一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构

本技术属于装配式混凝土建筑，具体涉及一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构。

背景技术：

1、装配式建筑具有工期短、节能减耗、降低环境污染等诸多优点，目前已经成为许多发达国家最重要的建筑形式。预制装配式混凝土结构相较于传统的建筑减少了现浇结构的时间，使得建筑速度有所加快，并且由于预制装配式构件均可在工厂进行制作，其装配的工序均有严格要求，因而能够确保建筑物的质量。节点作为预制装配式混凝土结构的关键，对于整个结构都有重要的意义，对于保证预制装配式混凝土的质量十分重要，其通过一些连接方式将单个构件连接为整体，但制约其进一步应用的是节点处的连接问题。

2、梁柱节点的连接方式可分为湿式连接和干式连接。湿式连接是将建筑构件在工厂预制完成，通过机械搬运到现场进行拼接，在建筑构件的节点现浇混凝土来实现建筑整体结构的完成，现有的湿式连接方式主要有灌浆套筒连接和浆锚连接等，但是由于湿式连接需要现场二次浇筑混凝土，施工工艺繁琐复杂，养护时间会导致工期增加；干式连接是指在装配式建筑节点连接时无需现浇混凝土，用螺栓或者焊接连接预埋件。干式连接主要有螺栓连接、焊接连接和牛腿连接等，干式连接具有施工简单、快捷等特点，能够确保建筑物达到现浇节点相似的稳定性和承载力等性能，因此干式连接在装配式建筑节点施工中得以广泛应用。目前，现有的装配式框架干式连接节点仍要解决以下问题：

3、焊接连接是通过焊接预埋连接件保证装配式梁柱节点的连接。焊接连接方式避免了施工现场的湿作业，无需进行养护，可以缩短工期和节约施工成本。但是由于焊接连接方式未出现明显的塑性铰区，在荷载反复循环作用下焊接缝处容易出现脆性破坏，因此焊接连接的抗震性和耗能性能较差。

4、牛腿连接可以使装配式建筑结构受力简易明确并实现施工便捷，一般牛腿连接可分为明牛腿连接和暗牛腿连接，但明牛腿会影响建筑物空间的使用和外表美观，暗牛腿不影响建筑物空间的使用和视觉审美，但牛腿的高度受到梁的限制，拥有较小的抗剪强度。

5、螺栓锚固连接主要由高强螺栓、锚筋及承担连接处的压力与冲切荷载的钢板组成。螺栓需要工厂的精准预制，在运输过程中要避免螺纹损坏或者螺栓表面污染，否则维修或更换操作难度相对较高，螺栓连接方式操作空间较小，构件安装质量不便检验，所需构件较多，安装较为复杂。

6、预制梁柱相连的部位称为节点核心区，是主体结构受力的关键部位，在结构中处于弯矩、剪力、轴力复合作用的受力状态，需要对节点部分构件进行削弱来控制地震时塑性铰发生在梁端位置，通过塑性铰来耗散地震力，防止柱体破坏影响整体结构的安全，满足强柱弱梁的设计理念。装配式钢筋混凝土结构梁柱之间的连接一直是技术难点及重点，连接的可靠性直接影响到结构的安全性能和使用性能。

7、因此，研究并设计一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点对装配式建筑的发展具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，包括：

3、钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，所述预制柱在与所述预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；所述预制叠合梁靠近所述预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；所述预制柱和所述预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。

4、优选的，所述外凸钢盒结构，包括：

5、用于包裹所述预制柱的纵向钢筋的钢套，以及设置于所述钢套外表面朝向所述预制叠合梁方向的外凸钢盒；其中，所述外凸钢盒朝向所述预制叠合梁方向的表面上设置有螺孔。

6、优选的，所述钢套内设置有横纵交错的多个钢筋。

7、优选的，所述预制叠合梁中梁底的纵向钢筋为预应力钢筋。

8、优选的，所述预制叠合梁中梁顶和梁底的纵向钢筋分别通过各自钢筋端头形成的钢筋墩头与对应的箱形钢盒焊接。

9、优选的，所述箱形钢盒朝向所述预制柱方向的表面上设置有螺孔。

10、优选的，所述外凸钢盒和所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面均为空。

11、优选的，所述预制柱的纵向钢筋外设置有横向箍筋；所述预制叠合梁的梁顶和梁底的纵向钢筋之间设置有横向箍筋。

12、优选的，连接所述外凸钢盒结构与所述箱形钢盒的螺栓为高强螺栓。

13、优选的，所述预制柱和所述预制叠合梁连接的结合面缝隙处浇筑有高强灌浆料。

14、本实用新型实施例所提供的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，提出了一种新型预制混凝土梁柱节点形式：梁柱均预制，梁端底部和顶部预埋箱型钢盒作为钢连接件，与柱中预埋的钢连接件-外凸钢盒结构进行螺栓连接，后可浇混凝土形成整体。本实用新型实施例提供了一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，能够满足建筑设计与施工的需求，整体性好，安装性好，且质量易保证。

技术特征：

1.一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述外凸钢盒结构，包括：

3.根据权利要求2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述钢套内设置有横纵交错的多个钢筋。

4.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制叠合梁中梁底的纵向钢筋为预应力钢筋。

5.根据权利要求1或4所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制叠合梁中梁顶和梁底的纵向钢筋分别通过各自钢筋端头形成的钢筋墩头与对应的箱形钢盒焊接。

6.根据权利要求1或2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述箱形钢盒朝向所述预制柱方向的表面上设置有螺孔。

7.根据权利要求2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述外凸钢盒和所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面均为空。

8.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制柱的纵向钢筋外设置有横向箍筋；所述预制叠合梁的梁顶和梁底的纵向钢筋之间设置有横向箍筋。

9.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，连接所述外凸钢盒结构与所述箱形钢盒的螺栓为高强螺栓。

10.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制柱和所述预制叠合梁连接的结合面缝隙处浇筑有高强灌浆料。

技术总结
本技术公开了一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，包括：钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，预制柱在与预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；预制叠合梁靠近预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；预制柱和预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。本技术提供了一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，能够满足建筑设计与施工的需求，整体性好，安装性好，质量易保证。

技术研发人员：黄炜,陈卓,张皓,王宗强,王伟
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/12