本發(fā)明涉及建設(shè)工程，特別是指開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)及連接方法。

背景技術(shù)：

1、不同于傳統(tǒng)的“一柱雙梁”?的連接形式，模塊化建筑中存在“多柱多梁”的連接特點(diǎn)，如角柱的“兩柱四梁”、邊柱的“四柱八梁”和中柱的“八柱十六梁”。因此合理的單元間節(jié)點(diǎn)是保證結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能的關(guān)鍵，對(duì)于模塊化建筑的安全性起著決定性作用。很多學(xué)者關(guān)于模塊單元間節(jié)點(diǎn)連接的研究都集中在鋼結(jié)構(gòu)模塊建筑領(lǐng)域，包括采用封板螺栓連接、蓋板螺栓連接等方式。也有很多學(xué)者采取節(jié)點(diǎn)自鎖連接的方式，解決模塊化建筑缺少操作空間的問(wèn)題；近些年，部分學(xué)者還提出套筒灌漿的連接方式，上述模塊單元的節(jié)點(diǎn)連接方法大多數(shù)都是針對(duì)鋼模塊建筑提出的，主要分為三種，第一種方法是在柱-柱拼接處采用螺栓連接，考慮到模塊的堆疊需要對(duì)位的螺栓孔較多，一方面需要較長(zhǎng)的安裝時(shí)間，另一方面對(duì)模塊單元加工精度要求高，現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)安裝不上的情況。而且在柱節(jié)點(diǎn)位置布置有多個(gè)梁柱和多面墻體、樓板等構(gòu)件，缺乏操作空間，螺栓連接難以在不破壞這些周?chē)鷺?gòu)件的情況下進(jìn)行；第二種方法是自鎖式連接節(jié)點(diǎn)形式，安裝快速方便，但自鎖式連接節(jié)點(diǎn)通常需要在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置復(fù)雜的機(jī)械裝置，對(duì)加工質(zhì)量以及現(xiàn)場(chǎng)模塊組裝的精度要求非常高，尤其是當(dāng)大量的模塊堆疊導(dǎo)致誤差累積時(shí)；第三種方法是套筒灌漿的連接方式，可以在模塊單元組裝時(shí)容許較大的施工安裝誤差，且施工便利，但栓釘焊接工作量大，且內(nèi)套筒與鋼管壁之間灌漿層較薄，節(jié)點(diǎn)剛度不足，難以用于組合模塊建筑中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)及連接方法。所述技術(shù)方案如下：

2、一種開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，包括鋼管混凝土上柱、鋼管混凝土下柱和連接件；所述鋼管混凝土上柱和所述鋼管混凝土下柱通過(guò)所述連接件連接；

3、所述鋼管混凝土上柱的內(nèi)部的底端開(kāi)設(shè)上容納艙，所述上容納艙內(nèi)均勻設(shè)置至少一個(gè)第一獨(dú)立空間，每個(gè)所述第一獨(dú)立空間的內(nèi)壁分別均勻布設(shè)栓釘；所述上容納艙的側(cè)壁開(kāi)設(shè)注漿口；

4、所述鋼管混凝土下柱的內(nèi)部的頂端開(kāi)設(shè)下容納艙，所述下容納艙內(nèi)均勻設(shè)置至少一個(gè)第二獨(dú)立空間，每個(gè)所述第二獨(dú)立空間的內(nèi)壁分別均勻布設(shè)栓釘；所述下容納艙的側(cè)壁開(kāi)設(shè)注漿口；

5、所述第一獨(dú)立空間的數(shù)量和尺寸與所述第二獨(dú)立空間的數(shù)量和尺寸分別對(duì)應(yīng)相等；

6、所述連接件包括水平連接板，所述水平連接板的上板面上設(shè)置至少一個(gè)第二十字形板，每個(gè)所述第二十字形板的板面上均勻開(kāi)設(shè)通孔，所述第二十字形板的數(shù)量與所述第一獨(dú)立空間的數(shù)量相等；每個(gè)所述第二十字形板的位置尺寸與每個(gè)所述第一獨(dú)立空間的位置尺寸分別對(duì)應(yīng)適配；所述水平連接板的下板面上設(shè)置至少一個(gè)第三十字形板，每個(gè)所述第三十字形板的板面上均勻開(kāi)設(shè)通孔，所述第三十字形板的數(shù)量與所述第二獨(dú)立空間的數(shù)量相等，每個(gè)所述第三十字形板的的位置尺寸與每個(gè)所述第二獨(dú)立空間的位置尺寸分別對(duì)應(yīng)適配。

7、可選地，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，每個(gè)所述第二十字形板插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第一獨(dú)立空間內(nèi)，每個(gè)所述第三十字形板插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第二獨(dú)立空間內(nèi)。

8、可選地，在一個(gè)所述第一獨(dú)立空間中且在所述第一獨(dú)立空間的高度方向上，所述第二十字形板上的每個(gè)通孔位于相鄰的兩個(gè)栓釘之間；在一個(gè)所述第二獨(dú)立空間中且在所述第二獨(dú)立空間的高度方向上，所述第三十字形板上的每個(gè)通孔位于相鄰的兩個(gè)栓釘之間。

9、可選地，第二十字形板包括互相垂直的a板面，其中一個(gè)所述a板面與所述第一獨(dú)立空間的其中一面內(nèi)壁平行，且平行的所述第一獨(dú)立空間的內(nèi)壁與所述a板面之間的距離為l，所述第一獨(dú)立空間內(nèi)壁上的栓釘?shù)拈L(zhǎng)度為l，l與l的關(guān)系滿(mǎn)足公式（1）：

10、l＜l?（1）

11、第三十字形板包括相互垂直的b板面，其中一個(gè)所述b板面與所述第二獨(dú)立空間的其中一面內(nèi)壁平行，且平行的所述第二獨(dú)立空間的內(nèi)壁與所述b板面之間的距離為l1，所述第二獨(dú)立空間內(nèi)壁上的栓釘?shù)拈L(zhǎng)度為l1，l1與l1的關(guān)系滿(mǎn)足公式（2）：

12、l1＜l1????（2）。

13、可選地，所述鋼管混凝土上柱的四個(gè)外側(cè)壁各連接有一根上梁，每根所述上梁的底面與所述上容納艙的底面平齊，所述鋼管混凝土下柱的四個(gè)外側(cè)壁各連接有一根下梁，每根所述下梁的頂面與所述下容納艙的頂面平齊。

14、可選地，所述上容納艙的底面的邊緣設(shè)置第一凹槽，所述下容納艙的頂面的邊緣設(shè)置第二凹槽，所述第一凹槽與所述第二凹槽適配，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，所述第一凹槽與所述第二凹槽連接得到第三凹槽，所述水平連接板嵌入在所述第三凹槽中。

15、可選地，所述鋼管混凝土上柱的外周底端設(shè)有第一彈性件，所述鋼管混凝土下柱的外周頂端設(shè)有第二彈性件，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，所述第一彈性件與所述第二彈性件拼合得到密閉彈性件，所述密閉彈性件使所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱的連接處封閉為密閉空間。

16、一種開(kāi)孔十字形板灌漿連接方法，包括所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)包括：

17、將所述水平連接板的上板面對(duì)準(zhǔn)所述上容納艙，將所述水平連接板的下板面對(duì)準(zhǔn)所述下容納艙；通過(guò)所述水平連接板將所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接；

18、并對(duì)所述鋼管混凝土上柱和所述鋼管混凝土下柱分別注漿。

19、可選地，所述將所述水平連接板的上板面對(duì)準(zhǔn)所述上容納艙，將所述水平連接板的下板面對(duì)準(zhǔn)所述下容納艙；通過(guò)所述水平連接板將所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接包括：

20、將每個(gè)所述第二十字形板分別對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述第一獨(dú)立空間，并將每個(gè)所述第二十字形板分別插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第一獨(dú)立空間中，直至所述水平連接板的上板面與所述第一凹槽的頂面抵接；將每個(gè)所述第三十字形板分別對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述第二獨(dú)立空間，并將每個(gè)所述第三十字形板分別插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第二獨(dú)立空間中，直至所述水平連接板的下板面與所述第二凹槽的底面抵接。

21、可選地，所述并對(duì)所述鋼管混凝土上柱和所述鋼管混凝土下柱分別注漿包括：

22、通過(guò)所述上容納艙的外壁上的注漿口對(duì)所述上容納艙灌注灌漿料，通過(guò)所述下容納艙的外壁上的注漿口對(duì)所述下容納艙灌注灌漿料。

23、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果至少包括：

24、本發(fā)明采用開(kāi)孔十字形板可以避免大量的剪力鍵焊接工作，對(duì)工人的技術(shù)水平要求較低，提高工作效率。同時(shí)灌漿厚度的增大明顯改善了節(jié)點(diǎn)剛度和承載力，可以提升組合模塊中柱與柱之間的連接性能。利用界面粘結(jié)和孔中灌漿的抗剪實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間可靠連接和荷載傳遞，相比傳統(tǒng)的螺栓連接、自鎖式連接以及內(nèi)套筒灌漿連接，既不會(huì)破壞節(jié)點(diǎn)周?chē)鷺?gòu)件和裝飾，又避免了現(xiàn)場(chǎng)大量焊接工作，對(duì)工人技術(shù)水平要求較低，同時(shí)可以容許較大安裝誤差、明顯改善節(jié)點(diǎn)區(qū)域的剛度和承載力，具有模塊單元現(xiàn)場(chǎng)安裝便捷和節(jié)點(diǎn)受力性能良好等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)特征：

1.一種開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括鋼管混凝土上柱、鋼管混凝土下柱和連接件；所述鋼管混凝土上柱和所述鋼管混凝土下柱通過(guò)所述連接件連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，每個(gè)所述第二十字形板插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第一獨(dú)立空間內(nèi)，每個(gè)所述第三十字形板插入進(jìn)對(duì)應(yīng)的所述第二獨(dú)立空間內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，在一個(gè)所述第一獨(dú)立空間中且在所述第一獨(dú)立空間的高度方向上，所述第二十字形板上的每個(gè)通孔位于相鄰的兩個(gè)栓釘之間；在一個(gè)所述第二獨(dú)立空間中且在所述第二獨(dú)立空間的高度方向上，所述第三十字形板上的每個(gè)通孔位于相鄰的兩個(gè)栓釘之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，第二十字形板包括互相垂直的a板面，其中一個(gè)所述a板面與所述第一獨(dú)立空間的其中一面內(nèi)壁平行，且平行的所述第一獨(dú)立空間的內(nèi)壁與所述a板面之間的距離為l，所述第一獨(dú)立空間內(nèi)壁上的栓釘?shù)拈L(zhǎng)度為l，l與l的關(guān)系滿(mǎn)足公式（1）：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述鋼管混凝土上柱的四個(gè)外側(cè)壁各連接有一根上梁，每根所述上梁的底面與所述上容納艙的底面平齊，所述鋼管混凝土下柱的四個(gè)外側(cè)壁各連接有一根下梁，每根所述下梁的頂面與所述下容納艙的頂面平齊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述上容納艙的底面的邊緣設(shè)置第一凹槽，所述下容納艙的頂面的邊緣設(shè)置第二凹槽，所述第一凹槽與所述第二凹槽適配，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，所述第一凹槽與所述第二凹槽連接得到第三凹槽，所述水平連接板嵌入在所述第三凹槽中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述鋼管混凝土上柱的外周底端設(shè)有第一彈性件，所述鋼管混凝土下柱的外周頂端設(shè)有第二彈性件，當(dāng)所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接時(shí)，所述第一彈性件與所述第二彈性件拼合得到密閉彈性件，所述密閉彈性件使所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱的連接處封閉為密閉空間。

8.一種開(kāi)孔十字形板灌漿連接方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任意一項(xiàng)所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接方法，其特征在于，所述將所述水平連接板的上板面對(duì)準(zhǔn)所述上容納艙，將所述水平連接板的下板面對(duì)準(zhǔn)所述下容納艙；通過(guò)所述水平連接板將所述鋼管混凝土上柱與所述鋼管混凝土下柱連接包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)孔十字形板灌漿連接方法，其特征在于，所述并對(duì)所述鋼管混凝土上柱和所述鋼管混凝土下柱分別注漿包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供開(kāi)孔十字形板灌漿連接節(jié)點(diǎn)及連接方法，涉及建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，鋼管混凝土上柱和鋼管混凝土下柱通過(guò)連接件連接，鋼管混凝土上柱的上容納艙設(shè)置第一獨(dú)立空間，鋼管混凝土下柱的下容納艙設(shè)置第二獨(dú)立空間，每個(gè)第一獨(dú)立空間和第二獨(dú)立空間的內(nèi)壁均布設(shè)栓釘，連接件包括水平連接板，水平連接板上板面和下版面分別設(shè)置第二十字形板和第三十字形板，第二十字形板和第三十字形板的版面均勻開(kāi)設(shè)通孔，每個(gè)第二十字形板與每個(gè)第一獨(dú)立空間的位置尺寸對(duì)應(yīng)適配，每個(gè)第三十字形板與每個(gè)第三獨(dú)立空間的位置尺寸對(duì)應(yīng)適配；本發(fā)明可避免大量剪力鍵焊接工作，對(duì)技術(shù)要求低，提高工作效率，增加了節(jié)點(diǎn)剛度和承載力，提升連接性能。

技術(shù)研發(fā)人員：郭江然,王俊,楊雅嵐,趙鶴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23