道成孔)及混凝土之间的粘结应力传递至预制构件内的预埋钢筋，实现钢筋的连续传力，但也存在预留钢筋的外伸长度大，给运输和生产造成困难，灌浆料的用量大，施工质量严重依赖于工人素质，施工质量难以检测，灌浆后不能立即受力，需要大量支撑等问题。钢筋挤压套筒连接的工作原理就是将需要连接的两根钢筋端部插入钢套筒内，利用挤压机压缩钢套筒，使它产生塑性变形，靠变形后的套筒与带肋钢筋间的咬合紧固力来实现钢筋的连接，但是此连接方式也存在很多主要问题，比如成本高、施工困难、施工质量严重依赖于工人素质、施工质量难以检测、灌浆后不能立即受力、需要大量的支撑、容错率差并具有一定的局限性。
经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构及其施工方法，该钢筋连接结构在保证钢筋之间应力有效传动的基础上，可降低施工技术性要求、结构简单、施工简便、施工成本低、施工质量易于保证，该施工方法设计合理、施工速度块、施工成本低。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：
一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构，其特征在于：包括连接器主体、上部钢筋和下部钢筋；所述连接器主体为内部设置有两个相互平行的钢筋穿装孔、外轮廓横截面呈8字形的双管并接式结构，其中一钢筋穿装孔为上部钢筋穿装孔，另一钢筋穿装孔为下部钢筋穿装孔；所述上部钢筋由上至下穿装于上部钢筋穿装孔内，从上部钢筋穿装孔下端伸出的上部钢筋外露端安装有下部垫片和下部套筒，下部套筒与上部钢筋外露端通过螺纹相连接；所述下部钢筋由下至上穿装于下部钢筋穿装孔内，从下部钢筋穿装孔上端伸出的下部钢筋外露端安装有上部垫片和上部套筒，上部套筒与下部钢筋外露端通过螺纹相连接；
所述连接器主体、上部钢筋、下部垫片及下部套筒预埋于上部预制混凝土构件内，在上部预制混凝土构件内位于下部钢筋穿装孔的上方设置有用于设置上部垫片和上部套筒的预留开孔；所述下部钢筋的下半部分预埋于下部预制混凝土构件内。
而且的，连接器主体为一体浇铸成型结构或双管焊接成型结构。
一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，其特征在于：双管型钢筋连接结构为上述结构，施工步骤为：
S1在工厂内将连接器主体及上部钢筋预埋到上部预制混凝土构件内，并将下部钢筋与下部预制混凝土构件预埋连接，具体为：
在制作上部预制混凝体构件时，首先将上部钢筋由上向下穿入连接器主体上的上部钢筋穿装孔内，使用下部垫片和下部套筒将上部钢筋安装固定；然后将上部钢筋与连接器主体一起放入到上部预制混凝土构件的成型模具中，并在下部钢筋穿装孔内及上方分别设置模芯和模块；然后浇筑混凝土，待凝固后取出模芯和模块，形成上部预制混凝土构件，其中取出模块的位置形成预留开孔；
在制作下部预制混凝土构件时，将下部钢筋以上半段外露的方式放入到下部预制混凝土构件的成型模具中，浇筑混凝土，凝固后形成下部预制混凝土构件；
S2在施工现场连接下部钢筋和连接器主体，具体为：
在施工现场，在下部预制混凝土构件安装到位后，在下部预制混凝土构件的上端涂覆坐浆层，然后将上部预制混凝土构件起吊至下部预制混凝土构件的上方，对正下放，使下部钢筋的上部外露段由下至上穿入到连接器主体上的下部钢筋穿装孔内，待上部预制混凝土构件的下端与下部预制混凝土构件的上端接触稳定后，在上部预制混凝土构件上的预留开孔内安装上部垫圈和上部套筒，与下部钢筋的外露端头形成固定连接。
而且的，S2中坐浆层采用环氧树脂砂浆或者其他水泥基砂浆。
而且的，S1所述上部钢筋穿装孔的孔径小于下部钢筋穿装孔的孔径。
本发明具有的优点和积极效果：
1、本双管型钢筋连接结构通过在连接器主体上设置与上部钢筋和下部钢筋分别匹配的两个钢筋穿装孔，预埋于上部预制混凝土构件内的上部钢筋由上向下穿入并用套筒固定，预埋与下部预制混凝土构件内的下部钢筋由下向上穿入并用套筒固定，该钢筋连接方式，保证了钢筋之间应力的有效传递，降低了接头质量对人的依赖程度。
2、本双管型钢筋连接结构采用了连接器主体、钢筋、垫片和套筒的穿装锁紧连接方式，无需高强灌浆料，连接后可立即参与一定的受力，施工速度快，适合在施工现场快速安装，提高工作效率。
3、连接器主体采用一体浇铸成型结构和双管焊接结构，保证了连接器主体的抗剪性能。
4、连接器主体的外轮廓横截面采用8字型，整体为圆弧面设计，有利于避免连接器主体周边的混凝土应力集中而造成局部破坏。
5、本双管型钢筋连接结构构成件少，整体结构简单、制造成本低。
6、本预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，在工厂内将连接器主体及上部钢筋预埋到上部预制混凝土构件内，并将下部钢筋与下部预制混凝土构件预埋连接，而在施工现场只需完成下部钢筋和连接器主体的连接即可，这样，大幅度提高了施工速度，避免了施工时采用大量支撑，甚至能实现无支撑，从而也降低了施工成本。
附图说明
图1是本发明连接器主体的立体结构示意图；
图2是本发明连接器主体与上、下部钢筋的连接示意图；
图3是本发明双管型钢筋连接结构的正视图；
图4是本发明双管型钢筋连接结构的纵向剖面图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构，请参见图1-4，其发明点为：
包括连接器主体1、上部钢筋2和下部钢筋7。所述连接器主体为双管并接式结构，其内部设置有两个相互平行的钢筋穿装孔，其外轮廓横截面呈8字形。其中一钢筋穿装孔为上部钢筋穿装孔1-1，另一钢筋穿装孔为下部钢筋穿装孔1-2。所述上部钢筋由上至下穿装于上部钢筋穿装孔内，从上部装孔下端伸出的上部钢筋外露端安装有下部垫片5和下部套筒6，下部套筒与上部钢筋外露端通过螺纹相连接，其中下部垫片内径应小于上部钢筋穿装孔内径，而下部垫片的外径应大于上部钢筋穿装孔对应部位的管体的外径，以便于下部套筒的安装，保证下部套筒与管壁之间应力的均匀传递，实现下部套筒与连接器主体之间应力传递的连续性。
所述下部钢筋由下至上穿装于下部钢筋穿装孔内，从下部钢筋穿装孔上端伸出的下部钢筋外露端安装有上部垫片4和上部套筒3，上部套筒与下部钢筋外露端通过螺纹相连接。其中上部垫片内径应小于下部钢筋穿装孔内径，而上部垫片的外径应大于下部钢筋穿装孔对应部位的管体的外径，以便于上部套筒的安装，保证上部套筒与管壁之间应力的均匀传递，实现上部套筒与连接器主体之间应力传递的连续性。
上述上部垫片和下部垫片均采用厚垫片，垫片的厚度取6～12mm。
所述连接器主体、上部钢筋、下部垫片及下部套筒预埋于上部预制混凝土构件8内，在上部预制混凝土构件内位于下部钢筋穿装孔的上方设置有预留开孔8-1，预留开孔用于设置上部垫片和上部套筒。所述下部钢筋的下半部预埋于下部预制混凝土构件10内。
上述连接器主体可采用一体浇铸成型结构，也可采用双管焊接成型结构，该两种成型结构均能保证连接器主体的抗剪强度，具有承载力高、刚度大等优点。
一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，双管型钢筋连接结构为上述结构，施工步骤为：
S1在工厂内将连接器主体及上部钢筋预埋到上部预制混凝土构件内，并将下部钢筋与下部预制混凝土构件预埋连接，具体为：
在制作上部预制混凝体构件时，首先将上部钢筋由上向下穿入连接器主体上的上部钢筋穿装孔内，使用下部垫片和下部套筒将上部钢筋安装固定；然后将上部钢筋与连接器主体一起放入到上部预制混凝土构件的成型模具中，并在下部钢筋穿装孔内及上方分别设置模芯和模块；然后浇筑混凝土，待凝固后取出模芯和模块，形成上部预制混凝土构件，其中取出模块的位置形成预留开孔，预留开孔可采用附图所述的方形开孔结构。
在制作下部预制混凝土构件时，将下部钢筋以上半段外露的方式放入到下部预制混凝土构件的成型模具中，浇筑混凝土，凝固后形成下部预制混凝土构件；
S2在施工现场连接下部钢筋和连接器主体，具体为：
在施工现场，在下部预制混凝土构件安装到位后，在下部预制混凝土构件的上端涂覆坐浆层9，然后将上部预制混凝土构件起吊至下部预制混凝土构件的上方，对正下放，使下部钢筋的上部外露段由下至上穿入到连接器主体上的下部钢筋穿装孔内，待上部预制混凝土构件的下端与下部预制混凝土构件的上端接触稳定后，在上部预制混凝土构件上的预留开孔内安装上部垫圈和上部套筒，与下部钢筋的外露端头形成固定连接。
上述坐浆层材料其作用是起到连接上部预制混凝土构件和下部预制混凝土构件的作用，坐浆层采用环氧树脂砂浆或者其他水泥基砂浆。
上述上部钢筋穿装孔的孔径优选略小于下部钢筋穿装孔的孔径，原因为：因上部钢筋与上部钢筋穿装孔在预制工厂内穿装完成，施工比较方便，上部钢筋穿装孔的孔径选用略小一些，可尽量减小上部钢筋与上部钢筋穿装孔的配合间隙，提高连接强度；而下部钢筋与下部钢筋穿装孔在施工现场进行穿装配合，为便于下部钢筋在现场的穿装以及上、下预制混凝土构件之间的安装定位，下部钢筋穿装孔的孔径选用略大一些。
本双管型钢筋连接方式相比于挤压套筒连接、浆锚连接与套筒灌浆连接等连接方式，在实现两个预制混凝土构件间应力传递有效性的同时，具有结构原理简单，连接可靠，成本低廉，施工速度快等优点。提高了工作效率，具有较高的使用价值和广阔的推广前景。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (5)
1.一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构，其特征在于：包括连接器主体、上部钢筋和下部钢筋；所述连接器主体为内部设置有两个相互平行的钢筋穿装孔、外轮廓横截面呈8字形的双管并接式结构，其中一钢筋穿装孔为上部钢筋穿装孔，另一钢筋穿装孔为下部钢筋穿装孔；所述上部钢筋由上至下穿装于上部钢筋穿装孔内，从上部钢筋穿装孔下端伸出的上部钢筋外露端安装有下部垫片和下部套筒，下部套筒与上部钢筋外露端通过螺纹相连接；所述下部钢筋由下至上穿装于下部钢筋穿装孔内，从下部钢筋穿装孔上端伸出的下部钢筋外露端安装有上部垫片和上部套筒，上部套筒与下部钢筋外露端通过螺纹相连接；
所述连接器主体、上部钢筋、下部垫片及下部套筒预埋于上部预制混凝土构件内，在上部预制混凝土构件内位于下部钢筋穿装孔的上方设置有用于设置上部垫片和上部套筒的预留开孔；所述下部钢筋的下半部分预埋于下部预制混凝土构件内。
2.根据权利要求1所述的预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构，其特征在于：连接器主体为一体浇铸成型结构或双管焊接成型结构。
3.一种预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，其特征在于：双管型钢筋连接结构采用权利要求1或2所述结构，施工步骤为：
S1在工厂内将连接器主体及上部钢筋预埋到上部预制混凝土构件内，并将下部钢筋与下部预制混凝土构件预埋连接，具体为：
在制作上部预制混凝体构件时，首先将上部钢筋由上向下穿入连接器主体上的上部钢筋穿装孔内，使用下部垫片和下部套筒将上部钢筋安装固定；然后将上部钢筋与连接器主体一起放入到上部预制混凝土构件的成型模具中，并在下部钢筋穿装孔内及上方分别设置模芯和模块；然后浇筑混凝土，待凝固后取出模芯和模块，形成上部预制混凝土构件，其中取出模块的位置形成预留开孔；
在制作下部预制混凝土构件时，将下部钢筋以上半段外露的方式放入到下部预制混凝土构件的成型模具中，浇筑混凝土，凝固后形成下部预制混凝土构件；
S2在施工现场连接下部钢筋和连接器主体，具体为：
在施工现场，在下部预制混凝土构件安装到位后，在下部预制混凝土构件的上端涂覆坐浆层，然后将上部预制混凝土构件起吊至下部预制混凝土构件的上方，对正下放，使下部钢筋的上部外露段由下至上穿入到连接器主体上的下部钢筋穿装孔内，待上部预制混凝土构件的下端与下部预制混凝土构件的上端接触稳定后，在上部预制混凝土构件上的预留开孔内安装上部垫圈和上部套筒，与下部钢筋的外露端头形成固定连接。
4.根据权利要求3所述的预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，其特征在于：S2中坐浆层采用环氧树脂砂浆或者其他水泥基砂浆。
5.根据权利要求3所述的预制混凝土构件间的双管型钢筋连接结构的施工方法，其特征在于：S1所述上部钢筋穿装孔的孔径小于下部钢筋穿装孔的孔径。
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