CN111335466A - 装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法,该结构的预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过连接板垂直连接,预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱的连接端均安装有预埋连接钢板槽,连接板的两侧与两个预埋连接钢板槽连接,预应力筋依次横穿预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土梁上的预埋连接钢板槽、连接板和预制钢筋混凝土柱的预埋连接钢板槽,最后穿出预制钢筋混凝土柱,每个预应力筋锚具对应旋在预应力筋的伸出端进行固定,连接板两侧安装有耗能阻尼器。解决了如何开发出一种绿色环保,装配简单,在地震荷载作用下能够有效的耗散能量,同时确保结构在震后变形较小,或是可恢复至初始状态的节点连接方式的技术问题。

Description

装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法
技术领域
本发明涉及一种装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法,属于装配式混凝土建筑技术领域。
背景技术
装配式混凝土结构的梁柱构件间多采用梁柱预制,节点现浇的连接方式,以期达到“等同现浇”的目的。采用现浇的连接方式,施工现场仍需要大量的混凝土湿作业,无法满足装配式建筑绿色环保,节能高效的发展理念。近年来,各类干式连接的做法和技术蓬勃兴起,套筒灌浆连接、约束浆锚连接和后浇带连接等方式日益成熟。试验研究表明,此类连接方式能够有效保证节点连接区域的刚度和承载力,受力可靠,但耗能较差,在反复地震荷载作用下灌浆处容易发生脆性破坏。同时,各种灌浆方式相对复杂,所用材料和器械成本偏高。
因此,研究并开发出一种绿色环保,装配简单,在地震荷载作用下能够有效的耗散能量,同时确保结构在震后变形较小,或是可恢复至初始状态的节点连接方式,对于推动装配式建筑产业在我国的持续发展及其在地震学科领域的深入研究都具有重要意义。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中提到的技术问题,提出一种新型的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法,实现预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱间的连接,以满足实际设计与施工中的需要,装配后的梁柱节点在地震作用下能够耗散大量能量,地震后能够恢复到原来的初始状态。
本发明提出一种装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,包括两个预埋连接钢板槽、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、连接板、两个耗能阻尼器、若干预应力筋和若干预应力筋锚具,所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过连接板垂直连接,所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱的连接端均安装有预埋连接钢板槽,所述连接板的前后与两个预埋连接钢板槽连接,若干预应力筋依次横穿预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土梁上的预埋连接钢板槽、连接板和预制钢筋混凝土柱的预埋连接钢板槽,最后穿出预制钢筋混凝土柱,每个预应力筋锚具对应旋在预应力筋的伸出端进行固定,所述连接板的两侧安装有耗能阻尼器。
优选地,所述连接板为工字型钢板,所述工字型钢板的翼缘两侧设置有若干预应力筋孔Ⅱ。
优选地,所述预埋连接钢板槽包括单槽钢板、若干预应力筋孔Ⅰ、槽口、两个伸出肋和若干螺栓孔Ⅰ,所述单槽钢板1纵向设置有通槽,所述单槽钢板1的一侧纵向设置有槽口,所述通槽与槽口组成空心的“T”形与连接板的一端配合,所述单槽钢板的另一侧设置有若干预应力筋孔Ⅰ,用于预应力筋的穿过,所述单槽钢板带有槽口的板壁两侧纵向垂直设置有两个伸出肋,每个所述伸出肋上设置有若干螺栓孔Ⅰ。
优选地,所述预制钢筋混凝土柱包括若干纵向受力钢筋、柱箍筋和金属波纹管Ⅰ,若干纵向受力钢筋与柱箍筋相互垂直焊接为纵向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成柱体,若干金属波纹管Ⅰ顺着预应力筋的方向安装在柱箍筋上,所述金属波纹管Ⅰ的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ,用以穿过预应力筋,根据金属波纹管Ⅰ的位置,预埋连接钢板槽远离槽口的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,保证预应力筋孔Ⅰ与预应力筋孔道Ⅰ对齐。
优选地,所述预制钢筋混凝土梁包括若干梁负弯矩筋、梁正弯矩筋、梁箍筋、定位钢筋和金属波纹管Ⅱ,若干梁负弯矩筋、梁正弯矩筋、梁箍筋相互垂直焊接为横向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成梁,所述钢筋骨架的前后面安装有若干定位钢筋,若干金属波纹管Ⅱ顺着预应力筋的方向安装在定位钢筋上,所述金属波纹管Ⅱ的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ,用以穿过预应力筋,根据金属波纹管Ⅱ的位置,预埋连接钢板槽远离槽口的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,应保证预应力筋孔Ⅰ与预应力筋孔道Ⅱ对齐。
优选地,所述耗能阻尼器包括矩形软钢、若干开口、两个凹槽和螺栓孔Ⅱ,所述矩形钢板上设置有若干开口,所述矩形钢板的两侧设置有凹槽,所述凹槽上设置有若干螺栓孔Ⅱ,其个数和尺寸与伸出肋上的螺栓孔Ⅰ的个数和尺寸相同,螺栓穿过螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ用以固定耗能阻尼器。
优选地,所述矩形软钢选取低屈服、高延性的材料。
优选地,所述凹槽的凹陷深度与预埋连接钢板槽上的伸出肋的厚度相同,以保证二者间能紧密贴合。
优选地,所述预应力筋锚具为夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构的拼装方法,具体包括以下步骤:
(1)将预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁吊装至预定位置,二者间的预埋连接钢板槽平行相对,然后将工字型连接板的翼缘部分沿纵向插入到预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁的预埋连接钢板槽的槽口内;
(2)引导预应力筋依次穿过预应力筋孔道Ⅱ、预应力筋孔Ⅱ和预应力筋孔道Ⅰ并穿出预制钢筋混凝土柱,然后在预制钢筋混凝土梁的一侧对预应力筋进行张拉,同时在预制钢筋混凝土柱的一侧采用预应力筋锚具固定预应力筋;
(3)待预应力筋张拉并锚固完毕后,在工字型连接板的两侧安装耗能阻尼器,使耗能阻尼器上的凹槽与预埋连接钢板槽上的伸出肋扣紧,并拧紧螺栓,完成预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁间的连接。
本发明所述的一种装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构及拼装方法的有益效果为:
1、本发明的预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁间,采用工字型连接钢板作为核心连接部件,能够有效保证节点的侧向刚度,传递预制构件间的剪力,传力路径更加明确,传力更加可靠。在地震作用下,工字型连接钢板在与其约束连接的预埋连接钢板槽的槽口内壁间发生挤压变形和摩擦时,能够耗散一定的能量。
2、本发明在工字型连接钢板两侧安装软钢耗能阻尼器,作为主要的耗能原件,由于采用了低屈服、高延性的材料,可以耗散大量地震能量,软钢阻尼器上的开口也可根据不同的设计需求和使用情况灵活调整,软钢阻尼器通过螺栓连接的方式固定,检修和更换方便快捷。
3、本发明采用的无粘结预应力筋,具有自复位能力,在预应力的作用下,能够减少结构的残余变形,使预制构件在震后恢复至原来的初始状态,无粘结预应力筋也可根据实际需求进行震后的修复和更换。
4、本发明制作要求较高的部分,包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、预埋连接钢板槽以及工字型连接钢板的制作,均可在工厂完成,运输到现场后按顺序拼装,安装步骤简单明确,对施工人员的要求不高,施工现场无混凝土湿作业及各种复杂的灌浆方式,在提高施工效率的同时,也满足了装配式建筑绿色环保的发展理念。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1是本发明所述的预埋连接钢板槽的三维图;
图2是本发明所述的预制钢筋混凝土柱内的钢筋布置三维图;
图3是本发明所述的将预埋连接钢板槽与预制钢筋混凝土柱内钢筋焊接完毕的三维图;
图4是本发明所述的预制钢筋混凝土柱的三维图;
图5是本发明所述的预制钢筋混凝土梁内的钢筋布置三维图;
图6是本发明所述的将预埋连接钢板槽与预制钢筋混凝土梁内钢筋焊接完毕的三维图;
图7是本发明所述的预制钢筋混凝土梁的三维图;
图8是本发明所述的工字型连接钢板的三维图;
图9是本发明所述的软钢耗能阻尼器的三维图;
图10是本发明所述的螺栓的三维图;
图11是本发明所述的预应力筋的三维图;
图12是本发明所述的预应力筋锚具的三维图;
图13是本发明所述的将工字型连接钢板安装在预埋连接钢板槽内的三维图;
图14是本发明所述的无粘结预应力筋穿过全部预制构件后的三维图;
图15是本发明所述的无粘结预应力筋张拉完毕,用预应力筋锚具固定后的三维图;
图16是本发明所述的将软钢耗能阻尼器通过螺栓固定在预埋连接钢板槽上的三维图;
图中所示:1-单槽钢板;2-预应力筋孔Ⅰ;3-槽口;4-伸出肋;5-螺栓孔Ⅰ;6-柱纵向受力钢筋;7-柱箍筋;8-金属波纹管Ⅰ;9-预应力筋孔道Ⅰ;10-梁负弯矩筋;11-梁正弯矩筋;12-梁箍筋;13-定位钢筋;14-金属波纹管Ⅱ;15-预应力筋孔道Ⅱ;16-工字型钢板;17-预应力筋孔Ⅱ;18-矩形软钢;19-开口;20-凹槽;21-螺栓孔Ⅱ;22-螺栓;23-无粘结预应力筋;24-预应力筋锚具。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明:
具体实施方式一:参见图1-图16说明本实施方式。本实施方式所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,包括两个预埋连接钢板槽、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、连接板、两个耗能阻尼器、若干预应力筋23和若干预应力筋锚具24,所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过连接板垂直连接,所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱的连接端均安装有预埋连接钢板槽,所述连接板的前后与两个预埋连接钢板槽连接,若干预应力筋23依次横穿预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土梁上的预埋连接钢板槽、连接板和预制钢筋混凝土柱的预埋连接钢板槽,最后穿出预制钢筋混凝土柱,每个预应力筋锚具24对应旋在预应力筋23的伸出端进行固定,所述连接板的两侧安装有耗能阻尼器。
所述连接板为工字型钢板16,所述工字型钢板16的翼缘两侧设置有若干预应力筋孔Ⅱ17。
所述预埋连接钢板槽包括单槽钢板1、若干预应力筋孔Ⅰ2、槽口3、两个伸出肋4和若干螺栓孔Ⅰ5,所述单槽钢板1纵向设置有通槽,所述单槽钢板1的一侧纵向设置有槽口3,所述通槽与槽口3组成空心的“T”形与连接板的一端配合,所述单槽钢板1的另一侧设置有若干预应力筋孔Ⅰ2,用于预应力筋23的穿过,所述单槽钢板1带有槽口3的板壁两侧纵向垂直设置有两个伸出肋4,每个所述伸出肋4上设置有若干螺栓孔Ⅰ5。
所述预制钢筋混凝土柱包括若干纵向受力钢筋6、柱箍筋7和金属波纹管Ⅰ8,若干纵向受力钢筋6与柱箍筋7相互垂直焊接为纵向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成柱体,若干金属波纹管Ⅰ8顺着预应力筋23的方向安装在柱箍筋7上,所述金属波纹管Ⅰ8的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ9,用以穿过预应力筋23,根据金属波纹管Ⅰ8的位置,预埋连接钢板槽远离槽口3的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,保证预应力筋孔Ⅰ2与预应力筋孔道Ⅰ9对齐。
所述预制钢筋混凝土梁包括若干梁负弯矩筋10、梁正弯矩筋11、梁箍筋12、定位钢筋13和金属波纹管Ⅱ14,若干梁负弯矩筋10、梁正弯矩筋11、梁箍筋12相互垂直焊接为横向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成梁,所述钢筋骨架的前后面安装有若干定位钢筋13,若干金属波纹管Ⅱ14顺着预应力筋23的方向安装在定位钢筋13上,所述金属波纹管Ⅱ14的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ15,用以穿过预应力筋23,根据金属波纹管Ⅱ14的位置,预埋连接钢板槽远离槽口3的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,应保证预应力筋孔Ⅰ2与预应力筋孔道Ⅱ15对齐。
(1)如图1所示,预埋连接钢板槽的具体结构如下:
预埋连接钢板槽(图1)由单槽钢板1、预应力筋孔Ⅰ2、槽口3、伸出肋4和螺栓孔Ⅰ5组成,单槽钢板1的板壁两侧均通过单面贯通钻孔的方式设置预应力筋孔Ⅰ2,预应力筋孔Ⅰ2的位置、个数和尺寸由穿过孔内的无粘结预应力筋23的位置、根数和尺寸确定。单槽钢板1内沿纵向设有槽口3,其尺寸由插入的工字型连接钢板(图8)的尺寸决定。单槽钢板1带有槽口3的板壁两侧设有伸出肋4,伸出肋4上带有螺栓孔Ⅰ5,目的在于固定软钢耗能阻尼器(图9)。单槽钢板1远离槽口3一侧的板壁厚度应大于等于其所连接的预制构件的混凝土保护层厚度,以保证工字型连接钢板(图8)能正常插入到槽口3中。
(2)如图2-图4所示,预制钢筋混凝土柱的具体结构和制作过程如下:
所述预制钢筋混凝土柱内的钢筋由柱纵向受力钢筋6和柱箍筋7组成。柱纵向受力钢筋6绑扎完毕后,根据设计需求,在钢筋骨架的中部区域绑扎若干根金属波纹管Ⅰ8(图2),金属波纹管Ⅰ8的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ9,用以穿过无粘结预应力筋23。
根据金属波纹管Ⅰ8的位置,预埋连接钢板槽(图1)远离槽口的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接(图3)。在焊接过程中,应保证预应力筋孔Ⅰ2与预应力筋孔道Ⅰ9对齐,孔间接触位置处无相对错动。
在柱内的钢筋骨架外支撑模板,浇筑混凝土,混凝土在模板内的保护层浇筑厚度不超过预埋连接钢板槽(图1)的槽口3内壁表面,混凝土凝固后拆除模板,完成预制钢筋混凝土柱(图4)的制作。
(3)如图5-图7所示,预制钢筋混凝土梁的具体结构和制作过程如下:
所述预制钢筋混凝土梁内的钢筋由梁负弯矩筋10、梁正弯矩筋11、梁箍筋12和定位钢筋13组成。定位钢筋13的作用在于固定金属波纹管Ⅱ14,其位置可灵活调整。钢筋绑扎完毕后,根据预制钢筋混凝土柱(图4)内金属波纹管Ⅰ8的位置和根数,在钢筋骨架内绑扎相同数量的金属波纹管Ⅱ14。金属波纹管Ⅱ14的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ15,用以穿过无粘结预应力筋23。
根据金属波纹管Ⅱ14的位置,预埋连接钢板槽(图1)远离槽口3的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接(图6)。在焊接过程中,应保证预应力筋孔Ⅰ2与预应力筋孔道Ⅱ15对齐,孔间接触位置处无相对错动。
在梁内的钢筋骨架外支撑模板,浇筑混凝土,混凝土在模板内的保护层浇筑厚度不超过预埋连接钢板槽(图1)的槽口3内壁表面,混凝土凝固后拆除模板,完成预制钢筋混凝土柱(图7)的制作。
(4)如图8所示,工字型连接钢板的具体结构及制作过程如下:
所述工字型连接钢板由工字型钢板16和预应力筋孔Ⅱ17组成。工字型钢板16的翼缘两侧均通过双面贯通钻孔的方式设置预应力筋孔Ⅱ17,其位置、个数和尺寸由穿过孔内的无粘结预应力筋23的位置、根数和尺寸确定。
工字型钢板的腹板尺寸根据其所连接预制构件间传递的剪力计算确定,翼缘尺寸根据其所连接预制构件间传递的轴力计算确定。
(5)如图9-图10所示,软钢耗能阻尼器与螺栓的具体结构及制作过程如下:
软钢耗能阻尼器(图9)由矩形软钢18、开口19、凹槽20和螺栓孔Ⅱ21组成。所述矩形软钢18优选低屈服、高延性的材料制作,几何尺寸根据其所连接预制构件间传递的剪力计算确定。所述矩形钢板18上设置有若干开口19,开口19的尺寸和位置可根据不同的耗能需求灵活调整。
所述矩形钢板18的两侧设置有凹槽20,所述凹槽20上设置有若干螺栓孔Ⅱ21,其个数和尺寸与伸出肋4上的螺栓孔Ⅰ5的个数和尺寸相同,螺栓22穿过螺栓孔Ⅰ5和螺栓孔Ⅱ21用以固定耗能阻尼器。矩形钢板18的两侧设有凹槽20,凹陷深度与预埋连接钢板槽(图1)上的伸出肋4的厚度相同,以保证二者间能紧密贴合。螺栓22的螺杆外径尺寸和螺栓孔Ⅰ5以及螺栓孔Ⅱ21的尺寸相同,螺杆长度略长于伸出肋4的厚度与凹槽20的凹陷深度之和。
(6)如图11-图12所示,无粘结预应力筋与锚头的具体结构及制作过程如下:
无粘结预应力筋23的材质、根数和尺寸可根据实际设计需求确定。预应力筋锚具24可结合实际情况,选用夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
上述构件均可在工厂内预制完成或采购,然后运输到施工现场组装,具体组装过程如下:
(1)如图13所示,将预制钢筋混凝土柱(图4)和预制钢筋混凝土梁(图7)吊装至预定位置,二者间的预埋连接钢板槽(图1)平行相对,然后将工字型连接钢板(图8)的翼缘部分沿纵向插入到预埋连接钢板槽(图1)的槽口3内。
(2)如图14-图15所示,引导无粘结预应力筋23穿过全部预制构件(图14),然后在预制钢筋混凝土梁(图7)的一侧对无粘结预应力筋23进行张拉,同时在预制钢筋混凝土柱(图4)的一侧采用预应力筋锚具24固定无粘结预应力筋23(图15)。
(3)如图16所示,待无粘结预应力筋23张拉并锚固完毕后,在工字型连接钢板(图8)的两侧安装软件耗能阻尼器(图9),使软钢耗能阻尼器(图9)上的凹槽20与预埋连接钢板槽(图1)上的伸出肋4扣紧,并拧紧螺栓22,完成预制钢筋混凝土柱(图4)与预制钢筋混凝土梁(图7)间的连接。
本实施例中,工字型连接钢板(图8)作为预制钢筋混凝土柱(图4)和预制钢筋混凝土梁(图7)间的核心连接部件,能够有效保证节点的侧向刚度,承担预制构件间传递的剪力。在地震作用下,当工字型连接钢板(图8)发生变形时,预埋连接钢板槽(图1)会对其产生约束,同时工字型连接钢板(图8)的翼缘和腹板与预埋连接钢板槽(图1)的槽口3内壁挤压摩擦,能够耗散一定的能量。
软钢耗能阻尼器(图9)作为主要的耗能构件,在地震作用下,能先于主体结构进入屈服阶段,从而耗散大量能量。通过调整软钢耗能阻尼器(图9)上开口19的尺寸和位置,可满足不同的设计需求和使用情况。软钢耗能阻尼器(图9)与预埋连接钢板槽(图1)间采用螺栓22连接,检修和更换方便快捷。
预制构件间传递的弯矩由无粘结预应力筋23承担。通过对无粘结预应力筋23施加预应力,将全部预制构件连接起来并产生预压力。当地震作用较大时,工字型连接钢板(图8)和软钢耗能阻尼器(图9)可能会产生一定程度的变形,导致预制钢筋混凝土柱(图4)和预制钢筋混凝土梁(图7)间出现相对移动,地震过后,在无粘结预应力筋23的作用下,预制梁柱可恢复原来的初始状态。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合,凡在本发明精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,包括两个预埋连接钢板槽、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、连接板、两个耗能阻尼器、若干预应力筋(23)和若干预应力筋锚具(24),所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过连接板垂直连接,所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱的连接端均安装有预埋连接钢板槽,所述连接板的前后与两个预埋连接钢板槽连接,若干预应力筋(23)依次横穿预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土梁上的预埋连接钢板槽、连接板和预制钢筋混凝土柱的预埋连接钢板槽,最后穿出预制钢筋混凝土柱,每个预应力筋锚具(24)对应旋在预应力筋(23)的伸出端进行固定,所述连接板的两侧安装有耗能阻尼器。
2.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述连接板为工字型钢板(16),所述工字型钢板(16)的翼缘两侧设置有若干预应力筋孔Ⅱ(17)。
3.根据权利要求2所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述预埋连接钢板槽包括单槽钢板(1)、若干预应力筋孔Ⅰ(2)、槽口(3)、两个伸出肋(4)和若干螺栓孔Ⅰ(5),所述单槽钢板(1)纵向设置有通槽,所述单槽钢板(1)的一侧纵向设置有槽口(3),所述通槽与槽口(3)组成空心的“T”形与连接板的一端配合,所述单槽钢板(1)的另一侧设置有若干预应力筋孔Ⅰ(2),用于预应力筋(23)的穿过,所述单槽钢板(1)带有槽口(3)的板壁两侧纵向垂直设置有两个伸出肋(4),每个所述伸出肋(4)上设置有若干螺栓孔Ⅰ(5)。
4.根据权利要求3所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述预制钢筋混凝土柱包括若干纵向受力钢筋(6)、柱箍筋(7)和金属波纹管Ⅰ(8),若干纵向受力钢筋(6)与柱箍筋(7)相互垂直焊接为纵向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成柱体,若干金属波纹管Ⅰ(8)顺着预应力筋(23)的方向安装在柱箍筋(7)上,所述金属波纹管Ⅰ(8)的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ(9),用以穿过预应力筋(23),根据金属波纹管Ⅰ(8)的位置,预埋连接钢板槽远离槽口(3)的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,保证预应力筋孔Ⅰ(2)与预应力筋孔道Ⅰ(9)对齐。
5.根据权利要求3所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述预制钢筋混凝土梁包括若干梁负弯矩筋(10)、梁正弯矩筋(11)、梁箍筋(12)、定位钢筋(13)和金属波纹管Ⅱ(14),若干梁负弯矩筋(10)、梁正弯矩筋(11)、梁箍筋(12)相互垂直焊接为横向的钢筋骨架,所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成梁,所述钢筋骨架的前后面安装有若干定位钢筋(13),若干金属波纹管Ⅱ(14)顺着预应力筋(23)的方向安装在定位钢筋(13)上,所述金属波纹管Ⅱ(14)的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ(15),用以穿过预应力筋(23),根据金属波纹管Ⅱ(14)的位置,预埋连接钢板槽远离槽口(3)的板壁一侧,与钢筋骨架间进行焊接连接,在焊接过程中,应保证预应力筋孔Ⅰ(2)与预应力筋孔道Ⅱ(15)对齐。
6.根据权利要求3所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述耗能阻尼器包括矩形软钢(18)、若干开口(19)、两个凹槽(20)和螺栓孔Ⅱ(21),所述矩形软钢(18)上设置有若干开口(19),所述矩形软钢(18)的两侧设置有凹槽(20),所述凹槽(20)上设置有若干螺栓孔Ⅱ(21),其个数和尺寸与伸出肋(4)上的螺栓孔Ⅰ(5)的个数和尺寸相同,螺栓(22)穿过螺栓孔Ⅰ(5)和螺栓孔Ⅱ(21)用以固定耗能阻尼器。
7.根据权利要求6所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述矩形软钢(18)选取低屈服、高延性的材料。
8.根据权利要求6所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述凹槽(20)的凹陷深度与预埋连接钢板槽上的伸出肋(4)的厚度相同,以保证二者间能紧密贴合。
9.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构,其特征在于,所述预应力筋锚具(24)为夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的装配式混凝土自复位梁柱节点连接结构的拼装方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)将预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁吊装至预定位置,二者间的预埋连接钢板槽平行相对,然后将工字型连接板的翼缘部分沿纵向插入到预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁的预埋连接钢板槽的槽口(3)内;
(2)引导预应力筋(23)依次穿过预应力筋孔道Ⅱ(15)、预应力筋孔Ⅱ(17)和预应力筋孔道Ⅰ(9)并穿出预制钢筋混凝土柱,然后在预制钢筋混凝土梁的一侧对预应力筋(23)进行张拉,同时在预制钢筋混凝土柱的一侧采用预应力筋锚具(24)固定预应力筋(23);
(3)待预应力筋(23)张拉并锚固完毕后,在工字型连接板的两侧安装耗能阻尼器,使耗能阻尼器上的凹槽(20)与预埋连接钢板槽上的伸出肋(4)扣紧,并拧紧螺栓(22),完成预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁间的连接。
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