一种具有防落梁耗能装置的装配式RC框架节点

本发明涉及装配式建筑结构技术领域，具体涉及一种具有防落梁耗能装置的rc装配式框架节点。

背景技术：

目前我国建筑施工主要是以采用现场施工为主的传统施工方法，这种方法工业化程度不高、劳动力需求量大、资源消耗大、环境污染严重，并不能满足节能、环保和可持续发展的建设要求。近几年，为了满足“绿色建筑”和“建筑工业化、住宅产业化”的需求，我国开始提倡在建设中推广“产业化模式”,并且出台了相关政策，对装配式结构提出了明确的发展目标。

我国装配式节点技术主要存在的问题有造价高、预制构件运输现场堆放不便、现场湿作业较多、梁柱节点质量难以保证以及节点处施工复杂等，除了要解决这些问题，由于我国处于地震高发地区，建筑的抗震设防还要满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的规范要求。

在装配式梁柱连接处，梁下部受压上部受拉，简单通过节点处现浇混凝土连接。由于结构属于弱连接，易发生断梁危险，所以要在在梁柱节点连接处加强梁柱之间的连接来防止预制梁的掉落等危险现象的发生。防落梁耗能装置的一部分将采用记忆合金材料。记忆合金是一种新型的功能材料，具有自主复位、耗能能力强、耐腐耐磨、无磁性、无毒性等优点，可以作为建筑结构中的耗能减震材料。

现有的装配式梁柱节点(如授权公告号为cn107237402a和cn107165272a)利用了预应力钢筋来实现震后低损伤自主复位的特点，但预应力筋破损后无法实现更换，从而造成震后加固维修费用高、加固维修过程繁琐，并未考虑出现落梁等危险现象。

技术实现要素：

鉴于现有技术上的不足，本发明提供一种具有防落梁耗能装置的rc装配式框架节点。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

一种具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，包括：预制混凝土柱、固定于预制混凝土梁内的防落梁耗能装置、端部钢板。其中，左右梁中的内置防落梁耗能装置通过钢索连接，钢索中部设置端部钢板；分别通过钢筋套筒连接梁柱预留纵筋，完成混凝土浇筑。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：

1、本发明具有现场安装简单、操作方便、现场施工噪音低的优点。

2、本发明可以减少现场湿作业以及建筑垃圾，符合绿色可持续发展理念。

3、本发明在梁中内置防落梁耗能装置，防落梁耗能装置中的防落梁记忆合金柱结合记忆合金球发生变形耗散能量。地震力作用下，记忆合金球可以保证梁体发生变形耗散能量，且防落梁记忆合金柱增加梁节点承压能力，保护梁体不会发生过大变形，内置钢索提供拉力防止梁坍塌。

4、本发明的内置防落梁耗能装置中设置薄壁固定套筒来约束防落梁记忆合金柱，增大承压能力，防止防落梁记忆合金柱受压失稳变形，出现过早破坏；防落梁记忆合金柱采用梅花状布置，充分利用记忆合金柱的耗能作用，避免了材料的浪费。

5、本发明中预制梁、柱中的预留纵筋都是通过钢筋套筒挤压完成钢筋的连接，大大地缩短了钢筋绑扎的时间，缩短工期，提高了施工效率。

附图说明

图1为一种具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点平面示意图；

图2为防落梁耗能装置的平面示意图；

图3为图2沿1-1剖面图；

图4为防落梁耗能装置中卡扣示意图；

图5为防落梁耗能装置中端部钢板示意图；

图6为防落梁耗能装置中卡扣钢板三维示意图；

图中1、预制混凝土上柱，2、预制混凝土下柱，3、预制混凝土左梁，4、预制混凝土右梁，5、上柱纵筋，6、下柱纵筋，7、梁上部纵筋，8、梁下部纵筋，9、钢筋套筒，10、防落梁耗能装置，11、内置刚性套管，12、卡扣，13、钢索，14、记忆合金球，15、端部钢板，16、卡扣钢板，17、防落梁记忆合金柱，18、薄壁固定套筒。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，包括：预制混凝土上柱1、预制混凝土下柱2、预制混凝土左梁3、预制混凝土右梁4及防落梁耗能装置10。其中，左右梁中的内置防落梁耗能装置10通过钢索13连接，钢索中部设置端部钢板；分别通过钢筋套筒连接梁柱预留纵筋。

内置防落梁耗能装置10，包括：内置刚性套管11、卡扣12、记忆合金球14、卡扣钢板16、防落梁记忆合金柱17、薄壁固定套筒18；内置刚性套管11，材质为硬钢，分别部分预埋在预制混凝土左梁3和预制混凝土右梁4内，内置刚性套管11端部与卡扣12固定，卡扣12与卡扣钢板16固定，通过卡扣12连接成整体，钢索13与内置刚性套管11固定的卡扣6连接；防落梁记忆合金柱17由记忆合金材料编制成圆柱体，五根为一组，按梅花状排列，两端分别焊接于内置刚性套管11的内壁，防落梁记忆合金柱17外侧安装薄壁固定套筒18，薄壁固定套筒18采用抗压性能较好的钢材，且长度略短于防落梁记忆合金柱17的长度，以免防落梁记忆合金柱17在运输过程中受损；钢索13由多根钢丝按照一定规则捻制而成，在钢索13与内置刚性套管11、薄壁固定套筒18之间空隙处填充记忆合金球14，钢索13两端分别连接在两个内置防落梁耗能装置10中固定的卡扣12上，钢索13穿过端部钢板15中心并固定在钢索13中间位置，通过端部钢板15增加混凝土与钢索13之间的相互作用力。

预制混凝土上柱1、预制混凝土下柱2的预留上柱纵筋5和下柱纵筋6通过钢筋套筒9连接，预制混凝土左梁3和预制混凝土右梁4的预留梁上部纵筋7和梁下部纵筋8同样通过钢筋套筒9连接，预制梁柱预留钢筋的长度应保证使用钢筋套筒9连接时相邻钢筋套筒9错开一定距离；预制混凝土上柱1和预制混凝土下柱2表面均设置成马牙槎凹凸槽，且预制混凝土下柱2呈阶梯状；预制混凝土左梁3和预制混凝土右梁4，表面呈凹凸槽，增加后期现浇混凝土与预制混凝土之间的粘结。

最后在现场浇筑时，先完成内置防落梁耗能装置的安装并连接钢索13，在节点处绑扎加密箍筋，最后完成混凝土浇筑。

技术特征：

1.一种具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，包括：预制混凝土柱、预制混凝土梁及防落梁耗能装置；其中，左右梁中的内置防落梁耗能装置通过钢索连接，钢索中部设置端部钢板；分别通过钢筋套筒连接梁柱预留纵筋。

2.根据权利要求1所述的具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，其特征在于，内置防落梁耗能装置，包括：内置刚性套管、卡扣、记忆合金球、卡扣钢板、防落梁记忆合金柱、薄壁固定套筒；内置刚性套管，材质为硬钢，分别部分预埋在预制混凝土左梁和预制混凝土右梁内，内置刚性套管端部与卡扣固定，卡扣与卡扣钢板固定，通过卡扣连接成整体，钢索与内置刚性套管固定的卡扣连接，防落梁记忆合金柱由记忆合金材料编制成圆柱体，五根为一组，按梅花状排列，两端分别焊接于内置刚性套管的内壁，防落梁记忆合金柱外侧安装薄壁固定套筒，薄壁固定套筒采用抗压性能较好的钢材，且长度略短于防落梁记忆合金柱的长度，以免防落梁记忆合金柱在运输过程中受损；钢索由多根钢丝按照一定规则捻制而成，在钢索与内置刚性套管、薄壁固定套筒之间空隙处填充记忆合金球，钢索两端分别连接在两个内置防落梁耗能装置中固定的卡扣上，钢索穿过端部钢板中心并固定在钢索中间位置。

3.根据权利要求1-2所述的具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，其特征在于，预制混凝土上柱、预制混凝土下柱的预留纵筋通过钢筋套筒连接，预制混凝土左梁和预制混凝土右梁预留纵筋通过钢筋套筒连接，预制梁柱预留钢筋的长度应保证使用钢筋套筒连接时相邻钢筋套筒错开一定距离；预制混凝上下柱、预制混凝土左右梁端面均设置成马牙槎凹凸槽，且预制混凝土下柱呈阶梯状；增加后期现浇混凝土与预制混凝土之间的粘结。

4.根据权利要求1-3所述的具有防落梁耗能装置的装配式rc框架节点，其特征在于，安装内置防落梁耗能装置于预制混凝土左右梁中，并连接固定钢索，然后在节点处绑扎加密箍筋，最后完成混凝土浇筑。

技术总结
本发明涉及一种具有防落梁耗能装置的装配式RC框架节点，包括：预制混凝土柱、固定于预制混凝土梁内的防落梁耗能装置、钢索、端部钢板。其中，左右梁中的内置防落梁耗能装置通过钢索连接，钢索中部设置端部钢板；分别通过钢筋套筒连接梁柱预留纵筋，完成混凝土浇筑。本发明解决现有装配式梁柱节点现场施工工序复杂、现场湿作业多、梁柱安装操作不便等缺点；防落梁耗能装置，可防止梁柱节点出现落梁等危险情况，同时具有一定的耗能作用，符合绿色可持续的发展理念。

技术研发人员：黄思凝;陈玉鹏;李亚男;战永亮;李天人;冯旭升
受保护的技术使用者：中国石油大学(华东)
技术研发日：2021.04.19
技术公布日：2021.07.23