技术领域
[0001] 本发明属于铝合金管混凝土组合构件技术领域,涉及一种装配式铝合金管混凝土组合构件节点及其施工方法。
相关背景技术
[0002] 随着工程技术的发展,铝合金管混凝土组合结构作为一种创新型结构形式,其研究逐渐受到重视,并在桥梁、海洋钻井平台、高层建筑等领域得到广泛应用。在这些结构中,铝合金管混凝土框架结构节点是确保工程质量的关键环节。节点不仅是上下框架柱与框架梁的交叉结合点,也是结构抗震设计的核心区域。鉴于预制框架柱和预制框架梁均采用铝合金材料,如何实现铝合金管混凝土柱与铝合金管混凝土梁的有效安装,避免相互碰撞,并且确保结构的合理性,已成为当前研究亟待解决的重要问题。同时,这也是施工现场装配过程中急需克服的技术难题。
具体实施方式
[0030] 如图1‑3所示,本发明的一种装配式铝合金管混凝土组合构件节点,包括:上预制柱4、下预制柱5、中连接套筒1、开孔内隔板8、预埋件12、左钢制铰13、右钢制铰9、左预制梁6、右预制梁7、左连接套筒2和右连接套筒3。
[0031] 中连接套筒1筒中位置设置开孔内隔板8,上预制柱4设置在开孔内隔板8顶面,下预制柱5设置在开孔内隔板8底面;左预制梁6被固定安装于左连接套筒2的底部,右预制梁7被固定安装于右连接套筒3的底部;左连接套筒2通过左钢制铰13与中间连接套筒1连接,右连接套筒3通过右钢制铰9与中间连接套筒1连接。
[0032] 所述上预制柱4采用铝合金管混凝土组合结构,其铝合金外管的底部定位于开孔内隔板8的顶面;所述下预制柱5采用铝合金管混凝土组合结构,其铝合金外管的底部定位于开孔内隔板8的底面;将预埋件12分别与开孔内隔板8顶面和底面进行焊接,通过开孔内隔板8上的预留孔洞,上预制柱4与下预制柱5一同进行混凝土的浇筑。
[0033] 如图4所示,所述中连接套筒1包括第一套筒11和两个弧形钢板10,在第一套筒11筒面的左右两侧分别设有多个第一连接孔;两个弧形钢板10分别通过螺母和螺栓与第一套筒11固定连接。
[0034] 如图5所示,所述左连接套筒2包括第二套筒21和第二连接钢板20,第二连接钢板20与第二套筒21通过焊接固定,第二连接钢板20预留第二连接孔以便于左钢制铰13的连接。
[0035] 如图6所示,所述右连接套筒3包括第三套筒31和第三连接钢板30,第三连接钢板30与第三套筒31通过焊接固定,第三连接钢板30预留第三连接孔以便于右钢制铰9的连接。
[0036] 所述左预制梁6采用铝合金管混凝土组合结构,其铝合金外管的底部预先放置于第二套筒21的底部,并与第二连接钢板20相连;在第二连接钢板20的顶面焊接预埋件12;所述右预制梁7采用铝合金管混凝土组合结构,其中铝合金外管的底部预先放置于第三套筒31的底部,并与第三连接钢板30相连;在第三连接钢板30的顶面焊接预埋件12;在左预制梁和右预制梁的铝合金外管中浇铸有混凝土。
[0037] 如图7和图8所示,所述左钢制铰13包括两个左内加劲双钢板连接件131和左销轴连接件130,左内加劲双钢板连接件131的两侧通过焊接方式分别与第二连接钢板20和左侧的弧形钢板10连接;左销轴连接件130通过螺栓与第二连接钢板20上预留的第二连接孔和弧形钢板10上预留的第一连接孔进行固定。
[0038] 所述右钢制铰9包括两个右内加劲双钢板连接件91和右销轴连接件90,右内加劲双钢板连接件91的两侧通过焊接方式分与第三连接钢板30和右侧的弧形钢板10连接;右销栓连接件90通过螺栓与第三连接钢板30上预留的第三连接孔和弧形钢板10上预留的第一连接孔进行固定。
[0039] 所述左销轴连接件130由左销轴134、左主耳板132和左次耳板133组成,左主耳板132和左次耳板133上的通孔对准后,通过左销轴134插入孔并锁定;所述右销轴连接件90由右销轴94、右主耳板92和右次耳板93组成,主耳板92和右次耳板上的通孔对准后,右销轴94插入通孔并锁定。
[0040] 所示第一套筒11、第二套筒21和第三套筒31都是由钢材制成的圆筒形结构。
[0041] 本发明还提供一种装配式铝合金管混凝土组合构件节点的施工方法,包括以下步骤:
[0042] 步骤一:预制中连接套筒1,在钢板卷制的过程中将开孔内隔板8焊接在第一套筒筒中的位置,并在开孔内隔板8上下焊接预埋件12,并将两个弧形钢板固定到第一套筒左右两侧;
[0043] 步骤二:预制下预制柱5,竖向起吊下预制柱5的铝合金外管至第一套筒11设计位置处,将下预制柱5的铝合金外管安装就位;
[0044] 步骤三:预制上预制柱4,竖向起吊上预制柱4的铝合金外管至第一套筒11设计位置处,将上预制柱4的铝合金外管安装就位;
[0045] 步骤四:浇筑混凝土,通过开孔内隔板8上的预留孔洞,上预制柱4与下预制柱5一同进行混凝土的浇筑;
[0046] 步骤五:预制左预制梁6,将左预制梁的铝合金外管装入左连接套筒内并与第二连接钢板20顶面用角钢和自攻钉固定,在第二连接钢板20的顶面焊接预埋件12,以第二连接钢板20顶面为浇筑面浇筑成型左预制梁6;
[0047] 步骤六:预制右预制梁7,将右预制梁的铝合金外管装入右连接套筒内并与第三连接钢板30顶面用角钢和自攻钉固定,在第三连接钢板30的顶面焊接预埋件12,以第三连接钢板30顶面为浇筑面浇筑成型右预制梁7;
[0048] 步骤七:吊装左钢制铰13,横向吊起左钢制铰13对准第一套筒11,使用螺栓将左销轴连接件130与第一连接孔连接,并将左内加劲双钢板连接件焊接131在弧形钢板10上,完成左钢制铰13与第一套筒11的连接;
[0049] 步骤八:吊装右钢制铰9,横向起吊右钢制铰9对准第一套筒11,使用螺栓将右销轴连接件90与第一连接孔连接,并将右内加劲双钢板连接件91焊接与弧形钢板10上,完成右钢制铰9与第一套筒11的连接。
[0050] 步骤九:吊装左预制梁6,横向吊起左预制梁6使第二连接钢板20对准左钢制铰13,使用螺栓将左销轴连接件130与预留的第二连接孔连接,并将左内加劲双钢板连接件131焊接在第二连接钢板20上,完成左钢制铰13与第二套筒21的连接;
[0051] 步骤十:吊装右预制梁7,横向吊起右预制梁7使第三连接钢板30对准右钢制铰9,使用螺栓将右销轴连接件90与预留的第三连接孔连接,将右内加劲双钢板连接件91焊接在第三连接钢板上30,完成右钢制铰9与第三套筒31的连接;
[0052] 步骤十一:在左钢制铰、右钢制铰、左连接套筒、右连接套筒和中连接套筒区域安装模板,浇筑混凝土作为保护层,使得中连接套筒在节点部位受力相当于柱,左钢制铰、右钢制铰、左连接套筒和右连接套筒在节点部位受力相当于梁,而非仅是连接构件,拆模后完成施工。
[0053] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的思想,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。