CN110173042A - 暗牛腿、连接座、干法连接节点及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，包括竖直受力构件和水平受力构件，暗牛腿通过预埋螺栓固定在所述竖直受力构件的外侧；连接座通过抗剪力腹板和/或第一预埋钢筋和/或第二预埋钢筋固定在所述水平受力构件的端部；所述暗牛腿位于所述牛腿安装缺口内且支承所述连接座；所述水平受力构件的端部预留有螺母安装空间。本发明的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，实现了干连接，节点整体性及抗震性能好。

Description

暗牛腿、连接座、干法连接节点及连接方法

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，特别是涉及一种暗牛腿、连接座、干法连接节点及连接方法。

背景技术

目前暗牛腿梁柱连接装置，连接方式类似于卡扣的形式，对安装精度要求很高，容差性低，若误差稍大则可能导致无法安装；且缺少弯矩传递路径，该节点为半钢性节点，无法有效传递梁柱节点区域的负弯矩，结构整体性和抗震性能不够好，且震后受损破坏后不可修复；需现浇梁叠合层，才能形成梁柱半刚性节点，现场还有湿作业，施工工期长。

CN208441231U公开了一种混凝土梁柱干法连接节点，其不足之处主要在于：梁柱节点区域产生的弯矩及拉压力需依次通过对拉螺栓、第二连接板、第一连接板和传力螺栓，最后传递到预制柱上，传力路径复杂且不够明确，增加了受力过程中的不确定性；梁的上部和下部均设有牛腿，且牛腿外露，影响室内地面及墙面的美观，不适用于一般民用建筑；吊装过程中需要安装多个螺栓，浪费人工，达不到省时省工的目的。除了上述的混凝土梁柱干法连接节点，还有一种装配式梁柱节点，预制构件钢筋伸出，在运输、吊装等方面会产生诸多不便。

因此本领域技术人员致力于开发一种节点整体性及抗震性能好的预埋暗牛腿、连接座、干法连接节点及连接方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种节点整体性及抗震性能好的预埋暗牛腿、连接座、干法连接节点及连接方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种暗牛腿，包括腹板，所述腹板的内端面垂直固定有第一连接钢板；所述第一连接钢板的内侧面垂直设置有多根预埋螺栓。

为了对水平受力构件起支撑作用，所述腹板的上端面垂直设置有上翼板。

为了增强暗牛腿的承重能力，所述腹板的下端面垂直设置有下翼板。

本发明还提供了一种连接座，包括第二连接钢板；所述第二连接钢板的下部设置有沿竖直方向延伸的牛腿安装缺口，所述第二连接钢板的边缘设置有多个螺栓过孔；所述第二连接钢板的内侧面上垂直设置有抗剪力腹板。

为了使连接座与暗牛腿连接后承载水平受力构件受力更均衡，所述牛腿安装缺口设置在所述第二连接钢板的中部。

为了增加连接座与混凝土连接更牢固，所述第二连接钢板外侧面上垂直设置有多根第一预埋钢筋，所述第一预埋钢筋设置在所述牛腿安装缺口和所述螺栓过孔的周围。

为了传递水平受力构件的剪力，均匀设置螺栓过孔不仅有利于水平受力构建与竖直受力构件的稳固连接，同时还可以将部分剪力通过螺栓过孔传递给螺杆，所述第二连接钢板为整体上为矩形结构，四个所述螺栓过孔分别设置在所述第二连接钢板的直角端。

为了增加抗剪力腹板的刚性和抗弯力，以及克服抗剪腹板在混凝土内的锚固长度不足，所述抗剪力腹板上固定设置有垂直于所述第二连接钢板的第二预埋钢筋；所述第二预埋钢筋伸出所述抗剪力腹板。

为了增强混凝土与抗剪力腹板的锚固，以增加多个抗剪力腹板；同时第一抗剪力腹板和第二抗剪力腹板之间所限定的空间以及牛腿安装缺口是用于暗牛腿的装配区域，所述剪力腹板包括第一抗剪力腹板和第二抗剪力腹板，所述第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板相互平行设置；所述牛腿安装缺口设置在所述第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板之间。

为了对第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板进行支撑，减小受力变形，同时满足暗牛腿的上端面与支撑钢板贴合，增加接触面积，增强抗剪力效果，所述第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板之间通过支撑钢板连接；所述支撑钢板位于所述牛腿安装缺口的上方。

为了增加抗剪力腹板与混凝土上部的接触面积，增加抗剪力效果，所述第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板均呈倒L形，所述第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板的长边与所述第二连接钢板的内侧面连接。

本发明还提供了一种竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，包括竖直受力构件和水平受力构件，如上述的暗牛腿通过预埋螺栓固定在所述竖直受力构件的外侧；如上述的连接座通过抗剪力腹板和/或第一预埋钢筋和/或第二预埋钢筋固定在所述水平受力构件的端部；

所述暗牛腿位于所述牛腿安装缺口内且支承所述连接座；

所述水平受力构件的端部预留有螺母安装空间；

预设在所述竖直受力构件中的螺杆穿过所述连接座的螺栓过孔后与螺母配合，以使所述水平受力构件固定。

为了实现墙体与预制梁的干法连接，所述竖直受力构件为墙体，所述水平受力构件为预制梁；所述螺杆一端锚固在墙体内，另一端与所述螺母配合。

为了预制柱与预制梁的干法连接，所述竖直受力构件为预制柱，所述水平受力构件为预制梁；

所述螺杆锚固在所述预制柱内，或所述螺杆远离所述连接座一端穿过所述预制柱后与螺母连接，从而使所述预制梁固定。

为了预制柱与预制梁的干法连接，所述竖直受力构件为预制柱，所述水平受力构件为预制梁；

所述预制柱的至少一组相对面上均设置有所述暗牛腿；各所述暗牛腿均位于同一位面；所述螺杆的两端穿过所述预制柱后与对应预制梁上的连接座固定连接。

为了增加暗牛腿的稳固性，相对面上设置的所述暗牛腿的预埋螺栓连接为一体结构。

为了在预制柱四周稳固设置预制柱，所述预制柱为长方柱体，四个所述预埋暗牛腿设置在同一位面上且分别中心对称设置在所述预制柱的表面。

为了增强在竖直受力构件内螺杆的刚性及稳固性，所述竖直受力构件内设置有预埋套筒；所述螺杆穿过所述预埋套筒。

本发明还提供了一种竖直受力构件与水平受力构件干法连接方法，包括以下步骤：

（S1）在竖直受力构件上预埋暗牛腿和螺杆；

（S2）在水平受力构件上预埋连接座；

（S3）将所述暗牛腿插入所述连接座内支承所述水平受力构件；

（S4）固定所述螺杆和连接座。

为了将预埋连接座与预制梁之间的空间进行填筑，还包括以下步骤：

（S5）利用夹具在预埋连接座的底面和侧面安装模板，并填筑混凝土；

（S6）待混凝土风干后，拆模，完成安装。

本发明的有益效果是：本发明的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，节点强度可靠，预制梁端部钢筋不伸出，不会出现节点区域钢筋冲突的问题；现场没有湿作业，真正实现了干连接，节点整体性及抗震性能好，且缩短了工期，充分发挥装配式建筑的优势；无需在梁底设置支撑，牛腿即可作为称重及稳固部件，可节省人工，缩短工期；具有很好的容差能力；暗牛腿抗剪，顶部和底部的螺栓抗弯和抗扭，传力路径完整且传力清晰，能够实现暗牛腿的干式连接刚性节点。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点的结构示意图。

图2是图1的装配图。

图3本发明一具体实施方式竖直受力构件与暗牛腿连接的结构示意图。

图4是本发明一具体实施方式水平受力构件与连接座连接的结构示意图。

图5是本发明一具体实施方式暗牛腿的主视图。

图6是图5的侧视图。

图7是图6暗牛腿的后视图。

图8是本发明一具体实施方式连接座的主视图。

图9是图8的侧视图。

图10是图9的后视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图4所示，本发明实施例公开了一种竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，包括竖直受力构件100和水平受力构件200，暗牛腿300通过预埋螺栓3固定在竖直受力构件100的外侧，连接座400通过抗剪力腹板、第一预埋钢筋5和第二预埋钢筋11固定在水平受力构件200的端部，暗牛腿300位于牛腿安装缺口10内且支承连接座400，水平受力构件200的端部预留有螺母安装空间201。

在本实施例中，预设在竖直受力构件100中的螺杆12穿过连接座400的螺栓过孔9后与螺母91配合，以使水平受力构件200固定。

在本实施例中，预埋暗牛腿抗剪力，可作为承重及稳固部件，预埋暗牛腿与预埋连接座的装配方式，通过暗牛腿抗剪力，螺杆与水平受力构件内预埋连接座通过螺母连接，能有效传递节点端拉压力、及梁端弯矩、抗扭，同时螺杆也能承受梁端产生的部分剪力，防止因牛腿地震后破坏而导致梁的整体脱落，提高节点的冗余度。节点区域传力路径简单且清晰，抗震性能好，方便安装，省时省力，提高了工作效率。其中，螺母91为高强度螺母，比一般螺母的性能都强很多；在其他实施例中，螺母91也可以为其他类型的螺母。

在某些实施例中，相对面上设置的暗牛腿300的预埋螺栓3连接为一体结构。相对面上的暗牛腿之间形成相对作用力，使得暗牛腿更稳固。

在本实施例中，竖直受力构件100为预制柱，水平受力构件200为预制梁，预制柱的两组相对面上均设置有暗牛腿300；各暗牛腿300均位于同一位面，螺杆12的两端穿过预制柱后与对应预制梁上的连接座400固定连接。在其他实施例中，竖直受力构件100为预制柱，水平受力构件200为预制梁；螺杆12锚固在预制柱内，或螺杆12远离连接座400一端穿过预制柱后与螺母连接，从而使预制梁固定。

在某些实施例中，竖直受力构件100为墙体，水平受力构件200为预制梁，螺杆12一端锚固在墙体内，另一端与螺母91配合。

在本实施例中，预制柱13为长方柱体，四个预埋暗牛腿设置在同一位面上且分别中心对称设置在预制柱13的表面。

在本实施例中，竖直受力构件100内设置有预埋套筒15，螺杆12穿过预埋套筒15。增强了在竖直受力构件内螺杆的刚性及稳固性。在某些实施例中，所述预埋套筒15内设置有内螺纹。在其他实施例中，螺杆12与套筒精密配合。

如图5至7所示，暗牛腿300包括腹板2，腹板2的内端面垂直固定有第一连接钢板4，第一连接钢板4的内侧面垂直设置有多根预埋螺栓3。本发明的预埋暗牛腿，结构简单，通过预埋暗牛腿抗剪力，且预埋螺栓被预埋在竖直受力构件中，第一连接钢板的内侧面与竖直受力构件的表面贴合，或者第一连接钢板嵌入所述竖直受力构件中，且所述第一连接钢板的外侧面与所述竖直受力构件的表面齐平。预埋螺栓3的数量及其连接位置并不是特定的，可根据实际的情况改变，只要能够满足受力条件即可。腹板2的数量及高度可根据梁的重量而定，其形状根据实际传力途径可有所改变，可在腹板下端加焊下翼板。在本实施例中，腹板2的下端面垂直设置有下翼板（图中未示出）。在本实施例中，下翼板的中部与腹板2连接，使腹板与下翼板的受力更均衡。在其他实施例中，腹板2垂直设置在下翼板的其他部位。

在本实施例中，腹板2的上端面垂直设置有上翼板1。在本实施例中，上翼板1的中部与腹板2连接，使腹板与上翼板的受力更均衡。在其他实施例中，腹板2垂直设置在上翼板1的其他部位。上翼板1、腹板2和第一连接钢板4相互之间通过双面角焊缝进行连接，预埋螺栓3与第一连接钢板4通过熔透焊方式连接。

如图8至10所示，连接座400包括第二连接钢板8；第二连接钢板8的下部设置有沿竖直方向延伸的牛腿安装缺口10，第二连接钢板8的边缘设置有多个螺栓过孔9，第二连接钢板8的内侧面上垂直设置有抗剪力腹板6。在本实施例中，牛腿安装缺口10设置在第二连接钢板8的中部。在本实施例中，第二连接钢板8为整体上为矩形结构，四个螺栓过孔9分别设置在第二连接钢板8的直角端。

在本实施例中，第二连接钢板8外侧面上垂直设置有多根第一预埋钢筋5，第一预埋钢筋5设置在牛腿安装缺口10和螺栓过孔9的周围。通过混凝土与钢筋的连接使得连接座更牢固的固定设置在水平受力构件的端部。

在本实施例中，抗剪力腹板6上固定设置有垂直于第二连接钢板8的第二预埋钢筋11，第二预埋钢筋伸出抗剪力腹板6。实现了第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b锚固加筋，增加第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b的刚性和抗弯力，同时也克服了抗剪腹板上部在混凝土内的锚固长度不足。

在本实施例中，剪力腹板6包括第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b，第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b相互平行设置，牛腿安装缺口10设置在第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b之间。为了增强混凝土与抗剪力腹板的锚固，以增加多个抗剪力腹板；同时第一抗剪力腹板和第二抗剪力腹板之间所限定的空间以及牛腿安装缺口是用于暗牛腿的装配区域。

在本实施例中，第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b之间通过支撑钢板7连接，支撑钢板7位于牛腿安装缺口10的上方。为了对第一抗剪力腹板和所述第二抗剪力腹板进行支撑，减小受力变形，同时满足暗牛腿的上端面与支撑钢板贴合，增加接触面积，增强抗剪力效果。在某些实施例中，暗牛腿300的上端面与支撑钢板7贴合，水平受力构件的部分弯矩及拉压力等力通过支撑钢板传递给暗牛腿，暗部牛腿在传递给竖直受力构件以传递力。

在本实施例中，第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b均呈倒L形，第一抗剪力腹板6a和第二抗剪力腹板6b的长边与第二连接钢板8的内侧面连接。为了增加抗剪力腹板上部与混凝土的接触面积，增加抗剪力效果。

本发明实施例还公开了一种竖直受力构件与水平受力构件干法连接方法，包括以下步骤：

（S1）在竖直受力构件上预埋暗牛腿和螺杆；

（S2）在水平受力构件上预埋连接座；

（S3）将暗牛腿插入连接座内支承水平受力构件；

（S4）固定螺杆和连接座；

（S5）利用夹具在预埋连接座的底面和侧面安装模板，并填筑混凝土；

（S6）待混凝土风干后，拆模，完成安装。

在本实施例中，混凝土为微膨胀混凝土或自密实混凝土。

本发明的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，节点强度可靠，预制梁端部钢筋不伸出，不会出现节点区域钢筋冲突的问题；现场没有湿作业，真正实现了干连接，节点整体性及抗震性能好，且缩短了工期，充分发挥装配式建筑的优势；无需在梁底设置支撑，牛腿即可作为称重及稳固部件，可节省人工，缩短工期；具有很好的容差能力；暗牛腿抗剪，顶部和底部的螺栓抗弯和抗扭，传力路径完整且传力清晰，能够实现暗牛腿的干式连接刚性节点。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (20)

1.一种暗牛腿，其特征是：包括腹板（2），所述腹板（2）的内端面垂直固定有第一连接钢板（4）；所述第一连接钢板（4）的内侧面垂直设置有多根预埋螺栓（3）。

2.如权利要求1所述的暗牛腿，其特征是：所述腹板（2）的上端面垂直设置有上翼板（1）。

3.如权利要求1或2任一所述的暗牛腿，其特征是：所述腹板（2）的下端面垂直设置有下翼板。

4.一种连接座，其特征是：包括第二连接钢板（8）；所述第二连接钢板（8）的下部设置有沿竖直方向延伸的牛腿安装缺口（10），所述第二连接钢板（8）的边缘设置有多个螺栓过孔（9）；所述第二连接钢板（8）的内侧面上垂直设置有抗剪力腹板（6）。

5.如权利要求4所述的连接座，其特征是：所述牛腿安装缺口（10）设置在所述第二连接钢板（8）的中部。

6.如权利要求4所述的连接座，其特征是：所述第二连接钢板（8）外侧面上垂直设置有多根第一预埋钢筋（5），所述第一预埋钢筋（5）设置在所述牛腿安装缺口（10）和所述螺栓过孔（9）的周围。

7.如权利要求4所述的连接座，其特征是：所述第二连接钢板（8）为整体上为矩形结构，四个所述螺栓过孔（9）分别设置在所述第二连接钢板（8）的直角端。

8.如权利要求4所述的连接座，其特征是：所述抗剪力腹板（6）上固定设置有垂直于所述第二连接钢板（8）的第二预埋钢筋（11）；所述第二预埋钢筋伸出所述抗剪力腹板（6）。

9.如权利要求4至8任一所述的连接座，其特征是：所述剪力腹板（6）包括第一抗剪力腹板（6a）和第二抗剪力腹板（6b），所述第一抗剪力腹板（6a）和所述第二抗剪力腹板（6b）相互平行设置；所述牛腿安装缺口（10）设置在所述第一抗剪力腹板（6a）和所述第二抗剪力腹板（6b）之间。

10.如权利要求9所述的连接座，其特征是：所述第一抗剪力腹板（6a）和所述第二抗剪力腹板（6b）之间通过支撑钢板（7）连接；所述支撑钢板（7）位于所述牛腿安装缺口（10）的上方。

11.如权利要求9所述的连接座，其特征是：所述第一抗剪力腹板（6a）和所述第二抗剪力腹板（6b）均呈倒L形，所述第一抗剪力腹板（6a）和所述第二抗剪力腹板（6b）的长边与所述第二连接钢板（8）的内侧面连接。

12.一种竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，包括竖直受力构件（100）和水平受力构件（200），其特征是：如权利要求1至3任一所述的暗牛腿（300）通过预埋螺栓（3）固定在所述竖直受力构件（100）的外侧；如权利要求4至11任一所述的连接座（400）通过抗剪力腹板和/或第一预埋钢筋（5）和/或第二预埋钢筋（11）固定在所述水平受力构件（200）的端部；

所述暗牛腿（300）位于所述牛腿安装缺口（10）内且支承所述连接座（400）；

所述水平受力构件（200）的端部预留有螺母安装空间（201）；

预设在所述竖直受力构件（100）中的螺杆（12）穿过所述连接座（400）的螺栓过孔（9）后与螺母（91）配合，以使所述水平受力构件（200）固定。

13.如权利要求12所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：所述竖直受力构件（100）为墙体，所述水平受力构件（200）为预制梁；所述螺杆（12）一端锚固在墙体内，另一端与所述螺母（91）配合。

14.如权利要求12所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：所述竖直受力构件（100）为预制柱，所述水平受力构件（200）为预制梁；

所述螺杆（12）锚固在所述预制柱内，或所述螺杆（12）远离所述连接座（400）一端穿过所述预制柱后与螺母连接，从而使所述预制梁固定。

15.如权利要求12所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：所述竖直受力构件（100）为预制柱，所述水平受力构件（200）为预制梁；

所述预制柱的至少一组相对面上均设置有所述暗牛腿（300）；各所述暗牛腿（300）均位于同一位面；所述螺杆（12）的两端穿过所述预制柱后与对应预制梁上的连接座（400）固定连接。

16.如权利要求15所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：相对面上设置的所述暗牛腿（300）的预埋螺栓（3）连接为一体结构。

17.如权利要求15所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：所述预制柱（13）为长方柱体，四个所述预埋暗牛腿设置在同一位面上且分别中心对称设置在所述预制柱（13）的表面。

18.如权利要求14、15、16或17任一所述的竖直受力构件与水平受力构件的干法连接节点，其特征是：所述竖直受力构件（100）内设置有预埋套筒（15）；所述螺杆（12）穿过所述预埋套筒（15）。

19.一种竖直受力构件与水平受力构件干法连接方法，其特征是：包括以下步骤：

（S1）在竖直受力构件上预埋暗牛腿和螺杆；

（S2）在水平受力构件上预埋连接座；

（S3）将所述暗牛腿插入所述连接座内支承所述水平受力构件；

（S4）固定所述螺杆和连接座。

20.如权利要求19所述的竖直受力构件与水平受力构件干法连接节点的连接方法，其特征是：还包括以下步骤：

（S5）利用夹具在预埋连接座的底面和侧面安装模板，并填筑混凝土；

（S6）待混凝土风干后，拆模，完成安装。