柱梁连接组件、柱梁连接组件及其施工安装方法与流程

本发明属于装配建筑领域，尤其涉及一种柱梁连接组件、柱梁连接机构及其施工安装方法。

背景技术：

装配式建筑根据结构形式可分为：装配式框架结构，装配式剪力墙结构，其中装配式框架结构应用最为广泛，历史地震破坏(例如northridge的地震)表明：装配式混凝土结构在地震中不会对各个部件造成严重损坏，发生破坏的主要原因式是构件与构件之间的连接节点的破坏，因此对于装配式建筑我们主要的研究重点之一就是节点连接，

装配式建筑的节点连接主要分为两种：1)湿连接：主要是需要进行二次浇筑，其强度相当于等现浇；2)干连接：主要是在各构件端部植入钢材，采用焊接，螺栓等连接，湿连接节点由于需要二次浇筑，虽然强度等现浇，但在地震中节点刚度严重下降，对环境影响大。而型钢连接的干连接虽然在装配式式混凝土结构中应用不够广范，但就已经提出的节点看来具有良好的变形和延性，在抗震耗能方面有巨大潜力，值得进行进一步研究。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种结构简单，安装方便且且抗震效果好，具有双重防护的柱梁连接组件。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种柱梁连接组件，包括第一连接件、第二连接件、摆转件和耗能件，所述第一连接件和第二连接件沿水平方向间隔设置，所述第一连接件和第二连接件之间通过摆转件摆转连接，且二者之间连接有可在外力作用下产生塑性形变量的耗能件，所述第一连接件和第二连接件在受到震动力的作用下在所述耗能件塑性形变量的允许范围内摆转。

上述技术方案的有益效果在于：将第一连接件和第二连接即通过摆转件摆转连接，又通过耗能件固定连接，如此在正常情况下，由耗能件为将第一连接件和第二连接件固定连接，而在发生地震时，则由耗能件提供一定的塑性形变量，使得第一连接件和第二连接件之间存在一定的弯曲，但若地震强度大于耗能件的承载量时，则此时耗能件断裂，而第一连接件和第二连接件通过摆转件连接，避免连接处垮塌，从而便于在震后进行维修复原。

上述技术方案中所述摆转件包括铰座、销轴和摆臂，所述铰座的通槽上下贯通，且通槽的上方或下方设有限位板，所述摆臂的一端设有与其长度方向相垂直并贯穿其的通孔，且其该端伸入到所述铰座的槽内，所述销轴穿过所述通孔，且其两端分别与所述铰座的两侧连接固定或转动连接，所述铰座背离槽口的一端与所述第一连接件连接固定，所述摆臂的另一端与所述第二连接件连接固定，所得限位板用以限制所述摆臂相对于所述铰座转动角度在90°范围内。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得摆转件既能摆转又在水平状态时具备一定的刚性。

上述技术方案中所述耗能件为均布有空洞的钢板，且所述耗能件的两端分别与所述第一连接件和第二连接件相互靠近的一端连接，且其垂直于所述销轴。

上述技术方案的有益效果在于：在钢板上设置空洞，使得耗能件的强度小于混凝土梁或混凝土柱的强度，从而在地震时，优先是耗能件受到破坏，并使得第一连接件和第二连接件通过摆转件连接，使得柱梁连接处由刚性连接改为柔性连接以提高其抗震性能。

上述技术方案中所述耗能件为两个，且两个所述耗能件相互平行，并分别位于所述摆转件的两侧。

上述技术方案的有益效果在于：使得第一连接件和第二连接件之间的在受到外力时，两个耗能件能均匀的将所受到的力进行分散。

本发明的目的之二在于提供一种结构简单，且防护效果好同时便于修复的柱梁连接机构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种柱梁连接机构，用以连接混凝土预制柱和混凝土预制梁，包括两个如上所述的柱梁连接组件，且两个所述柱梁连接组件均水平设置并上下分布，位于上方的所述第一连接件和位于下方的第二连接件分别与所述混凝土预制柱的一侧连接，位于上方的所述第二连接件和位于下方的所述第一连接件分别与所述混凝土预制梁的一端连接，且两个所述限位板相互靠近。

上述技术方案的有益效果在于：上下设置两个柱梁连接组件使得柱梁连接节点的稳定性佳，同时使得两个摆转件相互限制使得二者在正常情况下无法上下摆转始终保持水平状态。

上述技术方案中位于上方所述第一连接件与所述混凝土预制柱内钢筋连接固定，位于下方所述第二连接件预埋在所述混凝土预制柱内；位于上方所述第二连接件预埋在所述混凝土预制梁内，位于下方所述第一连接件与所述混凝土预制梁内钢筋连接固定。

上述技术方案的有益效果在于：使得第一连接件和第二连接件分别与混凝土预制柱和混凝土预制梁能稳固的连接。

本发明的目的之三在于提供一种针对上述柱梁连接机构的施工安装方法：其包括如下步骤：

步骤1：分别制作与混凝土预制柱和混凝土预制梁相对应的钢筋笼，并将两个第一连接件和两个第二连接件分别焊接在对应的钢筋笼上；

步骤2：分别组装混凝土预制柱和混凝土预制梁的模板，并分别将所述步骤1中钢筋笼放入对应的模板内并浇注混凝土，并待其干燥后拆模得到混凝土预制柱和混凝土预制梁；

步骤3：分别将步骤2所得混凝土预制柱和混凝土预制梁吊装到位，分别将铰座和摆臂分别焊接在对应所述第一连接件和第二连接件上，并分别在同位于上方和同位移下方的第一连接件和第二连接件上焊接或栓接耗能件。

上述技术方案的有益效果在于：其步骤简单，且安装方便，同时每个柱梁连接组件在安装时灵活度大，可保证精确安装，且其连接节点占用空间小。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的柱梁连接组件的俯视图；

图2为本发明实施例1所述的铰座的立视图；

图3为本发明实施例1所述耗能件的结构简图；

图4为本发明实施例2所述的柱梁连接机构、混凝土预制梁和混凝土预制柱的装配图；

图5为本发明实施例2所述的柱梁连接机构、混凝土预制梁和混凝土预制柱的立视图；

图6为本发明实施例2所述的柱梁连接机构、混凝土预制梁和混凝土预制柱的另一种装配图。

图中：1柱梁连接组件、11第一连接件、12第二连接件、13摆转件、131铰座、1311限位板、132销轴、133摆臂、14耗能件、141空洞、2混凝土预制柱、3混凝土预制梁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，实施例提供了一种柱梁连接组件，包括第一连接件11、第二连接件12、摆转件13和耗能件14，所述第一连接件11和第二连接件12沿水平方向间隔设置，所述第一连接件11和第二连接件12之间通过摆转件摆转连接，且二者之间连接有可在外力作用下产生塑性形变量的耗能件，所述第一连接件11和第二连接件12在受到震动力的作用下在所述耗能件14塑性形变量的允许范围内摆转。如此将第一连接件和第二连接即通过摆转件摆转连接，又通过耗能件固定连接，如此在正常情况下，由耗能件为将第一连接件和第二连接件固定连接，而在发生地震时，则由耗能件提供一定的塑性形变量，使得第一连接件和第二连接件之间存在一定的弯曲，但若地震强度大于耗能件的承载量时，则此时耗能件断裂，而第一连接件和第二连接件通过摆转件连接，避免连接处垮塌，从而便于在震后进行维修复原。

详见图2，上述技术方案中所述摆转件13包括铰座131、销轴132和摆臂133，所述铰座131的通槽上下贯通，且通槽的上方或下方设有限位板1311，所述摆臂133的一端设有与其长度方向相垂直并贯穿其的通孔1331，且其该端伸入到所述铰座131的槽内，所述销轴132穿过所述通孔，且其两端分别与所述铰座131的两侧连接固定或转动连接，所述铰座131背离槽口的一端与所述第一连接件11连接固定，所述摆臂133的另一端与所述第二连接件12连接固定，所得限位板1311用以限制所述摆臂133相对于所述铰座131转动角度在90°范围内，如此使得摆转件既能摆转又具在水平状态时具备一定的刚性。

详见图3，上述技术方案中所述耗能件14为均布有空洞141的钢板，且所述耗能件14的两端分别与所述第一连接件11和第二连接件12相互靠近的一端连接，且其垂直于所述销轴132。在钢板上设置空洞，使得耗能件的强度小于混凝土梁或混凝土柱的强度，从而在地震时，优先是耗能件受到破坏，并使得第一连接件和第二连接件通过摆转件连接，使得柱梁连接处由刚性连接改为柔性连接以提高其抗震性能。

优选的，上述技术方案中所述耗能件14为两个，且两个所述耗能件14相互平行，并分别位于所述摆转件13的两侧。

实施例2

如图4-图6所示，本实施例提供了一种柱梁连接机构，用以连接混凝土预制柱2和混凝土预制梁3，包括两个如上所述的柱梁连接组件1，且两个所述柱梁连接组件1均水平设置并上下分布，位于上方的所述第一连接件11和位于下方的第二连接件12分别与所述混凝土预制柱2的一侧连接，位于上方的所述第二连接件12和位于下方的所述第一连接件11分别与所述混凝土预制梁3的一端连接，且两个所述限位板1311相互靠近，上下设置两个柱梁连接组件使得柱梁连接节点的稳定性佳，同时使得两个摆转件相互限制使得二者在正常情况下无法上下摆转始终保持水平状态。

上述技术方案中位于上方的所述第一连接件11与所述混凝土预制柱2内钢筋连接固定，位于下方的所述第二连接件12预埋在所述混凝土预制柱2内；位于上方的所述第二连接件12预埋在所述混凝土预制梁3内，位于下方的所述第一连接件11与所述混凝土预制梁3内钢筋连接固定，且安装稳固性好。

其中，优选的，所述第一连接件暴露在混凝土外的长度小于第二连接件暴露在混凝土外的长度，如此可实现同一个柱梁连接机构内的摆转件在水平方向上错位，如此有利于进一步的提高柱梁连接机构的稳定性。

进一步优选的，所述第二连接件优选的为h形钢，而摆臂远离通孔与一根连接板一侧的中部连接固定，而连接板的另一侧与所述第二连接件的一端端部垂直连接固定，如此便于第二连接件的另一端与混凝土预制梁或混凝土预制柱内的纵向钢筋连接固定，采用h型钢可便于其与纵向钢筋的焊接。

而第一连接件背离所述铰座的一端可直接焊接在混凝土预制梁和混凝土预制柱的钢筋笼上并预埋在混凝土中。

其中，同一个所述柱梁连接机构中的两个柱梁连接组件的上下间隔距离愈小愈佳，如此可使得柱梁连接机构的占用空间最小化。

实施例3

本实施例提供一种针对实施例2所述柱梁连接机构的施工安装方法：其包括如下步骤：

步骤1：分别制作与混凝土预制柱和混凝土预制梁相对应的钢筋笼，并将两个第一连接件和两个第二连接件分别焊接在对应的钢筋笼上；

步骤2：分别组装混凝土预制柱2和混凝土预制梁3的模板，并分别将所述步骤1中钢筋笼放入对应的模板内并浇注混凝土，并待其干燥后拆模得到混凝土预制柱2和混凝土预制梁3；

步骤3：分别将步骤2所得混凝土预制柱和混凝土预制梁吊装到位，分别将铰座131和摆臂133分别焊接在对应所述第一连接件11和第二连接件12上，并分别在同位于上方和同位移下方的第一连接件11和第二连接件12上焊接或栓接(即采用螺栓和螺母连接，如此后期可便于更换部件)耗能件14。其步骤简单，且安装方便，同时在安装时灵活度大，可保证精确安装。

采用上述各实施例中的柱梁连接机构的装配房屋下具有低损伤、易修复、足够延性的特点，使其符合可持续发展的绿色环保理念，又具有现场安装便捷方便，连接处安全可靠等优点，可在工程中应用和推广，势必可以改善建筑结构的安全性能，提高震后修复效率，保障人民生命财产安全。同时两个摆转件相互限制，从而使得柱梁连接机构处于水平状态，无法弯折(但可提供足够抗拉和抗剪承载力)，因此可以较大程度的消耗震动能量，从而实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

利用耗能盖板的延性做到控制塑性变形量，通过耗能盖板的开洞或厚度的变化来达到不同变形上限和塑性可控的要求，从而在地震时为人民群众提供足够的逃生时间。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。