一种榫卯结构的装配式混凝土连接节点的制作方法

1.本实用新型涉及装配式建筑技术领域，具体而言，涉及一种榫卯结构的装配式混凝土连接节点。


背景技术：

2.装配式目前是我国大力推动和支持的一种建筑结构形式。具有高效率、高环保和低耗能的优势。它是通过在预制工厂将梁、柱、板等结构构件预先加工完成后通过现场吊装、拼接完成施工的；由于目前常见的装配式梁柱节点普遍存在整体性、抗震性能较差的问题，而医院这类大型公用建筑属于重点设防，对抗震设计有着严格的要求；装配式在医院建筑的应用受到了限制。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种榫卯结构的装配式混凝土连接节点，利用两个u型槽钢和多个挡板实现混凝土柱与混凝土梁的有效连接，为医院等大型公用建筑提供了抗震性优良、安全耐用且便于施工的装配式混凝土连接节点。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种榫卯结构的装配式混凝土连接节点，包括混凝土柱、混凝土梁、第一u型槽钢、第二u型槽钢以及焊接板；第一u型槽钢包括第一预埋部和第一连接部，第一预埋部预埋在混凝土柱中，第一连接部内部固定连接有多个第一挡板，混凝土梁端部向内开设有安装缺口，第二u型钢槽包括第二预埋部和第二连接部，第二预埋部预埋在混凝土梁中，第二连接部安装在安装缺口中，第二u型槽钢的开口面背离混凝土梁设置，第二连接部内部固定连接有多个第二挡板，当混凝土柱和混凝土梁垂直连接时，第一u型槽钢开口面与第二u型槽钢开口面相向设置，第一连接部的侧板插入第二连接部的侧板和第二挡板之间，第一挡板和第二挡板相互间隔设置，焊接板焊接在第一连接部的底板外侧以及第二连接部的侧板端部；第一连接部和第二连接部相互卡接，第一挡板和第二挡板相互间隔设置，形成榫卯结构，并且用焊接板再次连接，为该节点提供足够的承载能力。
6.进一步的，第一挡板为矩形板，第一挡板垂直连接在第一连接部的底板和侧板上，第二挡板为矩形板，第二挡板垂直连接在第二连接部的底板上，第二挡板与第二连接部的侧板垂直设置，且第二挡板两侧边与第二连接部的两侧板之间具有用于容纳第一连接部侧板的容纳空腔，第一挡板的尺寸和第二挡板的尺寸相同，两者仅是在槽钢上的安装位置不同，垂直设置的挡板可以防止在水平荷载作用下出现“拉风箱”式的剪切破坏。
7.进一步的，第一挡板表面设有丁腈橡胶层，第二挡板表面设有丁腈橡胶层，提高了挡板在水平向载荷作用下的变形能力。
8.进一步的，还包括受力筋，混凝土柱上设有第一孔洞，混凝土梁上设有第二孔洞，第一孔洞和第二孔洞用于与受力筋配合实现混凝土柱和混凝土梁的固定，受力筋穿过第一孔洞和第二孔洞，受力筋外露于混凝土柱外的端部利用锚板固定，受力筋和孔洞之间的缝
隙用砂浆进行填充，利用这一连接方式可提高施工效率和施工质量。
9.进一步的，第一孔洞的轴线、第二孔洞的轴线、第一u型槽钢的槽向以及第二u型槽钢的槽向相互平行，避免连接节点出现拉扯。
10.进一步的，还包括螺栓和螺帽，螺栓用于与螺帽配合固定混凝土梁、第二连接部、第一连接部以及焊接板的位置，螺栓直接从混凝土梁穿入，依次穿过第二连接部的底板、第一连接部的底板、焊接板，然后利用螺帽固定，加强连接节点的稳定性。
11.进一步的，螺栓与第二连接部的底板垂直设置。
12.进一步的，第一连接部的长度与第二连接部的长度相等，避免混凝土柱和混凝土梁之间存在间隙，使得两者的连接更加紧密。
13.进一步的，第一u型槽钢的轴线、第二u型槽钢的轴线以及混凝土梁的轴线相互平行。
14.进一步的，以混凝土梁的轴线方向为x轴，以混凝土柱的轴线方向为y轴，以垂直x轴和y轴所在平面的方向为z轴；第一预埋部的长度与混凝土柱沿x轴的宽度之比大于四分之三；第一连接部的长度大于混凝土梁沿z轴的宽度。
15.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
16.本实用新型利用两个u型槽钢和多个挡板形成混凝土梁和混凝土柱的榫卯结构连接，防止在水平荷载作用下出现“拉风箱”式的剪切破坏，并且该结构便于施工、安全耐用，整体性和抗震性都得到改善，可用于医院等大型公用建筑中；垂直设置的挡板可以防止连接节点在水平荷载的作用下出现“拉风箱”式剪切破坏，丁腈橡胶提高了连接节点的抗震性能；受力筋和孔洞的配合代替了传统的钢筋锚固的湿作业方法，提高了施工效率及施工质量。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型实施例的整体结构图；
19.图2为本实用新型实施例的混凝土柱结构图；
20.图3为本实用新型实施例的混凝土梁结构图；
21.图4为本实用新型实施例的第一u型槽钢和第二u型槽钢的剖视图。
22.附图中标记及对应的零部件名称：
23.1-混凝土柱，2-混凝土梁，3-第一u型槽钢，31-第一连接部，4-第二u型槽钢，41-第二连接部，5-焊接板，61-第一挡板，62-第二挡板，7-受力筋，8-锚板，9-螺栓。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
25.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
26.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
27.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.实施例
29.如图1到图4所示，本实用新型实施例提供的一种榫卯结构的装配式混凝土连接节点，包括作为连接主体的混凝土柱1、混凝土梁2，两者均为预制的，作为连接结构主体的第一u型槽钢3、第二u型槽钢4以及焊接板5，第一u型槽钢3包括第一预埋部和第一连接部31，第一u型槽钢3垂直设置在混凝土柱1中，第一预埋部预埋在混凝土柱1中，第一连接部31外露在混凝土柱1外，第一连接部31内部固定连接了多个第一挡板61，混凝土梁2端部向内开设有安装缺口，安装缺口呈长方体结构，位于混凝土梁2的左下角，第二u型槽钢4包括第二预埋部和第二连接部41，第二预埋部预埋在混凝土梁2中，第二连接部41安装在安装缺口中，第二u型槽钢4的开口面背离混凝土梁2设置，第二连接部41的两个侧板直接与外界接触，第二连接部41内部设置了多个第二挡板62，当混凝土梁2垂直混凝土柱1设置时，第一u型槽钢3的开口面和第二u型槽钢4的开口面相向设置，并且第一连接部31的两个侧板插入到第二连接部41的侧板和第二挡板62之间，混凝土梁2的端部和混凝土柱1的表面相接，第一挡板61和第二挡板62之间相互间隔设置，在本实施例中，按照一个第一挡板61、一个第二挡板62、一个第一挡板61、一个第二挡板62的的顺序排列，焊接板5用于连接第一u型槽钢3和第二u型槽钢4，焊接板5连接在第一连接部31的底部，并且焊接板5还连接在第二连接部41的两个侧板的端部。
30.在上述技术方案中，第一连接部31和第二连接部41相互卡扣，形成榫卯结构，并且利用焊接板5再次加固，为该连接节点提供足够的承载能力；为了保证该连接加点具有足够的延性及抗震性能，预制结构和混凝土柱1和混凝土梁2的轴压比应不大于0.6，为保证该连接节点的承载能力及延性破坏形态，预制缺口混凝土梁2的预制缺口高度不得大于其梁高的40％。
31.以混凝土梁2的轴线方向为x轴，以混凝土柱1的轴线方向为y轴，以垂直x轴和y轴所在平面的方向为z轴；第一u型槽钢3和第二u型槽钢4均沿x轴设置，综合考虑预埋长度对连接节点的骨架曲线、承载能力、延性及刚度退化产生的影响，第一预埋部的长度，也就是第一预埋部沿x轴的长度应该大于混凝土柱1沿x轴方向的宽度的四分之三，第一连接部31
的长度大于混凝土梁2沿z轴方向的宽度，且小于混凝土梁2沿x轴方向的长度，第二连接部41的长度，也就是第二连接部41沿x轴的长度大于混凝土梁2沿z轴的宽度，且小于混凝土梁2沿x轴的长度，并且第二连接部41的长度与第一连接部31的长度相等，安装缺口沿z轴的长度与混凝土梁2沿z轴的宽度相等。
32.第一挡板61和第二挡板62结构尺寸相同，两者均为矩形板，第一挡板61的横截面与第一u型槽钢3的横截面大小相同，第一挡板61垂直连接在第一连接部31的底板和两个侧板上，第二挡板62垂直连接在第二连接部41的底板上，第二挡板62与第二连接部41的侧板垂直设置，并且第二挡板62的侧边与其相邻的第二连接部41的侧板之间具有用于容纳第一连接部31的侧板的容纳空腔，当第一u型槽钢3的第一连接部31和第二u型槽钢4的第二连接部41卡扣连接时，第二挡板62的两个侧边与第一连接部31的两侧边相互接触，并且为了提高链接节点在水平和在作用下的变形能力，在第一挡板61表面以及第二挡板62表面均设置了丁腈橡胶层。
33.混凝土柱1上设置了第一孔洞，混凝土梁2上设置了第二孔洞，第一孔洞和第二孔洞均为预设孔洞，当第一连接部31和第二连接部41相互卡扣时，第一孔洞和第二孔洞对准，两者沿x轴方向同轴连接，第一孔洞为通孔结构，第二孔洞为一端位于混凝土梁2的端面，另一端位于混凝土梁2内部，使用受力筋7穿过第一孔洞、进入第二孔洞中，第一孔洞和第二孔洞的直径一般为受力筋7直径的1.5倍，受力筋7和孔洞之间的间隙用建筑用高强度砂浆填充，而预留在混凝土柱1外的受力筋7端部用锚板8固定在混凝土柱1上，通过这一方式代替了传统的钢筋锚固的湿作业方法，提高了施工效率及施工质量。
34.在混凝土梁2上预留了供螺栓9穿过的凹槽，凹槽用于定位螺栓9的连接位置，螺栓9依次穿过混凝土梁2、第二连接部41的底板、第一连接部31的底板以及焊接板5，螺栓9与第二连接部41的底板垂直设置，外露于焊接板5的螺栓9用螺帽进行固定，加强连接节点的稳固性，在本实施例中，螺栓9采用高强螺栓9。
35.对上述的榫卯结构的装配式混凝土连接节点进行施工时，具体的施工方法如下：
36.第一步：在预制工厂将第一u型槽钢3预埋入混凝土柱1中，将第二u型槽钢4预埋入混凝土梁2中；
37.第二步：将第一挡板61焊接在第一u型槽钢3的第一连接部31，将第二挡板62焊接在第二u型槽钢4的第二连接部41内；
38.第三步：在第一挡板61和第二挡板62的表面均设置一层丁腈橡胶层；
39.第四步：在施工现场通过吊装混凝土柱1和混凝土梁2，完成第一u型槽钢3的第一连接部31和第二u型槽钢4的第二连接部41之间的扣合，其中第一挡板61和第二挡板62之间相互卡扣，并且使用焊接板5焊接在第一连接部31的底板和第二连接部41的两侧板端部上；
40.第五步：利用受力筋7穿过第一孔洞和第二孔洞，并且使用高强度砂浆将第一孔洞和第二孔洞填充密实，并且通过锚板8将受力筋7外露于混凝土柱1的端部固定在混凝土柱1上；
41.第六步：利用螺栓9依次穿过混凝土梁2、第二连接部41、第一连接部31以及焊接板5，并使用螺帽固定螺栓9。
42.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限
定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。