CN113338442A - 一种装配式pec梁柱节点构造及工装 - Google Patents

Abstract

一种装配式PEC梁柱节点构造及工装，涉及建筑技术领域，包括柱体结构、梁体结构及用于连接所述柱体结构与所述梁体结构的梁柱连接结构，所述梁柱连接结构包括固定连接于所述柱体结构侧面的插件容置单元及固定连接于所述梁体结构上的插接件单元；所述插件容置单元包括固定设置于所述柱体结构上的第一支撑板及固定设置于所述第一支撑板上端的围板，所述第一支撑板、所述围板及所述柱体结构的侧面围成一个上端开口用于容置所述插接件单元的插件容置槽；所述插接件单元包括插板、插板连接板及设置于所述插板及插板连接板上端的第二支撑板，其中所述插板的外轮廓与所述插件容置槽相适配。本发明安装快捷，不需要搭配其他锁定限位件。

Description

一种装配式PEC梁柱节点构造及工装

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种装配式PEC梁柱节点构造及工装。

背景技术

随着教育、经济和科技的高速发展，各种工作方式被先进的技术所取代，人工费用大幅上涨，传统的建筑无论从建造速度以及建造成本上几乎与时代脱节无法满足现代社会的需求，故而国家大力开展新型建筑来适应时代潮流，装配式建筑作为一种成型快、成型质量好、人工成本低、环境污染小的现代化建筑体受到国家青睐。建筑体系中除地基外，梁柱结构为一栋建筑的基础，整个结构的承重以及抗震都依赖于梁柱结构的设置，如何快速设置安全系数高的梁柱结构节点是提升装配式建筑整体结构安装速度的重点。

例如，申请公布号为CN 111005450 A的中国发明专利公开了一种装配式隐式梁柱节点以及其施工方法，该发明提供一种装配式隐式梁柱节点，包括：钢柱，具有竖直平面；固定牛腿，具有水平横板和竖直连接在所述横板的一边的竖板，所述竖板保持朝向所述钢柱的竖直平面垂直焊接连接在所述钢柱上；钢梁，为工字形结构，具有上、下两个翼缘板和竖直连接在所述翼缘板之间的腹板，所述腹板保持竖直朝向所述钢柱的竖直平面与所述钢柱垂直连接；所述固定牛腿插设在工字形结构的所述钢梁内侧，所述固定牛腿的横板的宽度D1小于或等于所述钢梁的翼缘板朝向两侧伸出所述钢梁的腹板的宽度D2；第一加劲板，朝向所述钢梁的腹板水平垂直焊接连接在所述钢梁的腹板上，所述第一加劲板适于通过螺栓与所述固定牛腿的横板连接，所述第一加劲板的宽度D3小于或等于所述钢梁的翼缘板朝向两侧伸出所述腹板的宽度D2；该发明的节点形式简单，可在现场仅通过螺栓进行装配式安装，施工时，可将钢梁从上方吊放，其腹板直接插入到两个固定牛腿之间进行固定，简化了安装工序，且减少了临时固定措施。

但本申请发明人在实现上述申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

上述技术方案中所述的连接结构仍需要借助螺栓结构进行进一步固定，由于实际建筑中涉及多个梁柱连接结构，需要人工进行进一步的施工，空中作业以人工来说相对不便，会增加工时降低建筑效率，同时空中作业具备一定的危险性；上述技术方案中梁柱结构所有的重量皆集中在位于竖板上方的横板以及第一加劲板上，不难看出重量集中的第一加劲板上由于需要开设螺栓通过的螺纹孔，不宜设计地较厚，从结构上来说固定牛腿对楼层竖向支撑力全由第一加劲板承受，第一加劲板容易发生弯折，第一加劲板无其他结构对其进行协助，严重时可能造成梁结构损坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种装配式PEC梁柱节点构造，本发明安装快捷，不需要搭配其他锁定限位件，配备有多个支撑板对梁体结构进行支撑，支撑性能好。

一种装配式PEC梁柱节点构造，包括柱体结构、梁体结构及用于连接所述柱体结构与所述梁体结构的梁柱连接结构，所述梁柱连接结构包括固定连接于所述柱体结构侧面的插件容置单元及固定连接于所述梁体结构上的插接件单元；所述插件容置单元包括固定设置于所述柱体结构上的第一支撑板及固定设置于所述第一支撑板上端的围板，所述第一支撑板、所述围板及所述柱体结构的侧面围成一个上端开口用于容置所述插接件单元的插件容置槽；所述插接件单元包括插板及设置于所述插板上端的第二支撑板，其中所述插板的外轮廓与所述插件容置槽相适配。

作为上述技术方案的优选，所述插接件单元还包括有插板连接板，所述插板连接板上端面与所述第二支撑板下端面固定连接，所述插板连接板两个侧面分别与所述插板及所述梁体结构固定连接；所述围板上开设有缺口，所述缺口用于容置所述插板连接板。

作为上述技术方案的优选，所述插板在竖向短于插板连接板高度，在所述插接件单元底部仅有插板连接板与第一支撑板接触。

在本申请中，插接件单元与插件容置槽相互适配及约束，主要用于限定梁体结构位置。插板与第二围板块可限定梁体结构沿梁轴线方向位置，插板连接板与第二围板块可限定梁体结构垂直梁体结构轴线方向位置，插板连接板与第一支撑板可限定梁体结构竖向位置。

作为上述技术方案的优选，所述围板包括与所述柱体结构侧面固定连接的第一围板块及与所述第一围板块固定连接且与柱体结构侧面平行的第二围板块，其中，所述缺口开设于所述第二围板块上；所述插板连接板的长度与所述缺口的深度相适配，所述插板连接板的厚度小于或等于所述缺口的宽度。

作为上述技术方案的优选，所述缺口由所述第二围板块上端面向下开设至所述第二围板块的下端面。

作为上述技术方案的优选，所述柱体结构位于所述梁柱连接结构处内部还设置有若干块第一加劲板。

作为上述技术方案的优选，所述梁体结构为H型钢。

作为上述技术方案的优选，所述柱体结构为H型钢。

作为上述技术方案的优选，所述梁体结构为PEC组合H型梁。

作为上述技术方案的优选，所述柱体结构为PEC组合H型柱。

上述技术方案中的PEC指的是部分填充钢-混凝土组合构件 Partially EncasedComposite Members，简称PEC。即主钢件外周轮廓间填充混凝土所形成的结构构件。详细可参照2021年1月1日起实施的《部分填充钢-混凝土结构技术规程》。

由于本申请所用到的结构皆需要焊接固定，故本技术方案中所采用的建筑体系皆采用钢结构，方便焊接。

作为上述技术方案的优选，所述插板连接板及第二支撑板与所述梁体结构为一体成型结构。

上述技术方案中，所述的一体成型结构可以通过如下的方式进行制作，切割两块翼板中在空间位置上位于下方的翼板，切割的宽度是第二支撑板的宽度；插板于切割完成后的梁体结构上焊接；一体式的结构能增强插板连接板及第二支撑板整体结构性能，相比于焊接方式的连接关系，连接节点的可靠性更高。

作为上述技术方案的优选，所述梁体结构还包括有第二加劲板，所述第二加劲板设置于所述第二支撑板与所述翼板之间，所述第二加劲板连接两个翼板并与所述腹板垂直连接。

作为上述技术方案的优选，所述梁体结构还包括有第三加劲板，所述第三加劲板设置于所述第二支撑板与所述翼板交界处，所述第三加劲板的数量为两块相对于所述腹板对称设置，所述第三加劲板与两块所述翼板垂直连接。

作为上述技术方案的优选，所述围板上端面与所述第二支撑板下端面为光滑平面。

一种工装，采用上述技术方案中的节点构造进行装配。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请所涉及的装配式PEC梁柱节点构造，柱体结构与插件容置单元以及梁体结构与插接件单元之间的连接可于加工工厂中完成焊接操作，本申请的节点构造结构实地安装中结构上只需要一次套接便可完成梁柱之间的连接，不需要传统建筑中的临时固定，不需要等待便可进行下一步骤的建造，大大提升建造效率；

2、进一步的，在本申请的一种实施例中，由于结构不受到其他标准件或者说连接件的尺寸限制，第一支撑板以及第二支撑板可根据需要自定义板料的厚度，提升板料的抗弯曲性能；

3、进一步的，在本申请的另一个实施例中，第二支撑板以及插板连接板由H型钢材进一步加工得到，能尽可能地使支撑结构为一体成型件，提升结构的支撑性能。

附图说明

图1为本申请结构示意图；

图2为本申请一种实施例中的结构爆炸图；

图3为本申请另一种实施例中的结构爆炸图；

其中，1-柱体结构、11-第一加劲板、2-梁体结构、21-翼板、22-腹板、23.1-第二加劲板、23.2-第三加劲板、3-插件容置单元、31-第一支撑板、32-围板、321-第一围板块、322-第二围板块、4插接件单元、41-插板、42-第二支撑板、43-插板连接板、a-插件容置槽、b-缺口。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明：

实施例一：

一种装配式PEC梁柱节点构造，请参照图1，包括柱体结构1、梁体结构2及用于连接柱体结构1与梁体结构2的梁柱连接结构，在本实施例中，柱体结构1与梁体结构2为H型钢。

梁柱连接结构包括固定连接在柱体结构1侧面上的插件容置单元3以及固定连接于梁体结构2上的插接件单元4；柱体结构1位于梁柱连接结构处区域内部还设置有两块第一加劲板11。

请参照图2，插件容置单元3由第一支撑板31及围板32组成，其中，第一支撑板31通过焊接的方式垂直设置于柱体结构1的侧面，第一支撑板31呈横向设置即第一支撑板31的端面与底地面保持平行，围板32由两块第一围板块321及第二围板块322组成，第一围板块321下端与第一支撑板31的上端面垂直固定连接，同时第一围板块321的一侧与柱体结构1的侧面固定连接，第二围板块322连接两块第一围板块321，且第二围板块322上开设有缺口b。

插接件单元4与H型的梁体结构2之间通过第二加劲板23.1连接固定，第二加劲板23.1与梁体结构2通过焊接的方式固定，第二加劲板23.1为长方形板材，长度与翼板21的长度相同，宽度与两块翼板21之间的距离相同，第二加劲板23.1的设置方便插接件单元4与梁体结构2之间的焊接固定；插接件单元4由插板41、第二支撑板42以及插板连接板43组成，其中插板41与第二支撑板42之间通过焊接形成T字形结构，第二支撑板42与第二加劲板23.1直接连接，插板41与第二加劲板23.1之间保留一定的间隔方便插板41插入插件容置单元3内部的容置槽内，插板41通过插板连接板43与第二加劲板23.1连接，缺口b的存在就是方便插接件单元4在插入插件容置单元3缺口b有区域容置，缺口b的深度与插板连接板43的长度相同，插板连接板43的厚度比所述缺口b的宽度小5mm，插板连接板43的竖向长度比插板41的竖向长度长10mm，以保证插接件单元底部仅有插板连接板与第一支撑板接触。

插板41的整体外轮廓与第一支撑板31、围板32及柱体结构侧面所围成的插件容置槽a（此处的插件容置槽a不包括缺口b）相同，插板41与插件容置槽a配合连接并填满整个插件容置槽a。

实施例二：

请参照图3，与实施例一不同之处在于，本实施例中所涉及的插接件单元4中的插板连接板43及第二支撑板42与梁体结构2为一体成型结构，可以理解为由H型钢梁通过进一步加工成型，将H型钢梁中两个平行的翼板21中为下方的翼板21截断一部分，截断部分的宽度为第二支撑板42的宽度，此时上方的翼板21前端一部分区域充当第二支撑板42，腹板22的一部分区域充当插板连接板43，再在上方的翼板21及腹板22的前端焊接插板41，第二支撑板42与梁体结构2交界处设置有第三加劲板23.2，第三加劲板的数量为两块相对于腹板22对称设置，第三加劲板23.2垂直连接两块翼板21。从结构上来说一体型结构减少节点焊接量，节点可靠性更高，但是由于上述操作下的插板连接板43及第二支撑板42的尺寸会受到H型钢本身尺寸的限制，适用范围会相对减小。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种装配式PEC梁柱节点构造，包括柱体结构（1）、梁体结构（2）及用于连接所述柱体结构（1）与所述梁体结构（2）的梁柱连接结构，其特征在于：

所述梁柱连接结构包括固定连接于所述柱体结构（1）侧面的插件容置单元（3）及固定连接于所述梁体结构（2）上的插接件单元（4）；

所述插件容置单元（3）包括固定设置于所述柱体结构（1）上的第一支撑板（31）及固定设置于所述第一支撑板（31）上端的围板（32），所述第一支撑板（31）、所述围板（32）及所述柱体结构（1）的侧面围成一个上端开口用于容置所述插接件单元（4）的插件容置槽（a）；

所述插接件单元（4）包括插板（41）及设置于所述插板（41）上端的第二支撑板（42），其中所述插板（41）的外轮廓与所述插件容置槽（a）相适配。

2.根据权利要求1所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述插接件单元（4）还包括有插板连接板（43），所述插板连接板（43）上端面与所述第二支撑板（42）下端面固定连接，所述插板连接板（43）两个侧面分别与所述插板（41）及所述梁体结构（2）固定连接；所述围板（32）上开设有缺口（b），所述缺口（b）用于容置所述插板连接板（43）。

3.根据权利要求2所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述围板（32）包括与所述柱体结构（1）侧面固定连接的第一围板块（321）及与所述第一围板块（321）固定连接且与柱体结构（1）侧面平行的第二围板块（322），其中，所述缺口（b）开设于所述第二围板块（322）上；所述插板连接板（43）的长度与所述缺口（b）的深度相适配，所述插板连接板（43）的厚度稍小于所述缺口（b）的宽度；所述插板连接板（43）竖向长度稍长于所述插板（41）。

4.根据权利要求3所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述缺口（b）由所述第二围板块（322）上端面向下开设至所述第二围板块（322）的下端面。

5.根据权利要求1所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述柱体结构（1）位于所述梁柱连接结构处内部还设置有若干块第一加劲板（11）。

6.根据权利要求4所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述梁体结构（2）为H型钢；所述柱体结构（1）与所述插件容置单元（3）连接的侧面为钢板结构。

7.根据权利要求6所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述插板连接板（43）及第二支撑板（42）与所述梁体结构（2）为一体成型结构。

8.根据权利要求6所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述梁体结构（2）还包括有第二加劲板（23.1），所述第二加劲板（23.1）设置于所述第二支撑板（42）与所述翼板（21）之间，所述第二加劲板（23.1）连接两个翼板（21）并与所述腹板（22）垂直连接。

9.根据权利要求7所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述梁体结构（2）还包括有第三加劲板（23.2），所述第三加劲板（23.2）设置于所述第二支撑板（42）与所述翼板（21）交界处，所述第三加劲板的数量为两块相对于所述腹板（22）对称设置，所述第三加劲板（23.2）与两块所述翼板（21）及腹板（22）垂直连接。

10.根据权利要求1所述的一种装配式PEC梁柱节点构造，其特征在于：所述围板（32）上端面与所述第二支撑板（42）下端面为光滑平面。

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