一种预制装配式混凝土抗震节点的制作方法

文档序号:17812775发布日期:2019-05-31 22:57
一种预制装配式混凝土抗震节点的制作方法

本实用新型涉及一种建筑连接节点,具体涉及一种预制装配式混凝土抗震节点。



背景技术:

过去的几十年中,我国对结构的研究主要体现在对结构的整体性研究和对构件的抗震性能的研究,对节点方面存在理论上的不足。上世纪80年代初期,节点研究渐渐得到广大学者研究人员的重视。对此国内外学者均有一系列研究。但就目前的研究,尤其是国内的研究看来,主要问题和局限在于:第一,大部分设计不能完全脱离现浇,采用干湿结合式,依然存在现场焊接的情况,不能做到高效快捷;第二,节点设计太过于复杂,配件繁琐,拆换不易。同时在现在的建筑市场上,大部分消费者还是对装配式建筑的抗震性能不够放心,认为节点的抗震性有待商榷,虽然现在我国仍然在大力推广装配式建筑,但是要想真正的使之发展,结构节点抗震性仍然是现在必须也是急需解决的一个问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种预制装配式混凝土抗震节点,其拼装简单、方便快捷,且抗震效果好。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种预制装配式混凝土抗震节点,包括预制的混凝土柱、预制的混凝土梁、上部连接钢板、下部连接钢板、横向螺栓、竖向钢垫板、竖向螺栓,所述预制的混凝土柱带有牛腿,所述混凝土柱远离混凝土梁的一端上设有两个矩形凹槽,所述矩形凹槽与竖向钢垫板相适配,所述矩形凹槽内分别设有横向螺栓孔一横向贯穿混凝土柱,所述预制的混凝土梁截面为T型,所述混凝土梁的端头处留有与横向螺栓孔一相适配的横向螺栓孔二,所述混凝土梁靠近端头处竖直设有竖向螺栓孔一,所述下部连接钢板呈L型,所述下部连接钢板的竖板上设有横向螺栓孔三,所述下部连接钢板的横板上设有竖向螺栓孔二,所述下部连接钢板安装在牛腿上端且其竖板与混凝土柱紧靠,所述上部连接钢板的形状与“T”逆时针旋转90°之后的形状相同,所述上部连接钢板的竖板上设有横向螺栓孔四,所述上部连接钢板的横板上设有竖向螺栓孔三,所述上部连接钢板的竖板安装在下部连接钢板的竖板上端,所述混凝土梁安装在上部连接钢板和下部连接钢板之间,所述竖向钢垫板分别安装在矩形凹槽内和混凝土梁端头远离矩形凹槽的一端,所述横向螺栓依次穿过混凝土柱上的竖向钢垫板、横向螺栓孔一、横向螺栓孔三或横向螺栓孔四、横向螺栓孔二、混凝土梁上的竖向钢垫板将混凝土柱和梁锚固连接,所述竖向螺栓依次穿过竖向螺栓孔三、竖向螺栓孔一、竖向螺栓孔二将混凝土梁与上部连接钢板和下部连接钢板紧固。

优选地,所述横向螺栓和竖向螺栓均为施加了预应力的螺栓。

优选地,所述上部连接钢板的横板上端焊接有两个三角形加劲肋。

优选地,还包括钢制十字抗剪件,所述牛腿上留有十字形孔洞一,所述混凝土梁的端头处竖直贯穿有十字形孔洞二,所述下部连接钢板的横板上设有十字形孔洞三,所述上部连接钢板的横板上设有十字形孔洞四,所述钢制十字抗剪件经十字形孔洞四、十字形孔洞二、十字形孔洞三进入十字形孔洞一内。

优选地,所述钢制十字抗剪件由两个相互垂直的板组成,其中一个板比另外一块板长。

优选地,所述横向螺栓孔一、横向螺栓孔二、横向螺栓分别有八个,所述横向螺栓孔三和横向螺栓孔四分别有四个,所述竖向螺栓孔一、竖向螺栓孔二、竖向螺栓孔三、竖向螺栓分别有三个。

优选地,所述上部连接钢板的竖板上焊接有八个钢筋,所述下部连接钢板的竖板和横板上分别焊接有四个钢筋,所述混凝土柱上预留有与钢筋相适配的安装孔。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

(1)结构简单,设计巧妙,本实用新型采用三种不同的连接方式来形成三重保护,组成抗震性能优异的节点形式。首先采用8根横向螺栓和4个竖向钢垫板将预制混凝土梁和混凝土柱连接起来,使之很好的受力;其次,通过十字抗剪件穿插进梁柱的连接处,并且下部连接件的钢板也进一步的固定住了十字抗剪件,使节点的抗剪性得到保障;最后,通过上部连接钢板和下部连接钢板与预制的混凝土柱进行锚固连接,然后通过竖向螺栓与预制混凝土梁连接起来,进一步加强节点的强度。因为通过实验,节点破坏一般是发生在梁柱的连接处,更为具体的是在外伸端的梁端部,通过预制混凝土梁的上下部分添加钢板进一步加强混凝土的抗拉能力,强化节点;

(2)本实用新型预制过程精度较高,现场要求极低,对工人基本上是没有要求,方便快捷,安装快速,适合标准化生产;

(3)本实用新型节点的强度高,三重连接保护,适合抗震要求较高的地域,具有很好的抗震性能;

(4)本实用新型基本上采用拼装和螺栓连接的全干式连接,除了穿插十字抗剪件时的孔洞灌填混凝土,基本上实现了全干连接的方式,摆脱了现场现浇的缺点,也不存在容易出现缺陷的现场焊接工艺,实现了节点的高效优质连接,并节约工期、降低成本;

(5)应用便利,本实用新型的连接节点方便了梁柱连接的安装工作,大部分工作都是在工厂完成,现场只要进行简单的拼装,方便快捷,对技术工人要求很低,真正实现构件装配化。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种预制装配式混凝土抗震节点的结构示意图;

图2是本实用新型实施例中预制混凝土柱的结构示意图;

图3是本实用新型实施例中预制混凝土梁的结构示意图;

图4是本实用新型实施例中下部连接钢板的结构示意图;

图5是本实用新型实施例中上部连接钢板的结构示意图;

图6是本实用新型实施例中钢制十字抗剪件的结构示意图;

图7是本实用新型实施例中竖向钢垫板的结构示意图;

图中,1、混凝土柱,2、混凝土梁,3、上部连接钢板,4、下部连接钢板,5、横向螺栓,6、竖向钢垫板,7、竖向螺栓,8、钢制十字抗剪件,9、牛腿,10、矩形凹槽,11、横向螺栓孔一,12、横向螺栓孔二,13、竖向螺栓孔一,14、横向螺栓孔三,15、竖向螺栓孔二,16、三角形加劲肋,17、横向螺栓孔四,18、竖向螺栓孔三,19、钢筋,20、安装孔,21、十字形孔洞一,22、十字形孔洞二,23、十字形孔洞三,24、十字形孔洞四。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7所示,一种预制装配式混凝土抗震节点,包括预制的混凝土柱1、预制的混凝土梁2、上部连接钢板3、下部连接钢板4、横向螺栓5、竖向钢垫板6、竖向螺栓7、钢制十字抗剪件8,横向螺栓5和竖向螺栓7均为施加了预应力的螺栓,预制的混凝土柱1带有牛腿9,混凝土柱1远离混凝土梁2的一端上设有两个矩形凹槽10,矩形凹槽10与竖向钢垫板6相适配,矩形凹槽10内分别设有横向螺栓孔一11横向贯穿混凝土柱1,预制的混凝土梁2截面为T型,混凝土梁2的端头处留有与横向螺栓孔一11相适配的横向螺栓孔二12,混凝土梁2靠近端头处竖直设有竖向螺栓孔一13。

下部连接钢板4呈L型,下部连接钢板4的竖板上设有横向螺栓孔三14,下部连接钢板4的横板上设有竖向螺栓孔二15,下部连接钢板4安装在牛腿9上端且其竖板与混凝土柱1紧靠。

上部连接钢板3的形状与“T”逆时针旋转90°之后的形状相同,上部连接钢板3的横板上端焊接有两个三角形加劲肋16,上部连接钢板3的竖板上设有横向螺栓孔四17,上部连接钢板3的横板上设有竖向螺栓孔三18,上部连接钢板3的竖板安装在下部连接钢板4的竖板上端。

上部连接钢板3的竖板上焊接有八个钢筋19,下部连接钢板4的竖板和横板上分别焊接有四个钢筋19,钢筋均为二级钢筋,混凝土柱1上预留有与钢筋19相适配的安装孔20。

混凝土梁2安装在上部连接钢板3和下部连接钢板4之间,竖向钢垫板6分别安装在矩形凹槽10内和混凝土梁2端头远离矩形凹槽10的一端,竖向钢垫板6用来穿插横向螺栓5,在受力时防止螺栓孔处受力较大。横向螺栓5依次穿过混凝土柱1上的竖向钢垫板6、横向螺栓孔一11、横向螺栓孔三14或横向螺栓孔四17、横向螺栓孔二12、混凝土梁2上的竖向钢垫板6将混凝土柱1和混凝土梁2锚固连接,竖向螺栓7依次穿过竖向螺栓孔三18、竖向螺栓孔一13、竖向螺栓孔二15将混凝土梁2与上部连接钢板3和下部连接钢板4紧固。

钢制十字抗剪件8由两个相互垂直的板组成,其中一个板比另外一块板长,牛腿9上留有十字形孔洞一21,混凝土梁2的端头处竖直贯穿有十字形孔洞二22,下部连接钢板4的横板上设有十字形孔洞三23,上部连接钢板3的横板上设有十字形孔洞四24,十字形孔洞四24设置在两个三角形加劲肋16之间,钢制十字抗剪件8经十字形孔洞四24、十字形孔洞二22、十字形孔洞三24进入十字形孔洞一21内。

横向螺栓孔一11、横向螺栓孔二12、横向螺栓5分别有八个,横向螺栓孔三14和横向螺栓孔四17分别有四个,竖向螺栓孔一13、竖向螺栓孔二15、竖向螺栓孔三18、竖向螺栓7分别有三个。

具体操作如下:首先在工厂预制混凝土柱1、混凝土梁2、上部连接钢板3、下部连接钢板4、钢制十字抗剪件8,在混凝土柱1上预留矩形凹槽10、横向螺栓孔一11、十字形孔洞一21、安装孔20,将钢筋19分别焊接在下部连接钢板4和上部连接钢板3上,然后将下部连接钢板4和上部连接钢板3的钢筋19分别插入相应的安装孔20与混凝土柱1锚固,上部连接钢板3的横板与下部连接钢板4的横板之间的距离与预制混凝土梁2的端头截面高度相同,方便后期混凝土梁2插入。在混凝土梁2上预留横向螺栓孔二12、竖向螺栓孔一13、十字形孔洞二22。

将上述构件运至施工现场,用吊车将混凝土梁2推送到上部连接钢板3和下部连接钢板4之间,不采用传统的接缝处灌浆工艺;首先将竖向钢垫板6分别安装在混凝土柱1和混凝土梁2上,将8根长的横向螺栓5穿过竖向钢垫板6插入梁和柱的连接处,在有钢板区域进行扭紧,施加预紧力,使梁与柱完成初步连接,横向螺栓6将起到拉紧固定的作用,发生上下震动时先要克服起拉力,起到减小振幅,消耗地震能量的作用,构成抗震的第一道防线;然后将钢制十字抗剪件8从经十字形孔洞四24、十字形孔洞二22、十字形孔洞三24插入十字形孔洞一21内,进柱牛腿9孔洞的底部,然后灌入比原来混凝土强度高一级的混凝土或者灌入高强度的砂浆,让其自然养护,提高了梁柱节点的抗剪性,钢制十字抗剪件8可以承受混凝土柱1脚底部的水平剪力,具有限制节点发生上下摆动的效果,构成梁柱节点的第二道工序;最后,利用竖向螺栓7将上部连接钢板3和下部连接钢板4与混凝土梁2紧密连接起来,由于混凝土梁2抗拉性能不是很强,特别是在梁柱连接处的节点位置经常容易拉裂,当与连接钢板连接后将极大提高其抗拉性的,向下运动有加劲肋的钢板、横向螺栓抗拉,向上运动时有横向螺栓、钢制十字抗剪件、钢板能提供拉力,极大的提高了节点的抗震性能,构成加强节点抗震性的第三道防线。

在本实施例中,节点的强度非常高,具有很好的抗震性,现场基本的操作就是上螺栓和钢制十字抗剪件,基本技术没有要求,适合抗震要求较高的地域,具有很好的抗震性能。其次,大部分精密的工作都是在工厂完成的,由于工厂机械化程度高,这进一步保证了节点的抗震性能,同时现场操作十分简单,对工人要求极低,方便快捷,安装快速,适合标准化生产;本实用新型基本上采用连接节点采用拼装和螺栓连接的全干式连接,除了穿插十字抗剪件时的孔洞灌填混凝土,基本上实现了全干连接的方式,摆脱了现场现浇的缺点,也不存在容易出现缺陷的现场焊接工艺,实现了节点的高效优质连接,并节约工期、降低成本。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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