CN112900626A - 一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法 - Google Patents

一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法 Download PDF

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Abstract

一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法，涉及一种梁柱节点及施工方法。上钢管柱与下钢管柱之间连接两到四根钢梁，节点连接座两端分别设置平板和法兰盘，两个节点连接座分别固定在上钢管柱下端及下钢管柱上端，平板表面四周每侧凹设两个球面定位槽，钢梁连接端设置两根球头搭接杆卡设在两个平板对应的球面定位槽之间，两个平板边缘通过紧固螺栓螺母连接固定，钢梁上方通过钢丝绳与上钢管柱悬挂连接，钢梁下方与下钢管柱之间斜撑有耗能钢板。在梁柱之间采用类似球铰的连接结构，并且上方通过钢丝绳悬挂，下方斜撑安装耗能钢板，相互配合起到高效的耗能作用，结构稳定，便于装配和损伤修复。

Description

一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种梁柱节点及施工方法，尤其是一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法，属于装配式建筑施工技术领域。
背景技术
装配式建筑采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工，将传统施工中的大量现场作业转移到工厂进行预制，施工时运输到现场后在现场即可装配安装，具有施工快速、节省工期、环境污染小、大大降低现场施工人数等诸多优点，是目前公认的建筑行业未来发展趋势。
然而，目前装配式建筑在梁柱节点处基本都是采用螺栓固定或焊接固定的形式进行梁柱的连接，不利于结构耗能，在地震作用下梁柱节点会发生不可逆转的严重损伤，难以再进行有效的修复使其恢复结构的功能。因此，亟需设计一种便于装配并且具有良好耗能结构的装配式建筑梁柱节点构造，在地震过程中能够起到有效的耗能作用，实现降低结构损伤，有利于后期修复的目的。
发明内容
为解决背景技术存在的不足，本发明提供一种装配式建筑梁柱节点构造及其施工方法，它在梁柱之间采用类似球铰的连接结构，并且上方通过钢丝绳悬挂，下方斜撑安装耗能钢板，相互配合起到高效的耗能作用，结构稳定，便于装配和损伤修复。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
一种装配式建筑梁柱节点构造，包括上钢管柱、下钢管柱、钢梁、节点连接座、钢丝绳以及耗能钢板，所述上钢管柱与所述下钢管柱同轴间隔设置，上钢管柱与下钢管柱之间四周位置连接两到四根所述钢梁，所述节点连接座中间段为钢管并且两端分别一体设置有平板和法兰盘，上钢管柱下端和下钢管柱上端分别设有与所述法兰盘配合的法兰连接部，两个节点连接座分别通过多个连接螺栓螺母同轴固定在上钢管柱下端及下钢管柱上端，所述平板外侧表面四周每侧凹设有两个球面定位槽，平板边缘开设多个螺栓孔位，钢梁连接端一体设置有横向并列排布的两根球头搭接杆，并通过所述两根球头搭接杆卡设在两个平板对应的所述球面定位槽之间，两个平板边缘之间通过多个紧固螺栓螺母连接固定，上钢管柱外壁四周邻近下端位置焊接有四个柱端连接耳，钢梁上表面邻近连接端位置焊接有梁端连接耳，所述梁端连接耳与对应的所述柱端连接耳之间通过所述钢丝绳连接，钢梁与下钢管柱之间斜撑有耗能钢板，钢梁下表面邻近连接端位置焊接有插槽，所述耗能钢板上端插装在所述插槽内，耗能钢板下端通过固定螺栓与下钢管柱连接固定，下钢管柱外壁四周邻近上端位置每侧焊接有横向并列排布的两根导向杆，所述两根导向杆外端之间通过两个固定螺钉固定有限位横杆，耗能钢板中间位置配合开设供两根导向杆穿过的两个穿孔，所述限位横杆与耗能钢板外侧表面紧密贴合，每根导向杆中间一体设置有屈曲限制块，所述屈曲限制块与耗能钢板内侧表面之间留有间隔。
一种装配式建筑梁柱节点构造的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：预先将两个节点连接座的法兰盘一端分别通过多个连接螺栓螺母与上钢管柱下端及下钢管柱上端固定牢靠；
步骤二：固定好下钢管柱后吊装上钢管柱，保持上钢管柱下端与下钢管柱上端之间留有足够空间供钢梁的连接；
步骤三：根据结构需求起吊两到四根钢梁，先将耗能钢板上端插入插槽内，之后逐渐将钢梁向下钢管柱移动，直至两根球头搭接杆搭设在下方节点连接座的平板对应的两个球面定位槽内，将耗能钢板下端通过固定螺栓与下钢管柱连接固定，同时保证耗能钢板中间的两个穿孔插装在两根导向杆上，通过固定螺钉在两根导向杆外端之间固定限位横杆，保证限位横杆与耗能钢板外侧表面紧密贴合，屈曲限制块与耗能钢板内侧表面之间留有间隔供耗能钢板弯曲变形；
步骤四：钢梁全部与下钢管柱连接固定好后，下降上钢管柱保证上方节点连接座的平板对应的球面定位槽全部坐落在钢梁对应的球头搭接杆上，通过多个紧固螺栓螺母将两个平板边缘连接固定；
步骤五：最后，将钢梁上的梁端连接耳与上钢管柱对应的柱端连接耳之间通过钢丝绳连接，钢丝绳保持紧绷状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不同于传统采用螺栓或焊接的固定形式，在上钢管柱下端及下钢管柱上端分别固定一个节点连接座，钢梁连接端一体设置两根球头搭接杆搭接卡设在两个节点连接座之间，类似球铰的连接结构能够很好的传递剪力，钢梁上方通过钢丝绳与上钢管柱悬挂，钢梁下方与下钢管柱之间斜撑安装耗能钢板，下钢管柱上焊接有导向杆与耗能钢板巧妙配合，使耗能钢板能够沿导向杆向其上的屈曲限制块方向进行一定的弯曲变形，相互配合起到高效的耗能作用，结构稳定，便于装配和损伤修复，具有很高的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的装配式建筑梁柱节点构造的整体结构轴测图；
图2是本发明的钢梁与节点连接座的拆分结构轴测图；
图3是本发明的钢梁与下钢管柱的连接结构轴测图；
图4是图3的A部放大图。
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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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。
如图1～图4所示，一种装配式建筑梁柱节点构造，包括上钢管柱1、下钢管柱2、钢梁3、节点连接座4、钢丝绳6以及耗能钢板7；
结合图1所示，所述上钢管柱1与所述下钢管柱2同轴间隔设置，上钢管柱1与下钢管柱2之间四周位置连接两到四根所述钢梁3；
结合图2所示，所述节点连接座4中间段为钢管并且两端分别一体设置有平板4-1和法兰盘4-3，所述法兰盘4-3一端用于通过连接螺栓螺母与上钢管柱1和下钢管柱2的连接，所述平板4-1一端用于与钢梁3的连接，平板4-1外侧表面四周每侧凹设有两个球面定位槽4-2，所述钢梁3连接端一体设置有横向并列排布的两根球头搭接杆3-1，平板4-1边缘开设多个螺栓孔位；
结合图1所示，上钢管柱1下端和下钢管柱2上端对应的也分别设有与法兰盘4-3配合的法兰连接部，从而能够将两个节点连接座4分别通过多个连接螺栓螺母同轴固定在上钢管柱1下端及下钢管柱2上端，钢梁3连接端通过所述两根球头搭接杆3-1卡设在两个平板4-1对应的所述球面定位槽4-2之间，两个平板4-1边缘之间通过多个紧固螺栓螺母5连接固定，上述结构将钢梁3采用类似球铰的连接结构搭接卡设在上钢管柱1下端和下钢管柱2上端的两个节点连接座4之间，能够很好的传递剪力；
结合图1所示，上钢管柱1外壁四周邻近下端位置焊接有四个柱端连接耳1-1，钢梁3上表面邻近连接端位置焊接有梁端连接耳3-2，所述梁端连接耳3-2与对应的所述柱端连接耳1-1之间通过所述钢丝绳6连接，通过钢丝绳将钢梁与上钢管柱进行悬挂承受拉力；
结合图3所示，钢梁3与下钢管柱2之间斜撑有耗能钢板7，钢梁3下表面邻近连接端位置焊接有插槽3-3，所述耗能钢板7上端插装在所述插槽3-3内，耗能钢板7下端通过固定螺栓8与下钢管柱2连接固定，下钢管柱2外壁四周邻近上端位置每侧焊接有横向并列排布的两根导向杆2-1；
结合图4所示，所述两根导向杆2-1外端之间通过两个固定螺钉10固定有限位横杆9，耗能钢板7中间位置配合开设供两根导向杆2-1穿过的两个穿孔，所述限位横杆9与耗能钢板7外侧表面紧密贴合，每根导向杆2-1中间一体设置有屈曲限制块2-2，所述屈曲限制块2-2与耗能钢板7内侧表面之间留有间隔供耗能钢板7弯曲变形；
结合图2所示，为保证两个节点连接座4在紧固螺栓螺母5连接后受力更加均匀，多个紧固螺栓螺母5中有四个紧固螺栓螺母5是位于两个平板4-1四角位置的，并且在所述四个紧固螺栓螺母5上分别套装有支撑管5-1，所述支撑管5-1支撑在所述两个平板4-1之间，同时，为增强支撑稳定性，在支撑管5-1上下两端分别一体设置有环形支撑翼以增大接触面接，此外，在节点连接座4的平板4-1外侧表面四周每侧固定有两个胶墩11，所述胶墩11一一对应设置在球面定位槽4-2外侧，胶墩11设有与球头搭接杆3-1中间段贴合的弧形面，这样钢梁3装配好后球头搭接杆3-1上下与对应的胶墩11贴合，能够更好的增强整体连接的稳定性。
一种装配式建筑梁柱节点构造的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：预先将两个节点连接座4的法兰盘4-3一端分别通过多个连接螺栓螺母与上钢管柱1下端及下钢管柱2上端固定牢靠；
步骤二：固定好下钢管柱2后吊装上钢管柱1，保持上钢管柱1下端与下钢管柱2上端之间留有足够空间供钢梁3的连接；
步骤三：根据结构需求起吊两到四根钢梁3，先将耗能钢板7上端插入插槽3-3内，之后逐渐将钢梁3向下钢管柱2移动，直至两根球头搭接杆3-1搭设在下方节点连接座4的平板4-1对应的两个球面定位槽4-2内，将耗能钢板7下端通过固定螺栓8与下钢管柱2连接固定，同时保证耗能钢板7中间的两个穿孔插装在两根导向杆2-1上，通过固定螺钉10在两根导向杆2-1外端之间固定限位横杆9，保证限位横杆9与耗能钢板7外侧表面紧密贴合，屈曲限制块2-2与耗能钢板7内侧表面之间留有间隔供耗能钢板7弯曲变形；
步骤四：钢梁3全部与下钢管柱2连接固定好后，下降上钢管柱1保证上方节点连接座4的平板4-1对应的球面定位槽4-2全部坐落在钢梁3对应的球头搭接杆3-1上，通过多个紧固螺栓螺母5将两个平板4-1边缘连接固定；
步骤五：最后，将钢梁3上的梁端连接耳3-2与上钢管柱1对应的柱端连接耳1-1之间通过钢丝绳6连接，钢丝绳6保持紧绷状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种装配式建筑梁柱节点构造，包括上钢管柱(1)、下钢管柱(2)及钢梁(3)，所述上钢管柱(1)与所述下钢管柱(2)同轴间隔设置，上钢管柱(1)与下钢管柱(2)之间四周位置连接两到四根所述钢梁(3)，其特征在于：所述梁柱节点构造还包括节点连接座(4)、钢丝绳(6)以及耗能钢板(7)，所述节点连接座(4)中间段为钢管并且两端分别一体设置有平板(4-1)和法兰盘(4-3)，上钢管柱(1)下端和下钢管柱(2)上端分别设有与所述法兰盘(4-3)配合的法兰连接部，两个节点连接座(4)分别通过多个连接螺栓螺母同轴固定在上钢管柱(1)下端及下钢管柱(2)上端，所述平板(4-1)外侧表面四周每侧凹设有两个球面定位槽(4-2)，平板(4-1)边缘开设多个螺栓孔位，钢梁(3)连接端一体设置有横向并列排布的两根球头搭接杆(3-1)，并通过所述两根球头搭接杆(3-1)卡设在两个平板(4-1)对应的所述球面定位槽(4-2)之间，两个平板(4-1)边缘之间通过多个紧固螺栓螺母(5)连接固定，上钢管柱(1)外壁四周邻近下端位置焊接有四个柱端连接耳(1-1)，钢梁(3)上表面邻近连接端位置焊接有梁端连接耳(3-2)，所述梁端连接耳(3-2)与对应的所述柱端连接耳(1-1)之间通过所述钢丝绳(6)连接，钢梁(3)与下钢管柱(2)之间斜撑有耗能钢板(7)，钢梁(3)下表面邻近连接端位置焊接有插槽(3-3)，所述耗能钢板(7)上端插装在所述插槽(3-3)内，耗能钢板(7)下端通过固定螺栓(8)与下钢管柱(2)连接固定，下钢管柱(2)外壁四周邻近上端位置每侧焊接有横向并列排布的两根导向杆(2-1)，所述两根导向杆(2-1)外端之间通过两个固定螺钉(10)固定有限位横杆(9)，耗能钢板(7)中间位置配合开设供两根导向杆(2-1)穿过的两个穿孔，所述限位横杆(9)与耗能钢板(7)外侧表面紧密贴合，每根导向杆(2-1)中间一体设置有屈曲限制块(2-2)，所述屈曲限制块(2-2)与耗能钢板(7)内侧表面之间留有间隔。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑梁柱节点构造，其特征在于：所述多个紧固螺栓螺母(5)中有四个紧固螺栓螺母(5)位于两个平板(4-1)四角位置，所述四个紧固螺栓螺母(5)上分别套装有支撑管(5-1)，所述支撑管(5-1)支撑在所述两个平板(4-1)之间。
3.根据权利要求2所述的一种装配式建筑梁柱节点构造，其特征在于：所述支撑管(5-1)上下两端分别一体设置有环形支撑翼。
4.根据权利要求1或2所述的一种装配式建筑梁柱节点构造，其特征在于：所述节点连接座(4)的平板(4-1)外侧表面四周每侧固定有两个胶墩(11)，所述胶墩(11)一一对应设置在所述球面定位槽(4-2)外侧，胶墩(11)设有与所述球头搭接杆(3-1)中间段贴合的弧形面。
5.一种根据权利要求1所述的装配式建筑梁柱节点构造的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：
步骤一：预先将两个节点连接座(4)的法兰盘(4-3)一端分别通过多个连接螺栓螺母与上钢管柱(1)下端及下钢管柱(2)上端固定牢靠；
步骤二：固定好下钢管柱(2)后吊装上钢管柱(1)，保持上钢管柱(1)下端与下钢管柱(2)上端之间留有足够空间供钢梁(3)的连接；
步骤三：根据结构需求起吊两到四根钢梁(3)，先将耗能钢板(7)上端插入插槽(3-3)内，之后逐渐将钢梁(3)向下钢管柱(2)移动，直至两根球头搭接杆(3-1)搭设在下方节点连接座(4)的平板(4-1)对应的两个球面定位槽(4-2)内，将耗能钢板(7)下端通过固定螺栓(8)与下钢管柱(2)连接固定，同时保证耗能钢板(7)中间的两个穿孔插装在两根导向杆(2-1)上，通过固定螺钉(10)在两根导向杆(2-1)外端之间固定限位横杆(9)，保证限位横杆(9)与耗能钢板(7)外侧表面紧密贴合，屈曲限制块(2-2)与耗能钢板(7)内侧表面之间留有间隔供耗能钢板(7)弯曲变形；
步骤四：钢梁(3)全部与下钢管柱(2)连接固定好后，下降上钢管柱(1)保证上方节点连接座(4)的平板(4-1)对应的球面定位槽(4-2)全部坐落在钢梁(3)对应的球头搭接杆(3-1)上，通过多个紧固螺栓螺母(5)将两个平板(4-1)边缘连接固定；
步骤五：最后，将钢梁(3)上的梁端连接耳(3-2)与上钢管柱(1)对应的柱端连接耳(1-1)之间通过钢丝绳(6)连接，钢丝绳(6)保持紧绷状态。
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