一种榫卯连接型装配式混凝土框架结构

1.本发明涉及一种榫卯连接型装配式混凝土框架结构，属于混凝土框架的技术领域。


背景技术：

2.装配式混凝土框架结构具有现场湿作业少、施工污染排放少、生产过程产业化程度高等优点，是目前建筑行业大力推行的一种建筑结构体系。梁柱构件是装配式混凝土框架结构中承受竖向荷载和外部水平作用的重要构件，保证柱与柱之间的可靠连接，是装配式混凝土框架结构整体能有效抵抗荷载的重要保障，对于装配式混凝土梁柱构件的连接形式，目前已有一系列相关技术成果。
3.现有技术申请号为cn201310113975.0的专利文件公开了一种装配式钢筋混凝土框架结构体系，包括预制柱和梁结构，梁结构分为梁中连接装配式结构和梁端连接装配式结构；所述梁中连接装配式结构包括预制异形梁、u形螺栓和螺母；所述梁端连接装配式结构包括节点拼接装置、螺母、预制梁、耗能连接板和预埋横向螺栓；所述预制柱上端预留钢筋，下端预留竖向孔道，所述预制柱与基础，预制异形梁或节点拼接装置连接成一个整体。
4.已有的装配式混凝土梁柱构件连接多采用套筒连接钢筋、连接节点区域混凝土后浇筑的形式，这类技术存在两个预制构件的钢筋对接精度要求较为苛刻、套筒灌浆施工质量难以保障、连接节点区域后浇筑混凝土与预制构件混凝土存在新旧混凝土连接面强度薄弱等施工问题，进而导致连接可靠性难以保证，梁柱构件难以实现其力学作用，装配式混凝土框架结构存在较大的安全隐患。
5.因此，需要开发一种榫卯连接型装配式混凝土框架结构，形成一种能有效抵抗外部荷载的装配式混凝土结构体系。


技术实现要素：

6.为了克服现有的混凝土框架结构体系存在的施工精度要求高等缺点，本发明设计了一种榫卯连接型装配式混凝土框架结构，本发明混凝土连接面强度高、施工质量好、施工速度快。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种榫卯连接型装配式混凝土框架结构，包括预制柱和连接梁，所述预制柱包括多个沿竖直方向设置的柱体，所述柱体为预制钢筋混凝土构件，所述柱体顶端设有凸起，底端开有与凸起相匹配的启口，所述柱体内固定设置有两钢套管，两所述钢套管位置分别与启口相对应，所述柱体的中部嵌入式设置有井字形钢板，两所述钢套管底端分别穿出启口，所述钢套管穿出端长度与凸起高度相同，所述凸起上与钢套管相对应处均开有第一通孔，所述钢套管底端分别插入对应的第一通孔中；所述连接梁设置在水平相邻的两所述柱体之间，所述井字形钢板靠近连接梁侧均穿出柱体，所述连接梁包括叠合梁和两节点梁，两所述节点梁分别设置在叠合梁两端，所述叠合梁包括多根横向钢筋，多根横向钢筋外固定套接
有箍筋，所述节点梁远离叠合梁的一端分别与对应的井字形钢板固定连接，另一端固定连接有u形钢板，所述横向钢筋两端分别插入对应的u形钢板中，所述u形钢板内和横向钢筋外均填充有混凝土。
9.还包括安装座，所述安装座设置在预制柱的下方，所述安装座上开有凹槽，所述凹槽的内底部固定连接有两凸块，所述凸块上均开有第二通孔，两所述第二通孔位置与钢套管是相对应的。
10.所述横向钢筋插入端均设置有扩大头。
11.所述井字形钢板分别与钢套管外壁固定连接。
12.所述柱体底端均固定设置有钢榫头，所述钢榫头嵌入式设置在柱体底端且形状与柱体底端相适配。
13.上下相邻的两柱体之间通过长螺栓和螺母固定连接，所述长螺栓水平穿过凸起和钢套管，所述螺母与长螺栓穿过端螺纹连接。
14.所述长螺栓和螺母的数量均为四个，所述长螺栓均布在柱体相邻的两侧，所述柱体两侧的长螺栓上下错位设置。
15.所述柱体为长方体或空心长方体，所述柱体顶部的凸起数量为两个，所述凸起截面为柱体截面的四分之一，所述启口与凸起相适配。
16.所述柱体为圆柱体或空心圆柱体，所述柱体顶部的凸起数量为两个，所述凸起截面为柱体截面的四分之一，所述启口与凸起相适配。
17.与现有技术相比本发明有以下特点和有益效果：本发明通过柱体两端的凸起和启口的设置，使得柱体在装配时，只需将凸起对准启口进行安装即可，减少了施工精度要求，加快了施工速度，并且柱体两端的榫卯连接关系，使两柱体之间的连接处强度更好，结构更稳定；
18.本发明通过钢套管的设置，位于上层的柱体的钢套管可以插入下层的凸起中，钢套管可以在柱抗侧遭受侧向力的吸能缓冲，增强了预制柱抗侧向力的能力，
19.本发明通过安装座的设置，安装座可用于最底端的柱体的安装固定，确保了位于最底端的柱体安装的稳定性；
20.本发明横向钢筋的插入端设置有扩大头，扩大头的设置使得横向钢筋长度可适当延长，增加了横向钢筋的可活动性，方便了横向钢筋的位置调整，同时避免了横向钢筋脱出u形钢板；
21.本发明通过长螺栓和螺母的设置，增加了上下相邻的柱体的凸起和启口连接的稳定性和可靠性，并且长螺栓将钢套管与凸起固定连接，使得钢套管不会发生位移，进一步增加了预制柱抗侧向力能力。
附图说明
22.图1是本发明的整体结构示意图；
23.图2是本发明中柱体的结构示意图；
24.图3是本发明中柱体的主视图；
25.图4是本发明中柱体的全剖俯视图；
26.图5是本发明中节点梁和叠合梁的连接结构示意图；
27.图6是本发明中安装座的整体结构示意图；
28.图7是本发明中安装座的整体结构俯视图；
29.图8是本发明中柱体的连接示意图；
30.图9是本发明中钢榫头的整体结构示意图；
31.图10是本发明中节点梁的透视图。
32.其中附图标记为：10、预制柱；11、柱体；111、凸起；112、启口；113、钢套管；114、第一通孔；115、钢榫头；12、井字形钢板；20、安装座；21、凹槽；22、凸块；221、第二通孔；30、连接梁；31、节点梁；311、u形钢板；32、叠合梁；321、横向钢筋；322、扩大头；323、箍筋；41、长螺栓；42、螺母。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.实施例1：
35.如图1-10所示，本实施例的榫卯连接型装配式混凝土框架结构体系，包括预制柱10和多个连接梁30，预制柱10包括多个沿竖直方向设置的柱体11，柱体11为预制钢筋混凝土构件，柱体11顶端设有凸起111，底端开有与凸起111相匹配的启口112，柱体11内固定设置有两钢套管113，两钢套管113位置分别与启口112相对应，柱体11的中部嵌入式设置有井字形钢板12，两钢套管113底端分别穿出启口112，钢套管113穿出端长度与凸起111高度相同，凸起111上与钢套管113相对应处均开有第一通孔114，钢套管113底端分别插入对应的凸起111的第一通孔114中；连接梁30设置在水平相邻的两柱体11之间，井字形钢板12靠近连接梁30侧均穿出柱体11，连接梁30包括叠合梁32和两节点梁31，两节点梁31分别设置在叠合梁32两端，叠合梁32包括多根横向钢筋321，多根横向钢筋321外固定套接有多个箍筋323，节点梁31内为基础梁柱钢筋，节点梁31内的梁柱钢筋远离叠合梁32的一端分别与对应的井字形钢板12穿出端焊接连接，另一端焊接有u形钢板311，横向钢筋321两端分别插入对应的u形钢板311中，u形钢板311内和横向钢筋321外均填充有混凝土，横向钢筋和箍筋的设置为新旧混凝土连接提供支撑，使得新旧混凝土的连接强度有所保证。
36.进一步的，还包括安装座20，安装座20设置在预制柱10的下方，安装座20上开有凹槽21，凹槽21形状与柱体11相适配，凹槽21的内底部固定连接有两凸块22，两凸块22位置与启口112相对应，凸块22上均开有第二通孔221，两第二通孔221位置与钢套管113是相对应的，凹槽21的深度为凸块22高度的两倍或两倍以上，使得安装座20可以充分的包裹柱体11底端。
37.进一步的，横向钢筋321插入端均设置有扩大头322，扩大头322的设置使得横向钢筋321在装配时具有良好的活跃度，同时也避免了横向钢筋321脱离u形钢板。
38.进一步的，钢套管113顶端设置在井字形钢板12上方，井字形钢板12分别与钢套管113外壁固定连接，增强了井字形钢板的稳定性；通过井字形钢板外侧向外延伸并穿出柱体的设置，增强的柱体与节点梁连接的稳定性。
39.进一步的，柱体11底端均固定设置有钢榫头115，钢榫头115嵌入式设置在柱体11底端且形状与柱体11底端相适配，钢榫头115嵌入式设置在柱体11底端后柱体11底端底端
整体形状和大小不变，依然与相邻的柱体11顶端相适配，钢套管113底端穿出柱体11的同时也穿过钢榫头115。
40.进一步的，上下相邻的两柱体11之间通过长螺栓41和螺母42固定连接，长螺栓41水平穿过凸起111和钢套管113，螺母42与长螺栓41穿过端螺纹连接，螺栓连接增强了相邻的两柱体11之间连接的可靠性。
41.进一步的，长螺栓41和螺母42的数量均为四个，长螺栓41均布在柱体11相邻的两侧，柱体11两侧的长螺栓41上下错位设置。
42.进一步的，柱体11为长方体、空心长方体、圆柱体或空心圆柱体，柱体11顶部的凸起111数量为两个，凸起111截面为柱体11截面的四分之一，启口112与凸起111相适配。
43.柱体11预制时，与节点梁31一体成型，在实际施工时，先对竖直方向的柱体11进行安装，最底部的柱体11底端插入安装座20内，并且最底部的柱体11的钢套管113插入对应的第二通孔221内，而后将上部的柱体11的启口112与下部的柱体11的凸起111相互连接，将长螺栓41水平穿过凸起111和钢套管113预留的通孔，而后通过螺栓锁紧；而后放置横向钢筋321，并在横向钢筋321外套设箍筋323，利用铁丝将箍筋323固定，在横向钢筋321两端加工扩大头322，而后进行模板的搭建并浇筑混凝土。
44.在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述发明和简化描述，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，因此不能理解为对发明的限制。
45.尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。