一种用于装配式混凝土框架结构的梁柱节点的制作方法

本发明专利是一种用于装配式混凝土框架结构的梁柱节点。

背景技术：

目前，混凝土施工主要采用现浇混凝土施工的方法。浇混凝土施工的方法有很多优点，例如：原料价格便宜，施工过程较方便、较为可靠等。但是也有一些缺点，例如，施工过程中需要等待浇筑混凝土养护，拖慢施工进度；浇筑混凝土过程需要多个工人的配合协作，人力消耗大；现浇的混凝土受施工人员技术、环境变化的影响较大，难以做到精密施工；现浇混凝土的施工过程还易对周边环境造成污染。而现阶段的装配式建筑在不同构件之间的连接较为薄弱，无论是干法的螺栓连接还是湿法的现浇混凝土连接都无法稳定地满足节点连接的性能要求。

用于装配式建筑的梁柱节点是一种在工厂批量预制生产，构件制作精度高，受环境影响小，在施工现场直接安装，减少施工过程中人力物力消耗以及环境影响的新型节点。本发明专利是在传统装配式建筑的基础上，对其梁柱之间的连接构造进行创新设计，使之施工性能更加稳定，符合现代建筑的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种新型的连接节点，用于替换传统装配式建筑中梁柱构件之间的连接形式。本节点能够将梁柱相交的部分作为构件整体化处理，将构件与梁柱连接的位置转移至距跨中1/4处等受力简单明确的位置，在确保节点连接性能良好的同时也方便了不同方向构件之间的连接。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于装配式混凝土框架结构的梁柱节点，包括节点单元、梁单元、柱单元，所述节点单元包括长方体混凝土柱、沿水平方向延伸垂直设置在所述混凝土柱中部的至少两个梁连接段，所述混凝土柱和柱单元上下端均设置有相匹配的快速插接组件并通过高强螺栓相紧固；所述梁连接段与梁单元的连接处设置有相匹配的快速插接组件并通过高强螺栓相紧固。

进一步地，所述的混凝土柱的上端居中地设置有“回”字型凹陷，所述“回”字型凹陷内居中地凸出设置有长方体凸起；所述的混凝土柱的下端居中地延伸设置有“回”字型凸起，所述“回”字型凸起的中部居中设置有长方体凹陷，所述“回”字型凹陷和长方体凸起四竖直侧面分别设置有用于安装高强螺栓的螺栓孔群。

进一步地，所述的柱单元包括柱本体，所述柱本体的下端居中地延伸设置有“回”字型凸起，所述“回”字型凸起的中部居中设置有长方体凹陷；所述柱本体上端居中地设置有“回”字型凹陷，所述“回”字型凹陷内居中地凸出设置有长方体凸起；所述“回”字型凹陷和长方体凸起四竖直侧面均设置有用于安装高强螺栓的螺栓孔群。

进一步地，所述“回”字型凹陷和长方体凸起四竖直侧面的螺栓孔群均呈长方形分布且相对于中线对称。

进一步地，所述节点单元的长方体混凝土柱和梁连接段整体预制成型。

进一步地，所述的梁单元包括等腰梯形的梁本体，所述梁本体的两端对称地设置有呈一定倾角的梁端斜截面，所述梁端斜截面居中设置有直角三角形凹陷；所述的梁连接段前端设置有与所述梁端斜截面相搭接的节点端斜截面，所述的节点端斜截面上居中设置有与所述直角三角形凹陷相匹配的直角三角形凸起；所述直角三角形凸起及直角三角形凹陷的两侧均贯穿设置有用于安装高强螺栓的螺栓孔群。

进一步地，所述的梁端斜截面和节点端斜截面的倾角均为45度。

进一步地，所述直角三角形凸起及直角三角形凹陷的两侧均贯穿设置有呈直角三角形分布的螺栓孔群。

进一步地，所述的直角三角形凹陷和直角三角形凸起均为等腰直角三角形。

进一步地，所述梁连接段与梁单元的连接位置位于距跨中1/4处。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本发明装配式建筑的节点单元通过将梁与柱作为一个整体预制，使得梁与柱之间的连接与梁柱一同预制，提高了不同方向之间构件连接的强度和稳定性，也因此避免了由于二次混凝土浇筑和螺栓连接带来的梁柱之间连接薄弱、性能不稳定的现象。

本发明装配式建筑的连接构造位置设在了梁体的中部，避免了不同方向构件之间的复杂连接，简化了连接形式，也让节点的设计更加简单可行。

本发明装配式建筑的连接构造位置设在了梁体的中部，选取了在荷载作用下梁的内力较小的截面，使得设计更加可靠。

本发明的连接构造上采用螺栓和螺丝连接，通过棱柱、长方体和“回”型凸起加以固定，具有更高的稳定性和可操作性。

附图说明

图1为本发明在装配式建筑中的位置示意图。

图2为本发明结构整体示意图。

图3为本发明连接示意图。

图4为本发明第三、第四螺栓孔群示意图。

图5为本发明第一螺栓孔群示意图。

图6为本发明第二、五螺栓孔群螺栓孔群示意图。

图7为本发明梁本体局部剖视示意图。

图8为本发明柱顶剖视示意图。

图9为本发明节点单元类型示意图。

图10为本发明梁柱节点安装流程示意图。

图中：1：节点单元；1-1：混凝土柱；1-2：梁连接段；1-3：直角三角形凸起；1-4：第一“回”字型凹陷；1-5：第一长方体凸起；1-6：第一螺栓孔群；1-7：第二螺栓孔群；1-8：第三螺栓孔群；1-9：第一“回”字型凸起。1-10：第一长方体凹陷；

2梁单元；2-1：梁本体；2-2：直角三角形凹陷；2-3：第四螺栓孔群；

3柱单元、3-1：柱本体；3-2：第二“回”字型凸起；3-3：第二长方体凹陷；3-4：第五螺栓孔群。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至3所示，一种用于装配式混凝土框架结构的梁柱节点，包括节点单元1、梁单元2、柱单元3，所述节点单元1包括长方体混凝土柱1-1、沿水平方向延伸垂直设置在所述混凝土柱1-1中部的至少两个梁连接段1-2，所述混凝土柱1-1和柱单元3上下端均设置有相匹配的快速插接组件并通过高强螺栓相紧固；所述梁连接段1-2与梁单元2的连接处设置有相匹配的快速插接组件并通过高强螺栓相紧固，所述梁连接段1-2与梁单元2的连接位置位于距跨中1/4处。

所述混凝土柱1-1尺寸为750*750*3250mm，其上端居中地设置有第一“回”字型凹陷1-4，所述第一“回”字型凹陷1-4内居中地凸出设置有第一长方体凸起1-5，所述第一“回”字型凹陷1-4的宽度为100mm，深度为200mm，距离柱边缘100mm，所述第一长方体凸起1-5的尺寸为350*350*200mm；所述的混凝土柱1-1的下端居中地延伸设置有第一“回”字型凸起1-9，所述第一“回”字型凸起1-9的中部居中设置有第一长方体凹陷1-10；所述第一“回”字型凹陷1-4的四竖直侧面分别设置有用于安装高强螺栓的第一螺栓孔群1-6，所述第一长方体凸起1-5四竖直侧面分别设置有用于安装高强螺栓的第二螺栓孔群1-7。

所述的柱单元3包括长方体柱本体3-1，其尺寸为750*750*2000mm，所述柱本体3-1的下端居中地延伸设置有第二“回”字型凸起3-2，其宽度为100mm，高度为200mm，距离柱边缘100mm；所述第二“回”字型凸起3-2的中部居中设置有第二长方体凹陷3-3，其尺寸为350*350*200mm。如图8所示，所述柱本体3-1上端居中地设置有第二“回”字型凹陷，所述第二“回”字型凹陷内居中地凸出设置有第二长方体凸起；所述第二“回”字型凹陷的宽度为100mm，深度为200mm，距离柱边缘100mm，所述第二长方体凸起的尺寸为350*350*200mm；所述第二“回”字型凹陷和第二长方体凸起四竖直侧面均设置有用于安装高强螺栓的第五螺栓孔群3-4，该第五螺栓孔群3-4呈长方形分布且相对于中线对称。

所述节点单元1的长方体混凝土柱1-1和梁连接段1-2整体预制成型。

如图7所示，所述的梁单元2包括等腰梯形的梁本体2-1，其其长度为3000mm，高度为750mm，宽度为300mm，所述梁本体2-1的两端对称地设置有倾角均为45度的梁端斜截面，所述梁端斜截面居中设置有等腰直角三角形凹陷2-2，其尺寸为700mm*700mm*100mm，所述等腰直角三角形凹陷2-2的两侧均贯穿设置有用于安装高强螺栓的第四螺栓孔群2-3，所述第四螺栓孔群2-3中各个孔洞呈直角三角形分布，每个直角边和斜边上分布有五个螺栓孔，每个螺栓孔的直径均为20mm，间距为80mm，直角边上的螺栓孔距离所述等腰直角三角形凹陷2-2的直角边100mm；所述的梁连接段1-2的长度为1500mm，高度为750mm，宽度为300mm，其前端设置有与所述梁端斜截面相搭接的节点端斜截面，所述倾角为45度。所述的节点端斜截面上居中设置有与所述等腰直角三角形凹陷2-2相匹配的等腰直角三角形凸起1-3，所述等腰直角三角形凸起1-3的尺寸为700mm*700mm*100mm，所述等腰直角三角形凸起1-3两侧贯穿设置有用于安装高强螺栓的第三螺栓孔群1-8，所述第三螺栓孔群1-8中的各个孔洞呈直角三角形分布，每个直角边和斜边上分布有五个螺栓孔，每个螺栓孔的直径均为20mm，间距为80mm，直角边上的螺栓孔距离所述等腰直角三角形凸起1-3的直角边100mm。所述第三螺栓孔群1-8和第四螺栓孔群2-3各螺栓孔的分布如图4所示。

如图5至图6所示，所述第一螺栓孔群1-6、第二螺栓孔群1-7、第五螺栓孔群3-4均呈长方形分布且相对于中线对称，每排有4个螺栓孔，间隔为80mm，共有两排，每排的间隔为107mm。每个螺栓孔的直径均为20mm。所述第一螺栓孔群1-6距离上方柱边缘27mm，第二螺栓孔群1-7、第五螺栓孔群3-4距离下方边缘27mm。第二螺栓孔群1-7深65mm。

上述实施例中，所述节点单元1的梁连接段1-2的所述等腰直角三角形凸起1-3与梁单元2端部的等腰直角三角形凹陷2-2相互衔接；所述等腰直角三角形凸起1-3与等腰直角三角形凹陷2-2通过贯穿两个构件侧面上的第三螺栓孔群1-8、第四螺栓孔群2-3的螺栓群进行连接，使得节点单元1与梁单元2在受弯、受剪、受扭时不会发生错动。

所述节点单元1顶部的第一“回”字型凹陷1-4和第一长方体凸起1-5与柱单元3底部的第二“回”字型凸起3-2和第二“回”字型凸起3-3相互衔接，并通过其四面上的螺栓孔群，使用贯穿两个构件的螺栓群进行连接，使得节点单元1与柱单元3在受弯、受剪、受扭时不会发生错动。

如图9所示，根据连接梁柱单眼的数量可以采用三种不同形态的节点单元。

如图10所示，框架施工的安装步骤为：先安装各个节点单元1，再安装节点单元1之间的梁单元2，待底层框架安装完毕后，再安装两层之间的柱单元3。

如上所述，便可较好地实现本发明。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。