CN111441470B - 一种预制构件梁-柱连接节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制构件梁‑柱连接节点，属于建筑结构设计技术领域，一种预制构件梁‑柱连接节点，包括预制柱和两个对称设置的预制梁，预制柱两侧的外壁上均开设有对称设置的榫接槽，榫接槽的内壁上固定安装有第一榫头，第一榫头两侧的外壁上均开设有第一榫槽，第一榫头的一端固定安装有第一插块，榫接槽的一侧开设有两个第二插槽，第一榫头的上方固定安装有上套筒，第一榫头的下方固定安装有下套筒。可以实现应用榫卯原理和套筒干式连接的原理，设计了梁与柱连接部位特殊的榫卯结构，使得梁柱节点安装方便、连接稳固，且连接节点无外露的钢连接件，提高了整个结构的美观性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构设计技术领域，更具体地说，涉及一种预制构件梁-柱连接节点。
背景技术
装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方法设计建造的混凝土结构类房屋建筑。对于装配式混凝土结构，理论分析和实际实践表明：节点连接处(梁-柱节点、梁-柱节点、柱-柱节点)成为了可能发生破坏的结构薄弱位置，节点连接面成为了截面承载力下降的薄弱面。因此，装配式混凝土连接节点的安全、适用、耐久性能是设计和分析需重点关注的方面
目前，虽然已经有许多针对预制梁柱连接的技术，但基本都是钢结构的，预制混凝土的比较少。中国专利CN110145023A公开了《一种预制装配式混凝土矩形梁柱连接节点》，包括预制柱、预制梁、等边角钢、L型钢板、围板、高强度螺栓、钢筋，预制柱上对称设有两个牛腿，该预制装配式混凝土矩形梁柱连接节点整体综合强度高，抗震性能好，实用性强。上述技术是在传统混凝土结构的基础上，进行钢结构外加件的连接和加固，首先，这种外加件暴露在外，会影响整个结构的美观性；其次，不能完全发挥混凝土的特性，在装配式建筑的推广应用能力不足。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种预制构件梁-柱连接节点，它可以实现应用榫卯原理和套筒干式连接的原理，设计了梁与柱连接部位特殊的榫卯结构，使得梁柱节点安装方便、连接稳固，且连接节点无外露的钢连接件，提高了整个结构的美观性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种预制构件梁-柱连接节点，包括预制柱和两个对称设置的预制梁，所述预制柱两侧的外壁上均开设有对称设置的榫接槽，所述榫接槽的内壁上固定安装有第一榫头，所述第一榫头两侧的外壁上均开设有第一榫槽，所述第一榫头的一端固定安装有第一插块，所述榫接槽的一侧开设有两个第二插槽，所述第一榫头的上方固定安装有上套筒，所述第一榫头的下方固定安装有下套筒。
所述预制梁的一端固定安装有两个对称设置的第二榫头，所述第二榫头的一端固定连接有第二插块，所述第二榫头的内侧开设有与第一榫槽相匹配的第二榫槽，所述预制梁一端的外壁上开设有与第一插块相匹配的第一插槽。
进一步的，两个所述第二插槽分别位于第一榫头的两侧，且第二插槽与第二插块相匹配，第二插块、第二插槽、第一插块、第一插槽的设置，装配时，使第一插块与第一插槽插接、第二插块与第二插槽插接，可使预制柱与预制梁间的连接更加稳固。
进一步的，所述上套筒和下套筒分别位于第一榫槽的正上方和正下方，所述第一榫槽设置为半圆状，且第一榫槽的尺径与上套筒和下套筒的内径相匹配，预制柱和预制梁中设置了第一榫头、第二榫头、第一榫槽、第二榫槽的卯榫结构，在装配时，将纵向筋拧入上套筒并使其穿过榫槽与下套筒连接，使得纵向筋不仅能发挥其本身提高结构强度和刚度功能，还可充当楔钉完成预制柱与预制梁间的榫卯连接，预制柱与预制梁之间通过榫卯结构连接，不仅能够充分发挥混凝土的特性，且安装方便、结构美观。
进一步的，所述榫接槽的上下两侧均开设有对称设置的连接槽，所述连接槽的内壁上固定安装有连接座，所述连接座的一端固定连接有定位座，所述连接座的内部开设有螺纹槽，所述定位座的内部开设有定位槽。
进一步的，所述预制梁上下两侧均固定连接有塞块，所述塞块的一侧固定连接有定位杆，所述塞块的内部活动安装有连接螺栓，所述塞块一侧的外壁上开设有收纳槽，所述定位杆的内部开设有通槽，所述通槽与收纳槽相连通，所述连接螺栓贯穿塞块以及定位杆。
进一步的，所述通槽和螺纹槽的内壁上均设有与连接螺栓相匹配的螺纹，通过连接座、定位座、螺纹槽、定位槽、塞块、定位杆、连接螺栓、收纳槽、通槽等配合连接件的设置，装配时，使定位杆插入定位槽，并使用扳手转动连接螺栓，使连接螺栓与螺纹槽连接固定，可使梁柱间的连接更加稳固牢靠。
进一步的，所述连接螺栓为内六角螺栓，所述收纳槽的大小与连接螺栓头部的大小相匹配，装配时，将连接螺栓的头部完全拧入收纳槽后，塞块、定位杆、连接螺栓等均处在连接槽内，使得外部只能看到预制柱和预制梁，从而使整个结构更加美观。
一种预制构件梁-柱连接节点的装配方法，包括以下步骤：
S1、移动预制梁，使第二榫头进入榫接槽、定位杆插入定位槽、第二插块插入第二插槽、第一插块插入第一插槽、塞块进入连接槽；
S2、使用扳手转动连接螺栓，使连接螺栓与螺纹槽连接固定，直至连接螺栓的头部完全进入收纳槽内；
S3、取四根纵向筋，在纵向筋的外壁上加工出与套筒相匹配的螺纹，使四根纵向筋分别拧入四个上套筒，继续拧动纵向筋，使纵向筋穿过第一榫槽、第二榫槽并进入下套筒，即可完成梁柱连接节点的装配。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在预制柱和预制梁中设置第一榫头、第二榫头、第一榫槽、第二榫槽的卯榫结构，在装配时，将纵向筋拧入上套筒并使其穿过榫槽与下套筒连接，使得纵向筋不仅能发挥其本身提高结构强度和刚度功能，还可充当楔钉完成预制柱与预制梁间的榫卯连接，预制柱与预制梁之间通过榫卯结构连接，不仅能够充分发挥混凝土的特性，且安装方便、结构美观。
(2)第二插块、第二插槽、第一插块、第一插槽的设置，装配时，使第一插块与第一插槽插接、第二插块与第二插槽插接，可使预制柱与预制梁间的连接更加稳固。
(3)通过连接座、定位座、螺纹槽、定位槽、塞块、定位杆、连接螺栓、收纳槽、通槽等配合连接件的设置，装配时，使定位杆插入定位槽，并使用扳手转动连接螺栓，使连接螺栓与螺纹槽连接固定，可使梁柱间的连接更加稳固牢靠。
(4)连接螺栓为内六角螺栓，收纳槽的大小与连接螺栓头部的大小相匹配，装配时，将连接螺栓的头部完全拧入收纳槽后，塞块、定位杆、连接螺栓等均处在连接槽内，使得外部只能看到预制柱和预制梁，从而使整个结构更加美观。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明预制柱处的俯视图；
图3为本发明榫接槽内的俯视图；
图4为本发明连接座处的剖视图；
图5为本发明预制梁处的俯视图；
图6为本发明定位杆处的剖视图。
图中标号说明：
1、预制柱；101、榫接槽；102、第一榫头；103、第一榫槽；104、第一插块；105、第二插槽；106、上套筒；107、下套筒；108、连接槽；109、连接座；110、定位座；111、螺纹槽；112、定位槽；2、预制梁；201、第二榫头；202、第二插块；203、第二榫槽；204、第一插槽；205、塞块；206、定位杆；207、连接螺栓；208、收纳槽；209、通槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种预制构件梁-柱连接节点，包括预制柱1和两个对称设置的预制梁2，预制柱1两侧的外壁上均开设有对称设置的榫接槽101，榫接槽101的内壁上固定安装有第一榫头102，第一榫头102两侧的外壁上均开设有第一榫槽103，第一榫头102的一端固定安装有第一插块104，榫接槽101的一侧开设有两个第二插槽105，两个第二插槽105分别位于第一榫头102的两侧，第一榫头102的上方固定安装有上套筒106，第一榫头102的下方固定安装有下套筒107，上套筒106和下套筒107分别位于第一榫槽103的正上方和正下方，第一榫槽103设置为半圆状，且第一榫槽103的尺径与上套筒106和下套筒107的内径相匹配。
请参阅图1和5，预制梁2的一端固定安装有两个对称设置的第二榫头201，第二榫头201的一端固定连接有第二插块202，第二插槽105与第二插块202相匹配，第二榫头201的内侧开设有与第一榫槽103相匹配的第二榫槽203，预制梁2一端的外壁上开设有与第一插块104相匹配的第一插槽204，第二插块202、第二插槽105、第一插块104、第一插槽204的设置，装配时，使第一插块104与第一插槽204插接、第二插块202与第二插槽105插接，可使预制柱1与预制梁2间的连接更加稳固，预制柱1和预制梁2中设置了第一榫头102、第二榫头201、第一榫槽103、第二榫槽203的卯榫结构，在装配时，将纵向筋拧入上套筒106并使其穿过榫槽与下套筒107连接，使得纵向筋不仅能发挥其本身提高结构强度和刚度功能，还可充当楔钉完成预制柱1与预制梁2间的榫卯连接，预制柱1与预制梁2之间通过榫卯结构连接，不仅能够充分发挥混凝土的特性，且安装方便、结构美观。
请参阅图1、图4和图6，榫接槽101的上下两侧均开设有对称设置的连接槽108，连接槽108的内壁上固定安装有连接座109，连接座109的一端固定连接有定位座110，连接座109的内部开设有螺纹槽111，定位座110的内部开设有定位槽112，预制梁2上下两侧均固定连接有塞块205，塞块205的一侧固定连接有定位杆206，塞块205的内部活动安装有连接螺栓207，塞块205一侧的外壁上开设有收纳槽208，定位杆206的内部开设有通槽209，通槽209与收纳槽208相连通，连接螺栓207贯穿塞块205以及定位杆206，通槽209和螺纹槽111的内壁上均设有与连接螺栓207相匹配的螺纹，通过连接座109、定位座110、螺纹槽111、定位槽112、塞块205、定位杆206、连接螺栓207、收纳槽208、通槽209等配合连接件的设置，装配时，使定位杆206插入定位槽112，并使用扳手转动连接螺栓207，使连接螺栓207与螺纹槽111连接固定，可使梁柱间的连接更加稳固牢靠，连接螺栓207为内六角螺栓，收纳槽208的大小与连接螺栓207头部的大小相匹配，装配时，将连接螺栓207的头部完全拧入收纳槽208后，塞块205、定位杆206、连接螺栓207等均处在连接槽108内，使得外部只能看到预制柱1和预制梁2，从而使整个结构更加美观。
一种预制构件梁-柱连接节点的装配方法，包括以下步骤：
S1、移动预制梁2，使第二榫头201进入榫接槽101、定位杆206插入定位槽112、第二插块202插入第二插槽105、第一插块104插入第一插槽204、塞块205进入连接槽108；
S2、使用扳手转动连接螺栓207，使连接螺栓207与螺纹槽111连接固定，直至连接螺栓207的头部完全进入收纳槽208内；
S3、取四根纵向筋，在纵向筋的外壁上加工出与套筒相匹配的螺纹，使四根纵向筋分别拧入四个上套筒106，继续拧动纵向筋，使纵向筋穿过第一榫槽103、第二榫槽203并进入下套筒107，即可完成梁柱连接节点的装配。
本发明预制柱1和预制梁2中设置了第一榫头102、第二榫头201、第一榫槽103、第二榫槽203的卯榫结构，在装配时，将纵向筋拧入上套筒106并使其穿过榫槽与下套筒107连接，使得纵向筋不仅能发挥其本身提高结构强度和刚度功能，还可充当楔钉完成预制柱1与预制梁2间的榫卯连接，预制柱1与预制梁2之间通过榫卯结构连接，不仅能够充分发挥混凝土的特性，且安装方便、结构美观，第二插块202、第二插槽105、第一插块104、第一插槽204的设置，装配时，使第一插块104与第一插槽204插接、第二插块202与第二插槽105插接，可使预制柱1与预制梁2间的连接更加稳固，通过连接座109、定位座110、螺纹槽111、定位槽112、塞块205、定位杆206、连接螺栓207、收纳槽208、通槽209等配合连接件的设置，装配时，使定位杆206插入定位槽112，并使用扳手转动连接螺栓207，使连接螺栓207与螺纹槽111连接固定，可使梁柱间的连接更加稳固牢靠，且将连接螺栓207的头部完全拧入收纳槽208后，塞块205、定位杆206、连接螺栓207等均处在连接槽108内，使得外部只能看到预制柱1和预制梁2，从而使整个结构更加美观；与现有技术相比，可实现应用榫卯原理和套筒干式连接的原理，设计了梁与柱连接部位特殊的榫卯结构，使得梁柱节点安装方便、连接稳固，且连接节点无外露的钢连接件，提高了整个结构的美观性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种预制构件梁-柱连接节点，包括预制柱(1)和两个对称设置的预制梁(2)，其特征在于：所述预制柱(1)两侧的外壁上均开设有对称设置的榫接槽(101)，所述榫接槽(101)的内壁上固定安装有第一榫头(102)，所述第一榫头(102)两侧的外壁上均开设有第一榫槽(103)，所述第一榫头(102)的一端固定安装有第一插块(104)，所述榫接槽(101)的一侧开设有两个第二插槽(105)，所述第一榫头(102)的上方固定安装有上套筒(106)，所述第一榫头(102)的下方固定安装有下套筒(107)；
所述预制梁(2)的一端固定安装有两个第二榫头(201)，两个所述第二榫头(201)对称设置，所述第二榫头(201)的一端固定连接有第二插块(202)，所述第二榫头(201)的内侧开设有与第一榫槽(103)相匹配的第二榫槽(203)，所述预制梁(2)一端的外壁上开设有与第一插块(104)相匹配的第一插槽(204)。
2.根据权利要求1所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：两个所述第二插槽(105)分别位于第一榫头(102)的两侧，且第二插槽(105)与第二插块(202)相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：所述上套筒(106)和下套筒(107)分别位于第一榫槽(103)的正上方和正下方，所述第一榫槽(103)设置为半圆状，且第一榫槽(103)的尺径与上套筒(106)和下套筒(107)的内径相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：所述榫接槽(101)的上下两侧均开设有对称设置的连接槽(108)，所述连接槽(108)的内壁上固定安装有连接座(109)，所述连接座(109)的一端固定连接有定位座(110)，所述连接座(109)的内部开设有螺纹槽(111)，所述定位座(110)的内部开设有定位槽(112)。
5.根据权利要求4所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：所述预制梁(2)上下两侧均固定连接有塞块(205)，所述塞块(205)的一侧固定连接有定位杆(206)，所述塞块(205)的内部活动安装有连接螺栓(207)，所述塞块(205)一侧的外壁上开设有收纳槽(208)，所述定位杆(206)的内部开设有通槽(209)，所述通槽(209)与收纳槽(208)相连通，所述连接螺栓(207)贯穿塞块(205)以及定位杆(206)。
6.根据权利要求5所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：所述通槽(209)和螺纹槽(111)的内壁上均设有与连接螺栓(207)相匹配的螺纹。
7.根据权利要求6所述的一种预制构件梁-柱连接节点，其特征在于：所述连接螺栓(207)为内六角螺栓，所述收纳槽(208)的大小与连接螺栓(207)头部的大小相匹配。
8.根据权利要求7所述的一种预制构件梁-柱连接节点的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、移动预制梁(2)，使第二榫头(201)进入榫接槽(101)、定位杆(206)插入定位槽(112)、第二插块(202)插入第二插槽(105)、第一插块(104)插入第一插槽(204)、塞块(205)进入连接槽(108)；
S2、使用扳手转动连接螺栓(207)，使连接螺栓(207)与螺纹槽(111)连接固定，直至连接螺栓(207)的头部完全进入收纳槽(208)内；
S3、取四根纵向筋，在纵向筋的外壁上加工出与套筒相匹配的螺纹，使四根纵向筋分别拧入四个上套筒(106)，继续拧动纵向筋，使纵向筋穿过第一榫槽(103)、第二榫槽(203)并进入下套筒(107)，即可完成梁柱连接节点的装配。
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