CN113250316B - 一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁通过抗震机构嵌入式相连，抗震机构包括主固定块、上限位块、连接块与支撑块，在钢筋混凝土立柱上与钢筋混凝土横梁相接处开槽，并于槽底铺设预埋固定底板、槽内两侧铺设预埋固定侧板，预埋固定底板连接主固定块与钢筋混凝土横梁侧方相抵，预埋固定侧板连接上限位块与抗震器分别与钢筋混凝土横梁上下端相抵，连接块与支撑块均为棱柱结构分别连接于钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁相接处的上下两端，加设加固机构及连接机构分别对应辅助加固整体装置下方及侧方稳定性的作用，在地震时能够有效减缓钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁晃动，增加了抗震能力提升安全性。

Description

一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，属于建筑施工抗震技术领域。

背景技术

钢筋混凝土梁柱即用钢筋混凝土材料制成的梁，钢筋混凝土梁既可作成独立梁，也可与板组成整体的梁-板式楼盖，或与柱组成整体的单层或多层框架，梁形式多种多样，是房屋建筑、桥梁建筑等工程结构中最基本的承重构件，应用范围极广。其中，最为突出的便是装配式混凝土结构，它是指先将各个构件按照标准尺寸加工好，再运输至现场直接进行拼接组成的建筑结构，由于其具有施工工期短，制作速度快，环保性能好，质量优良等优点，因而在国内外被广泛运用。同样也是我国建筑结构发展的重要方向之一，有利于提高和保证建筑工程质量。

但目前，装配式混凝土结构中的钢筋混凝土梁柱节点存在固定不够牢固的问题，因而导致抗震效果差，当遇到强力波动时，钢筋混凝土梁柱节点连接处的区域容易被破坏极易断裂损坏或者变形，致使整体抗震作用失效致使房屋坍塌。而现有的抗震装置强度小达不到要求、安装也不方便，故实用性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁通过抗震机构嵌入式相连，所述抗震机构包括主固定块、上限位块、连接块与支撑块，在所述钢筋混凝土立柱上与钢筋混凝土横梁相接处开槽，并于槽底铺设预埋固定底板、槽内两侧铺设预埋固定侧板，所述预埋固定底板连接所述主固定块与所述钢筋混凝土横梁侧方相抵，其中一侧所述预埋固定侧板连接上限位块与所述钢筋混凝土横梁上端相抵，所述连接块与支撑块均为棱柱结构分别连接于所述钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁相接处的上下两端。

钢筋混凝土横梁与两侧相对的钢筋混凝土立柱通过相应位置开设的槽口经抗震机构相嵌连接，抗震机构为两组对称设置。利用预埋固定底板上的主固定块与钢筋混凝土横梁的侧方相抵，实现钢筋混凝土横梁两侧位置的固定；上限位块为四组并呈一字排列连接在预埋固定侧板的其中一侧与钢筋混凝土横梁上端相抵，实现钢筋混凝土横梁上下两端位置的固定。依据三角形稳定性的原理可将连接块与支撑块设为直角三棱柱结构，其中直角部分连接在钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁的相接处的上下两端，使钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁相嵌连接的更加牢固；另外还可将连接块与支撑块设为四棱柱结构，将直角部分连接在钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁的相接处的上下两端，也能达到良好的抗震效果。

进一步的，另一侧所述预埋固定侧板通过连接抗震器与所述钢筋混凝土横梁的下端相抵；预埋固定侧板另一侧连接抗震器，抗震器的内部装有弹簧，通过弹簧的弹性增强了钢筋混凝土横梁的抗震性。当地震发生时钢筋混凝土横梁晃动幅度过大，钢筋混凝土横梁对抗震器进行挤压，抗震器内部的弹簧进行伸缩运动，从而减缓钢筋混凝土横梁的晃动，起到很好的缓冲效果，有效避免房屋在震中受到损坏。

进一步的，所述连接块的两端向外延伸连接第一主固定块，所述支撑块的两端向外延伸连接第二主固定块，所述第一主固定块与第二主固定块均被固定螺栓穿过，与对应预置在所述钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁上的预埋螺纹管配合连接；操作人员通过旋转第一固定块与第二固定块中间部位的固定螺栓，把固定螺栓旋入与其相对应的预埋螺纹管内，从而把第一固定块与第二固定块固定在钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁上，也就是加强了连接块及支撑块固定在钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁上的稳定性，以提升钢筋混凝土横梁抗震性能。

进一步的，所述第二主固定块设为U型卡槽，开口处与所述钢筋混凝土立柱及钢筋混凝土横梁的侧方卡合相接；位于钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁相接处下端的支撑块承担抗震机构主要的荷载，第二主固定块卡槽开口处的宽度与钢筋混凝土立柱及钢筋混凝土横梁的侧方宽度相匹配，通过卡合增加连接接触面的面积，来提升之间连接的牢固性。

进一步的，所述钢筋混凝土横梁与钢筋混凝土立柱之间跨接加固机构构成三角形结构，所述加固机构包括支撑板、加固安装板和支撑柱，所述钢筋混凝土横梁外侧环套固定卡槽与支撑座相连，所述支撑柱至少为一个，且其中一端嵌入上旋转器通过所述支撑板与支撑座连接，另一端则嵌入下旋转器通过加固安装板连接所述钢筋混凝土立柱；加固机构固定在钢筋混凝土横梁与钢筋混凝土立柱之间形成一个稳定的三角形结构，上旋转器与下旋转器调节支撑柱连接的内角角度，以确定固定卡槽在钢筋混凝土横梁上的位置，灵活调节辅助承重力的大小。固定卡槽设置有四组呈一字排列在钢筋混凝土横梁上，加强对整体装置的下方提供辅助巩固稳定性的作用。

进一步的，所述支撑柱具有可伸缩功能，当所述支撑柱多个设置时通过支撑柱连接板相互连接；使用带有伸缩功能的支撑柱，可根据对房屋抗震性能的具体要求进行调节。拉伸延长支撑柱的长度，使加固机构与钢筋混凝土横梁、钢筋混凝土立柱之间构成的三角形结构变大，随之而来的加固机构的承重力也就增大；反之，缩短支撑柱的长度，加固机构的承重力就减小。同时，还可以通过增加多个支撑柱的延长方法，提升加固机构以及整体的稳定性及安全性。

进一步的，所述固定卡槽设为两个相互对称的U型卡槽，外套于所述钢筋混凝土横梁外侧且连接处通过卡槽连接块连接固定；固定卡槽采用两侧分开套接的方法更容易安装及拆卸，从而提升施工时的工作效率。

进一步的，加固连接器贯穿所述加固安装板，与预置在所述钢筋混凝土立柱上的加固预埋件相配合连接；把加固安装板放置在钢筋混凝土立柱上加固预埋件相对应的位置处，再将加固连接器上的固定钉穿过加固安装板并旋入加固预埋件上相匹配的孔内，从而把加固机构安装固定在钢筋混凝土立柱上，也方便施工人员对加固机构进行安装。

进一步的，所述钢筋混凝土立柱侧方还加设连接机构，所述连接机构包括连接安装板以及安装于其上方的连接侧板，所述连接侧板两侧对称设置且上下两端分别通过连接顶板与连接底板相连，所述连接侧板上均开设位置相对应的连接孔用于贯穿立柱连接板；两侧相对的钢筋混凝土立柱侧方均加设呈矩形的连接机构，连接底板、连接顶板与连接侧板通过连接螺栓固定。将长度大于钢筋混凝土横梁的立柱连接板从两侧连接孔位置处贯穿而过，对整体装置的侧方起辅助巩固稳定性的作用，防止两侧钢筋混凝土立柱在地震时晃动过大导致房屋损坏，因而增加了抗震能力。

进一步的，所述连接底板上方设置可活动的限位顶板，其上端用于与所述立柱连接板相抵；为进一步加强连接机构的牢固性，在连接底板上设置限位顶板，当立柱连接板贯穿连接孔时，调节限位顶板提升的高度，将立柱连接板上顶至与连接顶板相抵，如此以来则将立柱连接板固定在连接顶板与连接底板之间，增加两侧钢筋混凝土立柱之间的稳定，进而减少钢筋混凝土横梁受到的压力，稳固性及安全性都得到了有效提升。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的抗震稳固性强安全可靠，各机构拆装便捷施工效率高。主要依靠抗震机构实现钢筋混凝土横梁与两侧钢筋混凝土立柱之间的稳定性，加固机构以及连接机构均作为辅助。钢筋混凝土横梁与钢筋混凝土立柱通过相应位置开设的槽口经抗震机构相嵌连接，槽底预埋固定底板上的主固定块与钢筋混凝土横梁的侧方相抵，将钢筋混凝土横梁两侧位置的固定；预埋固定侧板连接上限位块和抗震器分别与钢筋混凝土横梁上下端相抵，实现钢筋混凝土横梁上下两端位置的固定；另外，连接在钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁的相接处上下两端的连接块与支撑块，使钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁相嵌连接的更加牢固，从而达到良好的抗震效果。加固机构对整体装置的下方提供辅助巩固稳定性的作用，而连接机构是对整体装置的侧方起辅助巩固稳定性的作用。因此能够有效防止两侧钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁在地震时，由于晃动过大而导致房屋损坏，大大增加了抗震能力，使用安全性更强。

附图说明

图1为本发明立体的示意图；

图2为本发明侧剖视的示意图；

图3为本发明抗震机构剖视的示意图；

图4为本发明加固机构剖视的示意图；

图5为本发明加固机构立体的示意图；

图6为本发明连接机构立体的示意图。

图中标记为：1、钢筋混凝土立柱；2、钢筋混凝土横梁；3、抗震机构；301、预埋固定底板；302、主固定块；303、抗震器；304、上限位块；305、连接块；306、第一固定板；307、固定螺栓；308、预埋螺纹管；309、第二固定板；3010、支撑块；3011、预埋固定侧板；4、加固机构；401、固定卡槽；402、卡槽连接块；403、支撑座；404、支撑板；405、上旋转器；406、支撑柱；407、支撑柱连接板；408、下旋转器；409、加固安装板；4010、加固预埋件；4011、加固连接器；5、连接机构；501、连接安装板；502、连接侧板；503、连接顶板；504、连接底板；505、限位顶板；506、连接螺栓；507、连接孔。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明。

实施例1

本发明提供一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，如图1-6所示：钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2通过抗震机构3嵌入式相连，抗震机构3包括主固定块302、上限位块304、连接块305与支撑块3010，在钢筋混凝土立柱1上与钢筋混凝土横梁2相接处开槽，并于槽底铺设预埋固定底板301、槽内两侧铺设预埋固定侧板3011，预埋固定底板301连接主固定块302与钢筋混凝土横梁2侧方相抵，其中一侧预埋固定侧板3011连接上限位块304与钢筋混凝土横梁2上端相抵，连接块305与支撑块3010均为棱柱结构分别连接于钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2相接处的上下两端。

本实施例还包括，另一侧预埋固定侧板3011通过连接抗震器303与钢筋混凝土横梁2的下端相抵，连接块305的两端向外延伸连接第一主固定块306，支撑块3010的两端向外延伸连接第二主固定块309，第一主固定块306与第二主固定块309均被固定螺栓307穿过，与对应预置在钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2上的预埋螺纹管308配合连接，第二主固定块309设为U型卡槽，开口处与钢筋混凝土立柱1及钢筋混凝土横梁2的侧方卡合相接；利用抗震器303内部的弹簧增强了钢筋混凝土横梁2的抗震性。固定螺栓307与预置的预埋螺纹管308配合连接，加强了连接块305及支撑块3010固定在钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2上的稳定性。第二固定块309与钢筋混凝土立柱1及钢筋混凝土横梁2卡合相接，即增加连接接触面的面积，优化提升之间连接的牢固性。

本实施例还包括，钢筋混凝土横梁2与钢筋混凝土立柱1之间跨接加固机构4构成三角形结构，加固机构4包括支撑板404、加固安装板409和支撑柱406，钢筋混凝土横梁2外侧环套固定卡槽401与支撑座403相连，支撑柱406至少为一个，且其中一端嵌入上旋转器405通过所述支撑板404与支撑座403连接，另一端则嵌入下旋转器408通过加固安装板409连接钢筋混凝土立柱1，支撑柱406具有可伸缩功能，当支撑柱406多个设置时通过支撑柱连接板407相互连接，固定卡槽401设为两个相互对称的U型卡槽，外套于钢筋混凝土横梁2外侧且连接处通过卡槽连接块402连接固定，加固连接器4011贯穿加固安装板409，与预置在钢筋混凝土立柱1上的加固预埋件4010相配合连接；加固机构4固定在钢筋混凝土横梁2与钢筋混凝土立柱1之间形成稳定的三角形结构，支撑板404通过支撑座403连接固定卡槽401固定在钢筋混凝土横梁2上，加固安装板409通过加固连接器4011固定在钢筋混凝土立柱1上，通过上旋转器405、下旋转器408以及支撑柱406灵活调节加固机构4辅助承重力的大小，对整体装置的下方提供辅助巩固稳定性的作用。

本实施例还包括，钢筋混凝土立柱1侧方还加设连接机构5，连接机构5包括连接安装板501以及安装于其上方的连接侧板502，连接侧板502两侧对称设置且上下两端分别通过连接顶板503与连接底板504相连，连接侧板502上均开设位置相对应的连接孔507用于贯穿立柱连接板，连接底板504上方设置可活动的限位顶板505，其上端用于与立柱连接板相抵；将立柱连接板贯穿两侧的连接孔507，调节限位顶板505提升的高度，将立柱连接板上顶至与连接顶板503相抵，即将立柱连接板固定在连接顶板503与连接底板504之间，增加两侧钢筋混凝土立柱1之间的稳定，进而减少钢筋混凝土横梁2受到的压力，稳固性及安全性都得到了有效提升。

具体实施步骤为：

两侧相对的钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2通过抗震机构3嵌入式连接，加固机构4连接在钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2相接处的下方构成三角形结构，连接机构5置于钢筋混凝土立柱1的侧方贯穿立柱连接板，提升整个装置的稳定性以及抗震能力。

当操作人员对抗震机构3进行安装时：

首先，操作人员把钢筋混凝土横梁2分别插入两侧钢筋混凝土立柱1对应位置开设的槽口内，利用预埋固定底板301连接的主固定块302对钢筋混凝土横梁2进行横向固定支撑。

然后，一侧预埋固定侧板3011连接抗震器303与钢筋混凝土横梁2下端相抵，另一侧预埋固定侧板3011连接上限位块304与钢筋混凝土横梁2上端相抵，对钢筋混凝土横梁2进行竖向限位固定支撑，以上完成钢筋混凝土横梁2的初步固定。

最后，再通过固定螺栓307旋入预埋螺纹管308内部，将第一固定板306和第二固定板309固定在钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2上，也就是把连接块305和支撑块3010牢牢地固定在钢筋混凝土立柱1与钢筋混凝土横梁2相接处，完成抗震机构3的安装。

抗震机构3提高了钢筋混凝土横梁2和钢筋混凝土立柱1梁柱节点处的强度和抗变形能力，增强了钢筋混凝土横梁2抗震性能，进而提高了整体装置的稳固性及安全性。

当操作人员对加固机构4进行安装时：

首先，固定卡槽401为两个大小相同的U型卡槽，它们环套在钢筋混凝土横梁2外侧连接处通过卡槽连接块402固定，其槽内宽度与钢筋混凝土横梁2表面相匹配，再使用螺丝把固定卡槽401固定在支撑座403上端，固定支撑板404固定在支撑座403的下端。

接着，在支撑板404下端连接上旋转器405并将支撑柱406的其中一端嵌入相连，支撑柱406的另一端嵌入连接下旋转器408与加固安装板409相连。

最后，把加固安装板409放置在钢筋混凝土立柱1上加固预埋件4010的位置处，将加固连接器4011上的固定钉穿过加固安装板409旋入加固预埋件4010上相匹配的孔内，从而把加固机构4安装固定在钢筋混凝土立柱1上。

支撑柱406不仅带有伸缩功能还可以设置多个，多个之间通过支撑柱连接板407连接固定，根据实际需求调节加固机构4构成三角形的内角角度，实现对钢筋混凝土横梁2的可调支撑固定。加固机构4有助于对钢筋混凝土横梁2下方进行支撑固定，增强钢筋混凝土横梁2和钢筋混凝土立柱1梁柱节点处的牢固度，进一步巩固了整体装置下方的稳定性。

当操作人员对连接机构5进行安装时：

首先，通过连接安装板501把连接机构5固定在钢筋混凝土立柱1上，并在连接安装板501上两侧对称安装连接侧板502，两侧连接侧板502之间经连接顶板503与连接底板504连接构成矩形结构。

然后，使用连接螺栓506对连接侧板502、连接顶板503和连接底板504旋入固定，并于连接底板504上端安装可伸缩活动的限位顶板505。

最后，操作人员将立柱连接板从连接侧板502上的连接孔507中贯穿而过，调节限位顶板505向上伸长，使限位顶板505上端抵住连接孔507内的立柱连接板进行限位固定。

连接机构5是通过立柱连接板对两个钢筋混凝土立柱1之间进行横向加固，增加两侧钢筋混凝土立柱1之间的稳定，减少钢筋混凝土横梁2受到的压力，防止两个钢筋混凝土立柱1在地震时由于晃动过大导致房屋损坏，进一步优化增加了整体装置侧方的抗震能力。

在本发明的描述中，需要理解的是，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。

除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方式。对于本领域的技术人员来说，依然可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：钢筋混凝土立柱（1）与钢筋混凝土横梁（2）通过抗震机构（3）嵌入式相连;所述抗震机构（3）包括主固定块（302）、上限位块（304）、连接块（305）与支撑块（3010），在所述钢筋混凝土立柱（1）上与钢筋混凝土横梁（2）相接处开槽，并于槽底铺设预埋固定底板（301）、槽内两侧铺设预埋固定侧板（3011），所述预埋固定底板（301）连接所述主固定块（302）与所述钢筋混凝土横梁（2）侧方相抵，其中一侧所述预埋固定侧板（3011）连接上限位块（304）与所述钢筋混凝土横梁（2）上端相抵，所述连接块（305）与支撑块（3010）均为棱柱结构分别连接于所述钢筋混凝土立柱（1）与钢筋混凝土横梁（2）相接处的上下两端；所述钢筋混凝土横梁（2）与钢筋混凝土立柱（1）之间跨接加固机构（4）构成三角形结构，所述加固机构（4）包括支撑板（404）、加固安装板（409）和支撑柱（406），所述钢筋混凝土横梁（2）外侧环套固定卡槽（401）与支撑座（403）相连，所述支撑柱（406）至少为一个，且其中一端嵌入上旋转器（405）通过所述支撑板（404）与支撑座（403）连接，另一端则嵌入下旋转器（408）通过加固安装板（409）连接所述钢筋混凝土立柱（1）；所述钢筋混凝土立柱（1）侧方还加设连接机构（5），所述连接机构（5）包括连接安装板（501）以及安装于其上方的连接侧板（502），所述连接侧板（502）两侧对称设置且上下两端分别通过连接顶板（503）与连接底板（504）相连，所述连接侧板（502）上均开设位置相对应的连接孔（507）用于贯穿立柱连接板，所述连接底板（504）上方设置可活动的限位顶板（505），其上端用于与所述立柱连接板相抵。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：另一侧所述预埋固定侧板（3011）通过连接抗震器（303）与所述钢筋混凝土横梁（2）的下端相抵。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：所述连接块（305）的两端向外延伸连接第一主固定块（306），所述支撑块（3010）的两端向外延伸连接第二主固定块（309），所述第一主固定块（306）与第二主固定块（309）均被固定螺栓（307）穿过，与对应预置在所述钢筋混凝土立柱（1）与钢筋混凝土横梁（2）上的预埋螺纹管（308）配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：所述第二主固定块（309）设为U型卡槽，开口处与所述钢筋混凝土立柱（1）及钢筋混凝土横梁（2）的侧方卡合相接。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：所述支撑柱（406）具有可伸缩功能，当所述支撑柱（406）多个设置时通过支撑柱连接板（407）相互连接。

6.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：所述固定卡槽（401）设为两个相互对称的U型卡槽，外套于所述钢筋混凝土横梁（2）外侧且连接处通过卡槽连接块（402）连接固定。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置，其特征在于：加固连接器（4011）贯穿所述加固安装板（409），与预置在所述钢筋混凝土立柱（1）上的加固预埋件（4010）相配合连接。

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