[发明专利]一种预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱及其装配方法

说明书

涉及建筑结构工程领域，尤其涉及一种预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱及其装配方法。一种预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱，包括预制混凝土单元和外套短钢管，预制混凝土单元包括预制混凝土和内嵌钢管；内嵌钢管预设在预制混凝土内，内嵌钢管的上下端部分伸出预制混凝土的上部和下部，内嵌钢管内部填充有高强混凝土；预制混凝土单元连接安装成混凝土柱时，外套短钢管套设在下层预制混凝土上部伸出的内嵌钢管的外侧和上层预制混凝土下部伸出的内嵌钢管的外侧；外套短钢管与内嵌钢管径向重叠部分通过螺栓径向贯穿固定，防止外套短钢管与内嵌钢管之间轴向和周向相对滑动。该混凝土柱安装对位准确、便捷，结构稳定性高，抗剪、抗震性能好。

技术领域

本发明涉及建筑结构工程领域，尤其涉及一种预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱及其装配方法。

背景技术

新型的预制装配式混凝土结构强调“等同现浇”的概念，整体性是确保结构安全的关键性能。装配式构件的接缝措施应充分考虑实际执行的可行性，又应充分保证了接缝处的性能，针对不同的部位需采用不同的接缝处理措施。在装配式混凝土框架结构中，钢筋连接的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大，使得装配式混凝土框架结构抗震性能很难完全等同于现浇结构。相对于现浇框架柱，预制装配式框架柱连接部位的刚度和承载力均有所削弱，结构整体性、抗压稳定性降低，从而降低了装配式混凝土框架结构的抗震性能，结构建造高度受到限制。如何可靠、经济地处理好装配式混凝土框架结构的接缝及钢筋连接，仍是一个需要继续研究的课题。国内引进了在发达国家已经使用多年的钢筋套筒灌浆连接技术，但竖向钢筋连接构造依然比较复杂、施工工艺要求高、装配质量控制难度大。

国内针对预制装配式钢筋混凝土柱及其竖向连接方法开展了大量研究，但由于各地实施的预制装配式混凝土框架结构少，建筑的使用功能、高度、层数、抗震设防烈度等适用范围要求严格，预制装配式混凝土框架结构的抗震性能受制于竖向连接技术。如何保证较高的预制装配率，充分发挥预制、装配提供的技术优势，未来预制装配式混凝土结构技术在构件、结构等方面可以获得很大发展。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种安装对位准确便捷的预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱及其装配方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种预制装配式内嵌钢套管连接混凝土柱，包括预制混凝土单元和外套短钢管，预制混凝土单元包括预制混凝土和内嵌钢管；内嵌钢管预设在预制混凝土内，内嵌钢管的上端伸出预制混凝土的上部，内嵌钢管的下端伸出预制混凝土的下部，内嵌钢管内部填充有高强混凝土；预制混凝土单元连接安装成混凝土柱时，外套短钢管套设在下层预制混凝土上部伸出的内嵌钢管的外侧和上层预制混凝土下部伸出的内嵌钢管的外侧；外套短钢管与内嵌钢管径向重叠部分通过螺栓径向贯穿固定，防止外套短钢管与内嵌钢管之间轴向和周向相对滑动。

作为一种优选，外套短钢管与内嵌钢管径向重叠部分通过螺栓组径向贯穿固定，螺栓组中各螺栓间呈固定夹角沿外套短钢管周向分布。

作为一种优选，沿外套短钢管的轴向分布有两组或三组螺栓组。

作为一种优选，内嵌钢管伸出预制混凝土的单侧部分长度在80～120毫米之间；外套短钢管与内嵌钢管伸出预制混凝土的部分套接长度在160～240毫米之间。

作为一种优选，内嵌钢管的外壁设有若干抗剪环箍，抗剪环箍沿着内嵌钢管的轴向分布。

作为一种优选，各抗剪环箍之间的间距在300～450毫米之间。

作为一种优选，预制混凝土单元还包括埋设在预制混凝土内部的竖向受力钢筋和箍筋，竖向受力钢筋的上下端，部分伸出预制混凝土的上部和下部，相邻两个预制混凝土单元的竖向受力钢筋通过钢套筒挤压钢筋连接。

作为一种优选，混凝土柱的截面形状为方形或圆形。