CN110656698B - 一种混凝土梁柱的抗震性连接结构 - Google Patents

一种混凝土梁柱的抗震性连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，包括预制混凝土柱、混凝土梁、牛腿、T型固定板、Z型紧固板、减震构件，混凝土梁、牛腿、T型固定板、Z型紧固板、减震构件均设置有两个且分别设置在预制混凝土柱的两侧端面上，牛腿顶端面由台阶型高阶平台、低阶平台组成，T型固定板下端垂直固定在高阶平台内，混凝土梁固定在低阶平台上，Z型紧固板后端固定在混凝土梁上端面前端，减震构件设置在Z型紧固板前端下侧，并同时固定在T型固定板、Z型紧固板上。本发明混凝土梁柱的抗震性连接结构，拼装简单，安装方便、快捷，且抗震效果好，提高了梁柱节点处的强度和变形能力，提高了梁柱的强度、整体性以及协作性，综合强度高，实用性强。

Description

一种混凝土梁柱的抗震性连接结构
技术领域
本发明涉及建筑连接节点技术领域，具体为一种混凝土梁柱的抗震性连接结构。
背景技术
装配式建筑结构因具有施工工期短，制作速度快，环保性能好，质量优良等优点在国内外被广泛运用。装配混凝土结构是指在各个构件按照标准尺寸加工好，再运输至现场直接进行拼接成建筑结构。装配式混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。装配式建筑结构因具有施工工期短，制作速度快，环保性能好，质量优良等优点在国内外被广泛运用。
装配式混凝土框架结构中，梁柱连接的方式是区别装配式结构与现浇结构的根本，也是影响整体结构抗震性能的核心受力部位。为了实现“强节点、弱构件”的设计原则，我们需要保证梁柱节点区域的强度足够大、刚度和延性需要满足正常使用条件以及在地震作用下对承载力和变形能力的要求，现有的装配式连接节点结构也有一些缺点，它的刚度小，协作性弱、强度小，而且安装不方便，实用性不高。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，以解决以上缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，包括预制混凝土柱、混凝土梁、牛腿、T型固定板、Z型紧固板、减震构件，所述混凝土梁、牛腿、T型固定板、Z型紧固板、减震构件均设置有两个且分别设置在预制混凝土柱的两侧端面上，所述牛腿顶端面由台阶型高阶平台、低阶平台组成，所述T型固定板下端垂直固定在高阶平台内，所述混凝土梁固定在低阶平台上，所述Z型紧固板后端固定在混凝土梁上端面前端，所述减震构件设置在Z型紧固板前端下侧，并同时固定在T型固定板、Z型紧固板上。
优选地，所述高阶平台上设置有T型固定板安装孔，所述T型固定板下端设置在高阶平台的T型固定板安装孔内，并通过螺栓固定；所述低阶平台上设置有横梁卡孔，所述牛腿侧端面上设置有暗牛腿插孔，所述预制混凝土柱两侧的两牛腿的暗牛腿插孔之间相互连通并贯通横梁卡孔。
优选地，所述混凝土梁由混凝土横梁、以及设置在混凝土横梁下端面前侧的横梁卡块组成，所述混凝土横梁、横梁卡块采用一体成型，所述横梁卡块上设置有横向暗牛腿穿透孔，所述混凝土梁的横梁卡块卡合在低阶平台的横梁卡孔内，所述暗牛腿插孔内设置有暗牛腿横杆，所述暗牛腿横杆贯通横梁卡孔并卡合在横向暗牛腿穿透孔中。
优选地，所述减震构件包括中心梁杆、左下梁杆、右下梁杆、上固定连接板、左固定连接板、右固定连接板，所述中心梁杆与左下梁杆、中心梁杆与右下梁杆、中心梁杆与上固定连接板、左下梁杆与左固定连接板、右下梁杆与右固定连接板之间均设置有若干个减震弹簧，所述中心梁杆与上固定连接板之间的减震弹簧采用垂直设置，所述左下梁杆与左固定连接板、右下梁杆与右固定连接板之间的减震弹簧均采用水平设置，所述中心梁杆与左下梁杆、中心梁杆与右下梁杆之间的减震弹簧均采用倾斜设置，所述中心梁杆与左下梁杆、中心梁杆与右下梁杆之间的减震弹簧的两端均分别固定设置有上铰接固定板、下铰接固定板，所述上铰接固定板通过铰接头与中心梁杆实现铰接，所述下铰接固定板通过铰接头与左下梁杆或右下梁杆实现铰接。
优选地，所述Z型紧固板由上方水平紧固平板、下方水平紧固平板、以及连接上方水平紧固平板和下方水平紧固平板的中间竖直紧固平板组成，所述上固定连接板通过螺栓固定在上方水平紧固平板下侧，所述左固定连接板通过螺栓固定在T型固定板上，所述右固定连接板通过螺栓固定在中间竖直紧固平板一侧，所述下方水平紧固平板通过螺栓固定在混凝土梁上。
优选地，所述暗牛腿横杆、牛腿之间通过水平纵向螺栓进行固定，所述混凝土梁、牛腿、暗牛腿横杆之间通过竖直螺栓进行固定。
优选地，所述T型固定板通过高强度螺栓固定在预制混凝土柱上。
优选地，所述牛腿与预制混凝土柱之间通过一体成型制成，所述预制混凝土柱两侧的两牛腿之间通过高强度螺栓穿透预制混凝土柱并固定在一起。
本发明的有益效果在于：
本发明装置，通过在预制混凝土柱侧端面设置牛腿，并将混凝土梁卡合在牛腿内，通过在牛腿内设置暗牛腿插孔，在暗牛腿插孔安装暗牛腿横杆，通过螺栓将各部件固定在一起，综合强度高，受力好，固定牢固；通过在混凝土梁上设置Z型紧固板，并在Z型紧固板前端设置减震构件与T型固定板，减震构件通过螺栓分别固定在T型固定板和Z型紧固板上，在地震情况下，能够通过减震构件减低混凝土梁在水平或垂直方向上的振动，提高梁柱连接的强度、稳定性、以及受力性能，且抗震效果好。本发明混凝土梁柱的抗震性连接结构，拼装简单，安装方便、快捷，且抗震效果好，提高了梁柱节点处的强度和变形能力，提高了梁柱的强度、整体性以及协作性，综合强度高，实用性强。
附图说明
图1：本发明结构示意图；
图2：本发明结构爆炸图；
图3：本发明预制混凝土柱结构示意图；
图4：本发明混凝土梁结构示意图；
图5：本发明Z型紧固板结构示意图；
图6：本发明减震构件结构示意图。
具体实施方式
结合附图1-6，对本发明的具体实施方式作如下说明：
如图1-6所示，一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，包括预制混凝土柱1、混凝土梁2、牛腿3、T型固定板4、Z型紧固板5、减震构件6，混凝土梁2、牛腿3、T型固定板4、Z型紧固板5、减震构件6均设置有两个且分别对称设置在预制混凝土柱1的两侧端面上，牛腿3通过螺栓固定在预制混凝土柱1的侧端面上，混凝土梁2一端固定在牛腿3上，T型固定板4、Z型紧固板5、减震构件6均固定在混凝土梁2与预制混凝土柱1之间。
牛腿3顶端面由台阶型高阶平台31、低阶平台32组成，高阶平台31上设置有T型固定板安装孔311，T型固定板4与牛腿3顶端面垂直，T型固定板4下端插入在高阶平台31的T型固定板安装孔311内，并通过螺栓固定；混凝土梁2固定在低阶平台32上，Z型紧固板5后端固定在混凝土梁2上端面前端，减震构件6设置在Z型紧固板5前端下侧，并同时固定在T型固定板4、Z型紧固板5上。
混凝土梁2由混凝土横梁21、以及设置在混凝土横梁21下端面前侧的横梁卡块22组成，混凝土横梁21、横梁卡块22采用一体成型，横梁卡块22上设置有横向暗牛腿穿透孔221；低阶平台32上设置有横梁卡孔321，混凝土梁2的横梁卡块22卡合在低阶平台32的横梁卡孔321内；牛腿3侧端面上设置有暗牛腿插孔322，预制混凝土柱1两侧的两牛腿3的暗牛腿插孔322之间相互连通并贯通横梁卡孔321；暗牛腿插孔322内设置有暗牛腿横杆7，暗牛腿横杆7贯通横梁卡孔321并卡合在横向暗牛腿穿透孔221中。
暗牛腿横杆7、牛腿3之间通过水平纵向螺栓进行固定，混凝土梁2、牛腿3、暗牛腿横杆7之间通过竖直螺栓进行固定；T型固定板4通过高强度螺栓固定在预制混凝土柱1上；牛腿3与预制混凝土柱1之间通过一体成型制成，预制混凝土柱1两侧的两牛腿3之间通过高强度螺栓穿透预制混凝土柱1并固定在一起。
减震构件6包括中心梁杆61、左下梁杆62、右下梁杆63、上固定连接板64、左固定连接板65、右固定连接板66，中心梁杆61、左下梁杆62、右下梁杆63相互平行且三者分别处于等腰三角形的三顶点上，中心梁杆61与左下梁杆62、中心梁杆61与右下梁杆63、中心梁杆61与上固定连接板64、左下梁杆62与左固定连接板65、右下梁杆63与右固定连接板66之间均设置有若干个减震弹簧67，中心梁杆61与上固定连接板64之间的减震弹簧67采用垂直设置，左下梁杆62与左固定连接板65、右下梁杆63与右固定连接板66之间的减震弹簧67均采用水平设置，中心梁杆61与左下梁杆62、中心梁杆61与右下梁杆63之间的减震弹簧67均采用倾斜设置，中心梁杆61与左下梁杆62、中心梁杆61与右下梁杆63之间的减震弹簧67的两端均分别固定设置有上铰接固定板671、下铰接固定板672，上铰接固定板671通过铰接头与中心梁杆61实现铰接，下铰接固定板672通过铰接头与左下梁杆62或右下梁杆63实现铰接；左下梁杆62、右下梁杆63下端面均设置有若干个万向滚轮68。
Z型紧固板5由上方水平紧固平板51、下方水平紧固平板53、以及连接上方水平紧固平板51和下方水平紧固平板53的中间竖直紧固平板52组成，上固定连接板64通过螺栓固定在上方水平紧固平板51下侧，左固定连接板65通过螺栓固定在T型固定板4上，右固定连接板66通过螺栓固定在中间竖直紧固平板52一侧，下方水平紧固平板53通过螺栓固定在混凝土梁2上。
本装置混凝土梁柱的抗震性连接结构中，混凝土梁2虽然通过螺栓固定在牛腿3上，但是螺栓与螺栓孔之间存在一定的孔隙，在地震过程中，混凝土梁2在水平或垂直方向上存在一定的振动。在水平振动时，混凝土梁2挤压或拉伸右下梁杆63与右固定连接板66之间的减震弹簧67并将力作用在右下梁杆63上，再作用在中心梁杆61、左下梁杆62以及上固定连接板64上，通过各减震弹簧67的形变来降低振动的影响，最终通过预制混凝土柱1的侧端面的反作用力以及混凝土梁2的自重来抵消，或增强混凝土梁2对牛腿3的作用力，增强梁柱的连接强度；在垂直方向上振动时，混凝土梁2挤压或拉伸中心梁杆61与上固定连接板64之间的减震弹簧67并将力作用在中心梁杆61上，最终部分作用力分开作用在预制混凝土柱1与混凝土梁2的侧端面上。中心梁杆61与左下梁杆62、中心梁杆61与右下梁杆63之间的减震弹簧67两端均是铰接的，在水平或垂直方向上振动过大时，通过中心梁杆61、左下梁杆62、右下梁杆63的位移的变动，提高各减震弹簧67的形变时间，尽量使各减震弹簧67均匀受力，降低减震构件6的损耗，延长使用寿命。
本发明装置，通过在预制混凝土柱1侧端面设置牛腿3，并将混凝土梁2卡合在牛腿3内，通过在牛腿3内设置暗牛腿插孔322，在暗牛腿插孔322安装暗牛腿横杆7，通过螺栓将各部件固定在一起，综合强度高，受力好，固定牢固；通过在混凝土梁2上设置Z型紧固板5，并在Z型紧固板5前端设置减震构件6与T型固定板4，减震构件6通过螺栓分别固定在T型固定板4和Z型紧固板5上，在地震情况下，能够通过减震构件6减低混凝土梁2在水平或垂直方向上的振动，提高梁柱连接的强度、稳定性、以及受力性能，且抗震效果好。本发明混凝土梁柱的抗震性连接结构，拼装简单，安装方便、快捷，且抗震效果好，提高了梁柱节点处的强度和变形能力，提高了梁柱的强度、整体性以及协作性，综合强度高，实用性强。
上述结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，包括预制混凝土柱(1)、混凝土梁(2)、牛腿(3)、T型固定板(4)、Z型紧固板(5)、减震构件(6)，所述混凝土梁(2)、牛腿(3)、T型固定板(4)、Z型紧固板(5)、减震构件(6)均设置有两个且分别设置在预制混凝土柱(1)的两侧端面上，所述牛腿(3)顶端面由台阶型高阶平台(31)、低阶平台(32)组成，所述T型固定板(4)下端垂直固定在高阶平台(31)内，所述混凝土梁(2)固定在低阶平台(32)上，所述Z型紧固板(5)后端固定在混凝土梁(2)上端面前端，所述减震构件(6)设置在Z型紧固板(5)前端下侧，并同时固定在T型固定板(4)、Z型紧固板(5)上；所述减震构件(6)包括中心梁杆(61)、左下梁杆(62)、右下梁杆(63)、上固定连接板(64)、左固定连接板(65)、右固定连接板(66)，所述中心梁杆(61)与左下梁杆(62)、中心梁杆(61)与右下梁杆(63)、中心梁杆(61)与上固定连接板(64)、左下梁杆(62)与左固定连接板(65)、右下梁杆(63)与右固定连接板(66)之间均设置有若干个减震弹簧(67)，所述中心梁杆(61)与上固定连接板(64)之间的减震弹簧(67)采用垂直设置，所述左下梁杆(62)与左固定连接板(65)、右下梁杆(63)与右固定连接板(66)之间的减震弹簧(67)均采用水平设置，所述中心梁杆(61)与左下梁杆(62)、中心梁杆(61)与右下梁杆(63)之间的减震弹簧(67)均采用倾斜设置，所述中心梁杆(61)与左下梁杆(62)、中心梁杆(61)与右下梁杆(63)之间的减震弹簧(67)的两端均分别固定设置有上铰接固定板(671)、下铰接固定板(672)，所述上铰接固定板(671)通过铰接头与中心梁杆(61)实现铰接，所述下铰接固定板(672)通过铰接头与左下梁杆(62)或右下梁杆(63)实现铰接；所述Z型紧固板(5)由上方水平紧固平板(51)、下方水平紧固平板(53)、以及连接上方水平紧固平板(51)和下方水平紧固平板(53)的中间竖直紧固平板(52)组成，所述上固定连接板(64)通过螺栓固定在上方水平紧固平板(51)下侧，所述左固定连接板(65)通过螺栓固定在T型固定板(4)上，所述右固定连接板(66)通过螺栓固定在中间竖直紧固平板(52)一侧，所述下方水平紧固平板(53)通过螺栓固定在混凝土梁(2)上。
2.根据权利要求1所述一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，所述高阶平台(31)上设置有T型固定板安装孔(311)，所述T型固定板(4)下端设置在高阶平台(31)的T型固定板安装孔(311)内，并通过螺栓固定；所述低阶平台(32)上设置有横梁卡孔(321)，所述牛腿(3)侧端面上设置有暗牛腿插孔(322)，所述预制混凝土柱(1)两侧的两牛腿(3)的暗牛腿插孔(322)之间相互连通并贯通横梁卡孔(321)。
3.根据权利要求2所述一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，所述混凝土梁(2)由混凝土横梁(21)、以及设置在混凝土横梁(21)下端面前侧的横梁卡块(22)组成，所述混凝土横梁(21)、横梁卡块(22)采用一体成型，所述横梁卡块(22)上设置有横向暗牛腿穿透孔(221)，所述混凝土梁(2)的横梁卡块(22)卡合在低阶平台(32)的横梁卡孔(321)内，所述暗牛腿插孔(322)内设置有暗牛腿横杆(7)，所述暗牛腿横杆(7)贯通横梁卡孔(321)并卡合在横向暗牛腿穿透孔(221)中。
4.根据权利要求3所述一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，所述暗牛腿横杆(7)、牛腿(3)之间通过水平纵向螺栓进行固定，所述混凝土梁(2)、牛腿(3)、暗牛腿横杆(7)之间通过竖直螺栓进行固定。
5.根据权利要求1所述一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，所述T型固定板(4)通过高强度螺栓固定在预制混凝土柱(1)上。
6.根据权利要求1所述一种混凝土梁柱的抗震性连接结构，其特征在于，所述牛腿(3)与预制混凝土柱(1)之间通过一体成型制成，所述预制混凝土柱(1)两侧的两牛腿(3)之间通过高强度螺栓穿透预制混凝土柱(1)并固定在一起。
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