CN110805129A - 一种预制装配式混凝土结构消能节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制装配式混凝土结构消能节点，包括预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁呈直角连接，耗能角撑在预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁之间呈斜角连接，具体特征在于：所述预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁呈直角连接以及两者之间与耗能角撑呈斜角连接均通过预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁上的预埋件实现连接。本发明具有耗能能力强，延性好的特点，减震效果好，同时又能够避免梁柱发生碰撞；并且施工简便，易于实现，成本低，占用的建筑空间小，不影响建筑空间的使用效率。该项新技术可广泛应用于装配整体式框架结构中，具有广泛的工程应用前景。

Description

一种预制装配式混凝土结构消能节点
技术领域
本发明公开了一种预制装配式混凝土结构消能节点，属于工程结构抗震与消能减震技术领域。
技术背景
随着国民经济的持续快速发展、节能环保要求的提高、劳动力成本的不断增长，近十年来，我国在装配式混凝土建筑方面的研究逐渐升温。采用预制装配式混凝土结构，可以有效节约资源和能源，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的效率，减少现场施工对场地等环境条件的要求，减少建筑垃圾和对环境的不良影响，提高建筑功能和结构性能，有效实现“四节一环保”的绿色发展要求，实现低能耗、低排放的建造过程，促进我国建筑业的整体发展，实现预定的节能、减排目标。现有装配式建筑的梁-柱连接，大多数采用湿连接，采用现浇混凝土后浇带连接梁-柱，节点核心区后浇混凝土这种连接方式需要在现场进行绑扎节点区钢筋、支模板等施工工艺，现场湿作业较多且不易保证预制梁柱节点核心区的施工质量。
因此，需要研发一种结构合理、施工方便的装配式梁-柱节点，如果该节点核心区域提前在工厂预制好并能在现场直接连接安装，则能有效缩短施工工期，保证施工质量，并且该节点装有耗能角撑，具有消能减震的功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种预制装配式混凝土结构节点。与后浇筑混凝土方法相比，本发明可避免在施工现场绑扎节点核心区钢筋、后浇节点核心区混凝土，废除了现场节点区支模板等工序，减少了人工成本，有效的提高了节点区的连接质量，并且在节点处加入耗能角撑，既可增强节点刚度，又可增加节点的延性，减小地震响应。该节点装配容易快捷，结构稳定，耗能能力较强，耗能效果稳定。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种预制装配式混凝土结构消能节点，包括预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁呈直角连接，耗能角撑在预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁之间呈斜角连接，具体特征在于：所述预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁呈直角连接以及两者之间与耗能角撑呈斜角连接均通过预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁上的预埋件实现连接。
所述预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁呈直角连接的结构是：预制钢筋混凝土柱顶端侧壁上有柱预埋件A，与预制钢筋混凝土梁端面上的梁预埋件A相匹配而通过高强螺栓固定连接。
所述柱预埋件A是一个“T”字型构件，其锚板上有多根锚筋，预埋在预制钢筋混凝土柱内，与锚板呈垂直的连接板上有多个均布的螺栓孔；所述梁预埋件A是一个“Π”字型构件，其锚板上有多根锚筋预埋在预制钢筋混凝土梁内，与锚板垂直的两平行连接板上有多个均布的螺栓孔；柱预埋件A的连接板插配在梁预埋件A的两平行连接板之间，通过高强螺栓固定连接。
所述的预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁临近端部处分别各有柱预埋件B和梁预埋件B，其上分别焊接有柱连接板和梁连接板，所述耗能角撑的两端通过高强螺栓分别与柱连接板和梁连接板固定连接。
所述柱预埋件B和梁预埋件B均为一块底板上有多根预埋锚固筋，其中预埋锚固筋分别预埋在预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁内；所述柱连接板和梁连接板上有均布的螺栓孔，与所述耗能角撑两端连接板的螺栓孔相对应，通过高强螺栓固定连接。
耗能角撑为屈曲约束支撑或粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦型阻尼器。
与现有连接节点相比，本发明具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：
本发明通过将混凝土梁-柱节点做成钢结构螺栓连接节点，并加入消能构件作为角撑，在地震作用下，梁-柱节点发生转动，通过耗能角撑耗能，增加主体结构安全可靠度。
本发明装配式刚节点具有耗能能力强，延性好的特点，减震效果好，同时又能够在大震情况下避免梁柱发生碰撞；并且施工简便，易于实现，成本低，占用的建筑空间小，不影响建筑空间的使用效率。
附图说明
图1为本发明混凝土预制装配式消能节点框架整体示意图；
图2为本发明混凝土预制装配式消能节点具体构造示意图；
图3为本发明混凝土预制装配式消能节点预制柱组件示意图；
图4为本发明混凝土预制装配式消能节点预制梁组件示意图；
图5为本发明混凝土预制装配式消能节点柱预埋件A示意图；
图6为本发明混凝土预制装配式消能节点梁预埋件A示意图；
图7为本发明混凝土预制装配式消能节点耗能角撑示意图；
图8为本发明混凝土预制装配式消能节点柱预埋件B和梁预埋件B示意图。
图中标号：1-预制钢筋混凝土柱，2-柱预埋件A，3-梁预埋件A，4-预制钢筋混凝土梁，5-柱预埋件B，6-梁预埋件B，7-柱连接板，8-梁连接板，9-耗能角撑，10-高强螺栓。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例一：
参见图1-图8，本预制装配式混凝土结构消能节点，包括预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接，耗能角撑（9）在预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）之间呈斜角连接，具体特征在于：所述预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接以及两者之间与耗能角撑（9）呈斜角连接均通过预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）上的预埋件实现连接。
实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
所述预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接的结构是：预制钢筋混凝土柱（1）顶端侧壁上有柱预埋件A（3），与预制钢筋混凝土梁（4）端面上的梁预埋件A（3)相匹配而通过高强螺栓（10）固定连接。
所述柱预埋件A（2）是一个“T”字型构件，其锚板（2-2）上有多根锚筋（2-3），预埋在预制钢筋混凝土柱（1）内，与锚板（2-2）呈垂直的连接板（2-1）上有多个均布的螺栓孔；所述梁预埋件（3）是一个“Π”字型构件，其锚板（3-2）上有多根锚筋（3-3）预埋在预制钢筋混凝土梁（4）内，与锚板（3-2）垂直的两平行连接板（3-1）上有多个均布的螺栓孔；柱预埋件A（2）的连接板（2-1）插配在梁预埋件A（3）的两平行连接板（3-1）之间，通过高强螺栓（10）固定连接。
所述的预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）临近端部处分别各有柱预埋件B（5）和梁预埋件B（6），其上分别焊接有柱连接板（7）和梁连接板（8），所述耗能角撑（9）的两端通过高强螺栓（10）分别与柱连接板（7）和梁连接板（8）固定连接。
所述柱预埋件B（5）和梁预埋件B（6）均为一块底板上有多根预埋锚固筋，其中预埋锚固筋分别预埋在预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）内；所述柱连接板（7）和梁连接板（8）上有均布的螺栓孔，与所述耗能角撑（9）两端连接板的螺栓孔相对应，通过高强螺栓（10）固定连接。
耗能角撑（9）为屈曲约束支撑或粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器。
实施例三：
如图1-图8所示，本预制装配式梁柱耗能钢节点包括预制钢筋混凝土柱（1），柱预埋件A（2），梁预埋件A（3），预制钢筋混凝土梁（4），柱预埋件B（5），梁预埋件B（6），柱连接板（7），梁连接板（8），耗能支撑（9），高强螺栓（10）。
工厂加工预制构件步骤：
所述柱预埋件A（2）由锚筋、锚板和一块钢板组成，锚筋和锚板采用穿孔焊缝连接，锚板与一块钢板焊接，如图5所示。
所述梁预埋件A（3）由锚筋、锚板和两块钢板组成，锚钉和锚板采用穿孔焊缝连接，锚板与两块钢板焊接，如图6所示。
所述预制钢筋混凝土立柱（1），先制作并绑扎柱内纵筋与箍筋，再预埋并固定柱预埋件A（2）和柱预埋件B（5），最后浇注成型，如图3所示；所述预制钢筋混凝土梁（4），先制作并绑扎梁内纵筋与箍筋，再预埋固定梁预埋件A（3）和梁预埋件B（6），最后浇注成型，如图4所示。
所述柱预埋件B（5）可先预埋入预制钢筋混凝土立柱（1），浇注成型后外表面与柱连接板（7）焊接，也可先与柱连接板（7）焊接，再预埋入预制钢筋混凝土立柱（1）浇注成型。
所述梁预埋件B（6）可先预埋入预制钢筋混凝土梁（4），浇注成型后外表面与梁连接板（8）焊接，也可先与梁连接板（8）焊接，再预埋入预制钢筋混凝土梁（4）浇注成型。
现场构件装配步骤：
吊装预制钢筋混凝土柱（1）并固定，再吊装预制钢筋混凝土梁（4），柱预埋件A（2）与梁预埋件A（3）对齐，并用高强螺栓（10）连接固定，边安装边注意调平，待梁两端安装完成后，后将耗能角撑（9）两端通过高强螺栓（10）刚接在柱连接板（7）和梁连接板（8），完成梁柱的安装，如图2所示。

Claims (6)

1.一种预制装配式混凝土结构消能节点，包括预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接，耗能角撑（9）在预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）之间呈斜角连接，具体特征在于：所述预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接以及两者之间与耗能角撑（9）呈斜角连接均通过预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）上的预埋件实现连接。
2.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土结构消能节点，其特征在于：所述预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）呈直角连接的结构是：预制钢筋混凝土柱（1）顶端侧壁上有柱预埋件A（3），与预制钢筋混凝土梁（4）端面上的梁预埋件A（3)相匹配而通过高强螺栓（10）固定连接。
3.根据权利要求2所述的预制装配式混凝土结构消能节点，其特征在于：所述柱预埋件A（2）是一个“T”字型构件，其锚板（2-2）上有多根锚筋（2-3），预埋在预制钢筋混凝土柱（1）内，与锚板（2-2）呈垂直的连接板（2-1）上有多个均布的螺栓孔；所述梁预埋件A（3）是一个“Π”字型构件，其锚板（3-2）上有多根锚筋（3-3）预埋在预制钢筋混凝土梁（4）内，与锚板（3-2）垂直的两平行连接板（3-1）上有多个均布的螺栓孔；柱预埋件A（2）的连接板（2-1）插配在梁预埋件A（3）的两平行连接板（3-1）之间，通过高强螺栓（10）固定连接。
4.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土结构消能节点，其特征在于：所述的预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）临近端部处分别各有柱预埋件B（5）和梁预埋件B（6），其上分别焊接有柱连接板（7）和梁连接板（8），所述耗能角撑（9）的两端通过高强螺栓（10）分别与柱连接板（7）和梁连接板（8）固定连接。
5.根据权利要求4所述的预制装配式混凝土结构消能节点，其特征在于：所述柱预埋件B（5）和梁预埋件B（6）均为一块底板上有多根预埋锚固筋，其中预埋锚固筋分别预埋在预制钢筋混凝土柱（1）与预制钢筋混凝土梁（4）内；所述柱连接板（7）和梁连接板（8）上有均布的螺栓孔，与所述耗能角撑（9）两端连接板的螺栓孔相对应，通过高强螺栓（10）固定连接。
6.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土结构消能节点，其特征在于：耗能角撑（9）为屈曲约束支撑或粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦型阻尼器。
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