CN111851769A - 一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点 - Google Patents

一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点 Download PDF

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Abstract

本发明涉及消能减震技术领域，公开了一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点。支墩与消能器连接节点包括消能器和与所述消能器连接的支墩，所述消能器包括耗能段和分别布置在所述耗能段的两端的连接板，所述支墩有两个且分别布置在所述消能器的上下两侧，所述支墩包括墩身和布置在所述墩身上的连接组件，所述连接组件预埋布置在所述墩身上，所述消能器的两端的连接板分别与两个支墩的连接组件连接。支墩的墩身上预埋布置有连接组件，在装配消能器时，施工人员可以在车间内将连接组件与墩身预制成型，现场中只需要将消能器与连接组件连接即可，而不需要现场浇筑支墩，减少了消能器的安装步骤，缩短了消能器的安装时间。

Description

一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点
技术领域
本发明涉及消能减震技术领域，特别是涉及一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点。
背景技术
随着绿色建筑及工业化建筑成为未来的趋势，装配式建筑将逐渐得到发展，然而目前受限于各种因素，我国装配式建筑的抗震性能较现浇结构弱的缺点限制了装配式建筑的发展，运用消能减震技术有望帮助装配式结构解决当前的难题。
效能减震技术主要有阻尼器支撑方式和支墩型连接方式等，相比于阻尼器支撑方式，支墩型连接具有如下优点：①不过多影响建筑功能，便于门窗开设；②相比于单斜撑式、人字撑式、肘节式连接方式，造价低；③施工方便、减少施工工序；④传力路径直接，能有效保证阻尼器发挥耗能作用；⑤适用范围广，可用于多种阻尼器的连接，因而支墩型支撑受到广泛运用。
目前，消能支墩多应用于现浇消能减震结构之中与消能器组成消能部件，现浇的消能支墩需要经历绑扎钢筋笼、浇筑及养护混凝土到设计强度等步骤才能进行消能器安装，使得消能器安装步骤较多以及花费时间较长。此外，在实际地震灾害中消能支墩与其直接相连的框架梁连接处容易出现贯通裂缝，降低支撑的刚度和承载力，进而影响消能器耗能效果的发挥。
发明内容
本发明的目的是：提供一种支墩与消能器连接节点，以解决现有技术中的消能支墩与消能器采用现场浇筑安装，消能器安装步骤较多且花费时间较长的问题；本发明还提供了一种预制装配式消能器用支墩。
为了实现上述目的，本发明提供了一种包括消能器和与所述消能器连接的支墩，所述消能器包括耗能段和分别布置在所述耗能段的两端的连接板，所述支墩有两个且分别布置在所述消能器的上下两侧，所述支墩包括墩身和布置在所述墩身上的连接组件，所述连接组件预埋布置在所述墩身上，所述消能器的两端的连接板分别与两个支墩的连接组件连接。
优选地，所述连接组件包括定位板，所述定位板上预埋布置有多个螺纹套筒，所述连接板上开设有与所述螺纹套筒对应的连接孔，所述连接板与所述螺纹套筒通过螺栓连接。
优选地，所述螺纹套筒具有用于与所述消能器连接的连接段和预埋延伸至所述墩身内的延伸段，所述延伸段内螺纹装配有预埋在所述墩身内的锚固钢筋。
优选地，所述支墩与消能器连接节点还包括连接梁，所述连接梁与所述支墩连接，所述连接梁与所述消能器分别连接在所述支墩的上下两端。
优选地，所述墩身内设置有预应力筋，所述预应力筋具有预埋在所述墩身内的预埋段和超出所述墩身以插入所述连接梁的插入段，所述连接梁上预设有供所述插入段插入的插入孔，所述墩身与所述连接梁上分别设置有与所述预应力筋连接的锚固组件。
优选地，所述锚固组件包括锚垫板和紧固螺母，所述预应力筋与所述紧固螺母螺纹装配。
优选地，所述锚固组件还包括螺旋筋，所述螺旋筋套设在所述预应力筋的外侧，所述螺旋筋的一端与所述锚垫板焊接，所述螺旋筋与所述紧固螺母布置在所述锚垫板的两侧。
优选地，所述连接梁靠近所述墩身的一端还布置有连接钢筋，所述连接钢筋包括预埋在所述连接梁内的第一段和用于插入所述墩身内的第二段，所述墩身内预埋有供所述第二段插入的灌浆套筒，所述墩身与所述连接梁之间连接有砂浆层。
优选地，所述支墩与消能器连接节点还包括框架柱，所述框架柱与所述连接梁围成容纳腔，所述支墩与所述消能器布置在所述容纳腔内。
本发明还提供了一种预制装配式消能器用支墩，所述预制装配式消能器用支墩为上述任一支墩与消能器连接节点中的支墩。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：支墩的墩身上预埋布置有连接组件，在装配消能器时，施工人员可以在车间内将连接组件与墩身预制成型，现场中只需要将消能器与连接组件连接即可，而不需要现场浇筑支墩，减少了消能器的安装步骤，缩短了消能器的安装时间。
附图说明
图1是本发明的支墩与消能器连接节点的结构示意图；
图2是图1的支墩与消能器连接节点的上支墩与顶梁的连接示意图；
图3是图2的支墩与消能器连接节点的上支墩的结构示意图；
图4是图2的支墩与消能器连接节点的顶梁的结构示意图；
图5是图1的支墩与消能器连接节点的下支墩与底梁的连接示意图；
图6是图5的支墩与消能器连接节点的下支墩的结构示意图；
图7是图5的支墩与消能器连接节点的底梁的结构示意图；
图8是图1的支墩与消能器连接节点的消能器与连接组件的连接示意图；
图9是图9的支墩与消能器连接节点的消能器的结构示意图；
图10是图9的支墩与消能器连接节点的连接组件的结构示意图；
图11是图2的支墩与消能器连接节点的锚固组件与预应力筋的连接示意图。
图中，1、上支墩；11、墩身；12、连接组件；121、定位板；122、螺纹套筒；123、锚固钢筋；13、灌浆套筒；14、预应力筋；15、加强钢筋；2、消能器；21、耗能段；22、连接板；23、连接孔；3、顶梁；31、连接钢筋；4、底梁；5、框架柱；6、锚固组件；61、锚垫板；62、紧固螺母；63、螺旋筋；7、下支墩；8、砂浆层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种支墩与消能器连接节点的优选实施例，如图1至图11所示，该支墩与消能器连接节点包括支墩、消能器2、连接梁、框架柱5、锚固组件6和预应力筋14，消能器2包括耗能段21和连接板22，耗能段21为消能器2中用于消能振动能量的主体结构，连接板22为矩形板结构，连接板22共有两个，两个连接板22分别固定在耗能段21的上下两端，连接板22用于与支墩连接。
支墩、连接梁和框架柱5均各有两个，两个支墩分别布置在消能器2的上下两侧，两个连接梁分别与两个支墩连接。定义两个支墩为分别为上支墩1和下支墩7，两个连接梁分别为顶梁3和底梁4，顶梁3水平布置在上支墩1的顶端，底梁4水平布置在下支墩7的底端，两个框架柱5竖直布置在上支墩1、下支墩7的两侧，框架柱5的上下两端分别与顶梁3和底梁4连接，顶梁3、底梁4和框架柱5围成容纳腔，支墩和消能器2布置在容纳腔内。
上支墩1包括墩身11和连接组件12，墩身11为框架混凝土结构，墩身11包括纵向钢筋、水平钢筋、箍筋、灌浆套筒13和混凝土，纵向钢筋和水平钢筋均由有多个且间隔布置，箍筋水平布置，箍筋缠绕在纵向钢筋上，箍筋布置在墩身11的水平方向的两侧。
连接组件12预埋固定在墩身11的底部，连接组件12包括定位板121、螺纹套筒122和锚固钢筋123，定位板121为矩形板结构，定位板121上预埋布置有多个螺纹套筒122，螺纹套筒122的内壁上加工有内螺纹。消能器2的连接板22上开设有多个连接孔23，连接孔23的位置与螺纹套筒122的位置相互对应，定位板121与连接板22连接时，连接板22上的连接孔23与定位板121上的螺纹套筒122同轴，螺栓通过连接板22螺旋装配螺纹套筒122内。
螺纹套筒122包括连接段和延伸段，连接段用于与消能器2通过螺栓连接，延伸段延伸至墩身11内，锚固钢筋123预埋布置在墩身11内。锚固钢筋123一端的外壁上加工有外螺纹，锚固钢筋123通过外螺纹装配在螺纹套筒122的延伸段内。锚固钢筋123可以增加连接组件12与墩身11之间的连接强度，避免在消能器2的使用寿命期限内墩身11上出现裂痕。
墩身11内预埋布置有预应力筋14，预应力筋14共有两个，两个预应力筋14布置在墩身11的两侧。预应力筋14包括预埋段和插入段，预埋段预埋布置在墩身11内，插入段超出墩身11并用于插入顶梁3内，预应力筋14的两端均加工有外螺纹。预应力筋14的预埋段的端部穿过墩身11的底部，插入段的端部穿过顶梁3的顶部。
上支墩1的墩身11上在两个预应力筋14之间还预埋布置在加强钢筋15，加强钢筋15的底端延伸至墩身11的中部以下，加强钢筋15的顶端延伸至墩身11的外部，加强钢筋15的顶端还加工有外螺纹，加强钢筋15用于与顶梁3上的锚固组件6连接。上支墩1本身具有一定体量因而具备一定重量，加强钢筋15可以辅助承担该部分重力防止重力对其他构件产生不利影响，增加上支墩1与顶梁3之间的连接强度。
锚固组件6包括锚垫板61、紧固螺母62和螺旋筋63，紧固螺母62和螺旋筋63分别布置在锚垫板61的两侧，螺旋筋63的一端与锚垫板61焊接连接，紧固螺母62用于与预应力筋14上的外螺纹连接。紧固螺母62与锚垫板61之间还布置有垫片，垫片用于增加紧固螺母62与预应力筋14之间的连接强度。
上支墩1的墩身11上预埋有两个锚固组件6，两个锚固组件6均布置在墩身11上有连接组件12的一端。预应力筋14的预埋段的端部先与锚固组件6的紧固螺母62螺纹装配，之后将预应力筋14与锚固组件6预埋布置在墩身11的对应位置，经过浇筑混凝土后预应力筋14以及锚固组件6与墩身11为一体结构。
顶梁3包括纵筋、箍筋和混凝土，箍筋箍设在纵筋上并通过浇筑混凝土连接为一体结构，顶梁3上开设有插孔，插孔共有三个并与上支墩1上的两个预应力筋14以及一个加强钢筋15相对应。顶梁3上预埋布置有三个锚固组件6，三个锚固组件6沿图中的左右方向间隔布置，两端的两个锚固组件6分别通过紧固螺母62与两个预应力筋14螺纹装配，中部的锚固组件6通过紧固螺母62与加强钢筋15螺纹装配。
顶梁3的底部还预埋布置有连接钢筋31，连接钢筋31有多个且间隔布置在顶梁3的底部，连接钢筋31的底部超出顶梁3并向下延伸。连接钢筋31包括第一段和第二段，第一段预埋在顶梁3内，第二段超出顶梁3并用于插入墩身11内。墩身11的顶部预埋布置有多个灌浆套筒13，灌浆套筒13与连接钢筋31一一对应，连接钢筋31的第二段插入灌浆套筒13内。上支墩1与顶梁3连接时，向灌浆套筒13内倒入砂浆，上支墩1与顶梁3之间形成砂浆层8，上支墩1与顶梁3通过砂浆层8连接，砂浆层8可以增加上支墩1与顶梁3之间的连接强度。
下支墩7的结构与上支墩1的结构的区别在于，下支墩7的重力自然而然传递到底梁4上不影响其他连接构件，故而不需要在下支墩7设置相应加强钢筋15，下支墩7的其他结构与上支墩1相同，此处不做重复叙述。
由于下支墩7不需要布置加强钢筋15，因此亦不需要在底梁4相应位置设置锚固组件6，底梁4的其他结构与顶梁3相同，此处不做重复叙述。
本发明的工作过程为：S1，在工厂内预制出上支墩1，制作上支墩1的模板，按照上支墩1的设计位置固定好预应力筋14、灌浆套筒13、锚固组件6、加强钢筋15、连接组件12和灌浆套筒13，绑扎纵向钢筋、水平钢筋和箍筋，完成上支墩1的制作，制作后的上支墩1的外部仅露出有锚固组件6的锚垫板61与紧固螺母62、连接组件12的定位板121、加强钢筋15和预应力筋14；S2，在工厂内预制出下支墩7，制作下支墩7的模板，按照下支墩7的设计位置固定好预应力筋14、灌浆套筒13、锚固组件6、连接组件12和灌浆套筒13，绑扎纵向钢筋、水平钢筋和箍筋，完成下支墩7的制作，制作后的下支墩7的外部仅露出有锚固组件6的锚垫板61与紧固螺母62、连接组件12的定位板121和预应力筋14；S3，在工厂内预制出底梁4，制作底梁4的模板，按照设计位置固定连接钢筋31、锚固组件6，绑扎纵筋和箍筋，在底梁4上预留出插孔，浇筑混凝土后完成底梁4的制作；S4，在工厂内预制出顶梁3，制作顶梁3的模板，按照设计位置固定连接钢筋31、锚固组件6，绑扎纵筋和箍筋，在顶梁3上预留出插孔，浇筑混凝土后完成顶梁3的制作；S5，将预制出的上支墩1、下支墩7、顶梁3、底梁4和消能器2运至施工现场，将上支墩1的预应力筋14以及加强钢筋15插入在顶梁3的插孔内，同时顶梁3的连接钢筋31插入上支墩1的管夹套筒内，通过锚固组件6的紧固螺母62张拉预应力筋14，完成锚固组件6的安装，在灌浆套筒13内注入高强砂浆，上支墩1与顶梁3之间形成砂浆层8；S6，同上述步骤，连接顶梁3与上支墩1；S7，将底梁4和下支墩7吊装至安装位置，将消能器2的底端的连接板22与下支墩7的定位板121通过螺栓连接；将上支墩1与顶梁3吊装至安装位置，将消能器2的顶端的连接板22与上支墩1的定位板121连接，完成消能器2与支墩的连接。
本发明还提供了一种预制装配式消能器用支墩，其具体结构与上述的支墩与消能器连接节点的支墩的结构相同，此处不做重复赘述。
综上，本发明提供一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点，其支墩的墩身上预埋布置有连接组件，在装配消能器时，施工人员可以在车间内将连接组件与墩身预制成型，现场中只需要将消能器与连接组件连接即可，而不需要现场浇筑支墩，减少了消能器的安装步骤，缩短了消能器的安装时间，同时支墩的墩身与连接梁之间利用锚固组件、预应力筋、加强钢筋以及砂浆层连接，增加了连接处的结构强度，避免出现贯通裂缝，提高了支墩的刚度和承载力，进而保证消能器耗能效果的发挥。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种支墩与消能器连接节点，其特征在于，包括消能器和与所述消能器连接的支墩，所述消能器包括耗能段和分别布置在所述耗能段的两端的连接板，所述支墩有两个且分别布置在所述消能器的上下两侧，所述支墩包括墩身和布置在所述墩身上的连接组件，所述连接组件预埋布置在所述墩身上，所述消能器的两端的连接板分别与两个支墩的连接组件连接。
2.根据权利要求1所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述连接组件包括定位板，所述定位板上预埋布置有多个螺纹套筒，所述连接板上开设有与所述螺纹套筒对应的连接孔，所述连接板与所述螺纹套筒通过螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述螺纹套筒具有用于与所述消能器连接的连接段和预埋延伸至所述墩身内的延伸段，所述延伸段内螺纹装配有预埋在所述墩身内的锚固钢筋。
4.根据权利要求1－3任一项所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述支墩与消能器连接节点还包括连接梁，所述连接梁与所述支墩连接，所述连接梁与所述消能器分别连接在所述支墩的上下两端。
5.根据权利要求4所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述墩身内设置有预应力筋，所述预应力筋具有预埋在所述墩身内的预埋段和超出所述墩身以插入所述连接梁的插入段，所述连接梁上预设有供所述插入段插入的插入孔，所述墩身与所述连接梁上分别设置有与所述预应力筋连接的锚固组件。
6.根据权利要求5所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述锚固组件包括锚垫板和紧固螺母，所述预应力筋与所述紧固螺母螺纹装配。
7.根据权利要求6所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述锚固组件还包括螺旋筋，所述螺旋筋套设在所述预应力筋的外侧，所述螺旋筋的一端与所述锚垫板焊接，所述螺旋筋与所述紧固螺母布置在所述锚垫板的两侧。
8.根据权利要求4所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述连接梁靠近所述墩身的一端还布置有连接钢筋，所述连接钢筋包括预埋在所述连接梁内的第一段和用于插入所述墩身内的第二段，所述墩身内预埋有供所述第二段插入的灌浆套筒，所述墩身与所述连接梁之间连接有砂浆层。
9.根据权利要求4所述的支墩与消能器连接节点，其特征在于，所述支墩与消能器连接节点还包括框架柱，所述框架柱与所述连接梁围成容纳腔，所述支墩与所述消能器布置在所述容纳腔内。
10.一种预制装配式消能器用支墩，其特征在于，所述预制装配式消能器用支墩为权利要求1－3任一项所述的支墩与消能器连接节点的支墩。
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