CN110629878A - 一种梁柱节点的可更换耗能连接装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于装配式梁柱节点的可更换耗能连接装置，是对已有构件装置的改进，包括：预留灌浆孔洞、预留螺栓孔洞、拉结螺栓以及在施工工艺上对梁柱连接件的选材。所述预留灌浆孔洞，在C型卡槽的顶部预留灌浆孔，方便振捣及灌浆密实；所述预留螺栓孔洞，在C型卡槽边缘预留拉结螺栓孔洞，方便拉结螺栓连接；所述拉结螺栓，利用拉结螺栓锚固，可大大提高卡槽的强度，防治卡槽向外侧开张；在施工工艺上，上部和下部的梁柱连接件采用软钢材料，可以提高构件的延性，大大增强节点耗能。本发明使得在装配式混凝土结构中梁柱节点的设计、生产、施工安装过程中难度大大降低，从整体上看，节点处减少用钢量，节约施工工期，节省工程造价。

Description

一种梁柱节点的可更换耗能连接装置及施工方法

技术领域

本发明申请属于建筑工程领域，具体涉及一种梁柱节点的可更换耗能连接装置及施工方法，可应用于在地震多发地区的装配式混凝土结构。

背景技术

目前，预制装配式混凝土结构为达到等同现浇的要求，保证预制装配式混凝土结构的整体性能，造成节点构造复杂，给设计、生产、施工带来很多困难，严重制约建筑工业的发展。本发明申请提出了一种梁柱节点的可更换耗能连接装置及施工方法，达到简化节点构造、节省钢材用量的目的，进而降低设计、生产、施工安装的难度，节约施工工期，节省工程造价。

另外，装配式混凝土结构与现浇混凝土结构相比，整体性相对较弱、节点构造复杂。其抗震性能在工程界与学术界备受关注。已有学者提出一种装配式延性节点的设计思想：将节点连接区设计成稍弱于预制构件，在地震作用下，弹塑性变形通常发生在连接处，而变形在弹性范围内的梁柱构件本身不会破坏，节点本身已能适应大部分侧向位移以耗散能量，设计时无需对预制构件做严格的延性设计，证实延性节点设计思想是可行的。延性连接是装配式连接的一种重要方式，结构恢复性能好，震后只需对连接部位进行修复就可以继续使用，具有较好的经济性能。

节点成为整个装配式结构的关键之处，对整个结构体系具有重要意义，而现在所应用的预制装配式梁柱、梁墙节点大多为现场湿作业，具有布筋复杂、不易操作、质量不易保证等缺陷。

发明内容

本发明申请的目的是：针对现有装配式混凝土结构节点连接复杂的缺点，提出一种梁柱节点的可更换耗能连接装置及施工方法，降低设计、生产、施工安装的难度，节约施工工期，节省工程造价。C型卡槽顶部预留灌浆孔，可以方便在浇筑混凝土时，更好地填充到C型卡槽内部，避免出现填充不密实的问题；采用拉结螺栓对C型卡槽边缘连接锚固，可以大大提高卡槽边缘的强度，防治卡槽向外侧开张；在施工工艺上，上部和下部的梁柱中间连接件采用软钢材料，大大提高构件的延性，增强节点耗能。

为实现上述目的，本发明申请采用的技术方案如下：

一种梁柱节点的可更换耗能连接装置，是对已有节点构件装置的改进，包括：预留灌浆孔洞，预留螺栓孔洞以及在施工工艺上梁柱连接件的选材。

预留灌浆孔洞，所述预留灌浆孔洞，在C型卡槽顶部预留灌浆孔；

预留螺栓孔洞，所述预留螺栓孔洞，在卡槽边缘处预留螺栓孔洞。

本发明申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述灌浆预留孔，孔洞的直径大小在30mm≤d≤50mm，开孔形状及大小不限。

所述螺栓孔洞，其中顶部螺栓孔洞完全贯穿卡槽，底部螺栓孔洞洞深a mm，且为螺纹孔洞。螺栓孔洞的形状大小不限，且螺栓孔洞亦可贯穿卡槽，可利用两端含有螺纹的螺栓，在两端利用螺母进行锚固。

本发明申请的施工技术方案如下：

1.先进行柱端埋件的制作安装。首先进行绑扎预制柱钢筋笼，将锚固钢筋与C型卡槽进行焊接，批量生产柱端埋件，将锚固钢筋预埋在预制柱内，对预制柱进行支模，并浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度时，拆模进行标准养护，含有柱端埋件的预制柱制作完成。

2.进行梁端埋件的制作安装。首先进行绑扎预制梁钢筋笼，在预制梁的端部钢筋与梁端埋件进行焊接，对预制梁进行支模，并浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度时，拆模进行标准养护，含有梁端埋件的预制梁制作完成。

3.梁柱连接件安装。将预制好的预制柱在施工现场先吊装固定好之后，再将预制梁吊装，使梁端埋件水平对齐预制柱的柱端埋件。待预制梁稳定后，安装上部梁柱连接件，其中上部梁柱连接件采用软钢材料，安置完成后，将拉结螺栓通过C型卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；待上部构件安装完成，进行中部梁柱连接件的安装，其中中部梁柱连接件采用普通钢材料，安置完成后，将拉结螺栓通过C型卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；安装下部梁柱连接件，安装步骤及所选材料同上部梁柱连接件。

4.配置箍筋。当梁柱连接件安装完成后，进行配置箍筋，采用加密配箍。

5.支模、浇筑混凝土。对梁柱节点进行支模并浇筑混凝土。其中在C型卡槽顶部预留的灌浆孔，方便混凝土填充到C型卡槽内部，待混凝土达到一定强度后，拆模进行标准养护。

6.重复步骤1至5直到装配式混凝土结构梁柱节点连接施工完成。

本发明申请具有以下有益效果：

1.C型卡槽顶部预留灌浆孔，可以方便在浇筑混凝土时对混凝土进行振捣密实，更好地填充到C型卡槽内部，避免出现填充不密实的问题。

2.采用拉结螺栓对C型卡槽边缘连接锚固，可以大大提高卡槽的强度，防治卡槽向外侧开张。

3.在施工工艺上，上部和下部的梁柱中间连接件采用软钢材料，大大提高构件的延性，增强节点耗能。

4.该梁柱节点连接装置连接方式适合工厂大批量生产，确保精度，符合装配式建筑工业化要求。

5.本发明申请能够满足设计规范和基于性能的抗震设计要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明申请作进一步介绍：

图1为柱端埋件的结构示意图；

图2为梁端埋件的结构示意图；

图3为梁柱埋件连接件的结构示意图；

图4为拉结螺栓的结构示意图；

图5为柱端埋件与预制柱连接的结构示意图；

图6为梁端埋件与预制梁连接的结构示意图；

图7为梁柱连接件及拉结螺栓连接安装完成的结构示意图；

图8为配置箍筋的结构示意图

图9为后浇带浇筑混凝土后最终整体效果示意图。

其中：1-预制柱，2-预制梁，3-柱端埋件，3a-柱端埋件灌浆预留孔，3b-柱端埋件拉结螺栓贯穿预留孔，3c-柱端埋件拉结螺栓螺纹孔，3d-锚固钢筋，4-梁端埋件，4a-梁端埋件灌浆预留孔，4b-梁端埋件拉结螺栓贯穿预留孔，4c-梁端埋件拉结螺栓螺纹孔，4d-预制梁内端部纵筋，5-梁柱连接件，5a-软钢材料梁柱梁柱连接件，5b-普通钢材料梁柱连接件，6-拉结螺栓，6a-螺栓螺纹，6b-螺栓帽头，7-后浇带，8-箍筋。

具体实施方式

实施例：

图1-图9示出了本申请这种梁柱节点的可更换耗能连接装置的一个具体实施例，其主要包括预留灌浆孔洞3a、4a，预留螺栓孔洞3b、3c、4b、4c，拉结螺栓6以及在施工工艺上梁柱连接件5的选材。其中：

参照图1(a)(b)所示，柱端埋件3预埋在预制柱1中，并且柱端埋件3包括露出预制柱1外的C型卡槽和预埋在预制柱1内的锚固钢筋3d。其中C型卡槽顶部留有灌浆预留孔3a，C型卡槽边缘处留有螺栓孔3b、3c，锚固钢筋3d与C型卡槽进行焊接。

参照图2(a)(b)所示，梁端埋件4预埋在预制梁2中，梁端埋件4包括露出预制梁2外的C型卡槽。其中C型卡槽顶部留有灌浆预留孔4a，C型卡槽边缘处留有螺栓孔4b、4c，预制梁2内的梁端纵筋4d与C型卡槽进行焊接。

参照图3所示，梁柱连接件5包括两端的T型钢构件及中间腹板，每一个梁柱连接件的中间腹板宽度要小于等于C型卡槽中的两预留螺栓孔洞内侧间距，中间腹板的厚度要小于等于C型卡槽的槽口宽度，在施工工艺上，上、下部的梁柱连接件采用软钢连接件5a，中部梁柱连接件采用普通钢连接件5b。

参照图4所示，拉结螺栓6包括螺栓螺纹6a及螺栓帽头6b。

参照图5所示，对预制柱1进行预埋柱端埋件3，以本实施例为例，一共分为三组，以预制梁2的宽度及高度为基准，在宽度方向上，柱端埋件3的宽度应小于预制梁2的宽度(减去两倍保护层厚度)，且居中安置；在高度方向上，每组上下间距应大于拉结螺栓6的长度，同时第一组上边缘与第三组下边缘距离应小于预制梁2的高度(减去两倍保护层厚度)。

参照图6所示，对预制梁2进行预埋梁端埋件4，以本实施例为例，一共分为三组，以预制梁2的宽度及高度为基准，在宽度方向上，梁端埋件4的宽度应小于预制梁2的宽度(减去两倍保护层厚度)，且居中安置；在高度方向上，每组上下间距应大于拉结螺栓6的长度，同时第一组上边缘与第三组下边缘距离应小于预制梁2的高度(减去两倍保护层厚度)。

参照图7所示，将预制好的预制柱1在施工现场先吊装固定好之后，再将预制梁2吊装，使梁端埋件4水平对齐预制柱1的柱端埋件3。待预制梁2稳定后，安装上部梁柱连接件5a，其中上部梁柱连接件5a采用软钢材料，安置完成后，将拉结螺栓6通过C型卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；待上部构件安装完成，进行中部梁柱连接件5b的安装，其中中部梁柱连接件5b采用普通钢材料，安置完成后，将拉结螺栓6通过C型卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；安装下部梁柱连接件5a，安装步骤及所选材料同上部梁柱连接件5a。

参照图8所示，当梁柱连接件5及拉结螺栓6安装完成后，进行配置箍筋8，采用加密配箍。

参照图9所示，对梁柱节点进行支模并浇筑混凝土。其中在C型卡槽顶部预留的灌浆孔3a、4a，方便混凝土填充到C型卡槽内部，待混凝土达到一定强度后，拆模进行标准养护，施工完成。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所做的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种装配式梁柱节点的可更换耗能连接装置，是对已有节点构件装置的改进，其特征在于，包括：预留灌浆孔洞，预留螺栓孔洞以及在施工工艺上梁柱连接件的选材；预留灌浆孔洞，所述预留灌浆孔洞，在C型卡槽顶部预留灌浆孔；预留螺栓孔洞，所述预留螺栓孔洞，在卡槽边缘处预留螺栓孔洞；在施工工艺上，梁柱连接件的上部和下部均采用软钢材料。

2.如权利要求1所述的装配式梁柱节点的可更换耗能连接装置，其特征在于，所述灌浆预留孔，孔洞的直径大小在30mm≤d≤50mm，开孔形状及大小不限。

3.如权利要求1所述的梁柱节点的可更换耗能连接装置，其特征在于，所述螺栓孔洞，其中螺栓孔洞完全贯穿卡槽，螺栓孔洞洞深a mm，且为螺纹孔洞；螺栓孔洞的形状大小不限，且螺栓孔洞亦可贯穿卡槽，可利用两端含有螺纹的螺栓，在两端利用螺母进行锚固。

4.如权利要求1所述的装配式梁柱节点的可更换耗能连接装置，其特征在于，所述梁柱节点的可更换耗能连接装置的施工工艺具体包括以下施工步骤：

1)梁柱连接件安装：将预制好的预制柱在施工现场先吊装固定好之后，再将预制梁吊装，使梁端埋件水平对齐预制柱的柱端埋件；待预制梁稳定后，安装上部梁柱连接件，其中上部梁柱连接件采用软钢材料，安置完成后，将拉结螺栓通过C型卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；待上部构件安装完成，进行中部梁柱连接件的安装，其中中部梁柱连接件采用普通钢材料，安置完成后，将拉结螺栓通过C型带钩卡槽的预留螺栓孔洞进行螺纹连接；安装下部梁柱连接件，安装步骤及所选材料同上部梁柱连接件；

2)配置箍筋：当梁柱连接件安装完成后，进行配置箍筋，采用加密配箍；

3)支模、浇筑混凝土：对梁柱节点进行支模并浇筑混凝土；其中在C型卡槽顶部预留的灌浆孔，方便混凝土填充到C型卡槽内部，待混凝土达到一定强度后，拆模进行标准养护；

4)重复步骤1)至3)直到装配式混凝土结构梁柱节点连接施工完成。