CN113502980A - 一种调节式消能预制墙柱 - Google Patents

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CN113502980A CN202110822197.7A CN202110822197A CN113502980A CN 113502980 A CN113502980 A CN 113502980A CN 202110822197 A CN202110822197 A CN 202110822197A CN 113502980 A CN113502980 A CN 113502980A
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Abstract

本发明涉及消能减震技术领域，公开了一种调节式消能预制墙柱，竖向调节构件的两端分别与预制上支墩构件的下端和阻尼器构件的上端连接，预制下支墩构件的上端与阻尼器构件的下端连接；连接支座与预制框架顶梁连接，连接夹片的上部与连接支座可拆卸连接，连接夹片的下部通过调节螺丝与调节支座连接，调节支座上设有可供调节螺丝穿过的腰形孔，腰形孔呈竖向设置，调节支座与阻尼器构件连接；吊运调节式消能预制墙柱时，预制下支墩构件和预制上支墩构件之间可拆卸连接有临时固定角钢。本发明具有能调整调节式消能预制墙柱的高度，安装方便，施工效率高，加工精度要求低，适用范围广，实用性强，消能减振效果好，吊运方便的优点。

Description

一种调节式消能预制墙柱
技术领域
本发明涉及消能减震技术领域，特别是涉及一种调节式消能预制墙柱。
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，但装配式建筑物在使用过程中不可避免地会遭受到地震等外部动力荷载的作用，当作用于建筑物的外部动力荷载达到一定的强度时，建筑物会产生强烈的振动，不仅严重影响建筑物的正常使用功能，而且可能威胁建筑物的安全，造成建筑物破坏、倒塌的灾难性后果，装配式建筑的抗震性能比现浇结构的抗震性能弱，使得装配式建筑的发展受到了限制，故需要运用消能减震技术来解决装配式建筑当前的难题。目前，相比于其他阻尼器支撑方式，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；但现有的支墩型支撑通常是现场浇筑，安装效率低，且支墩型支撑高度一定，不可调节，为了保证支墩型支撑的安装精度，需要控制支墩型支撑的加工误差，以免出现支墩型支撑过高或过低的现象出现，对建设周期造成影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种调节式消能预制墙柱，能调整调节式消能预制墙柱的高度，安装方便，施工效率高，加工精度要求低，适用范围广，实用性强，消能减振效果好，吊运方便。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种调节式消能预制墙柱，包括预制下支墩构件、预制上支墩构件、阻尼器构件和竖向调节构件，所述预制上支墩构件的下端与所述竖向调节构件的上端连接，所述竖向调节构件的下端与所述阻尼器构件的上端连接，所述预制下支墩构件的上端与所述阻尼器构件的下端连接；
所述竖向调节构件包括连接支座、连接夹片和调节支座，所述连接支座与所述预制框架顶梁连接，所述连接夹片的上部与所述连接支座可拆卸连接，所述连接夹片的下部通过调节螺丝与所述调节支座连接，所述调节支座上设有可供所述调节螺丝穿过的腰形孔，所述腰形孔呈竖向设置，所述调节支座与所述阻尼器构件连接；
吊运所述调节式消能预制墙柱时，所述预制下支墩构件和所述预制上支墩构件之间可拆卸连接有临时固定角钢。
作为本发明优选的方案，所述连接支座包括顶板、设置在所述顶板的底面的第一围板和设置在所述顶板的顶面且其上端伸至所述竖向调节构件内的第一锚固钢筋，所述调节支座包括底板和设置在所述底板顶面的第二围板，所述连接夹片设有多个且呈间隔布置，所述第一围板和所述第二围板分别与所述连接夹片的上部和下部连接
作为本发明优选的方案，所述连接夹片通过连接螺丝与所述连接支座连接，所述连接夹片包括两个夹板，所述连接螺丝穿过一个夹板、所述第一围板和另一个夹板与螺母连接，所述调节螺丝穿过一个夹板、所述第二围板和另一个夹板与螺母连接，所述第一围板和所述第二围板分别设置在所述连接夹板的上部和下部。
作为本发明优选的方案，所述夹板与所述第二围板之间设有摩擦片。
作为本发明优选的方案，所述阻尼器构件包括阻尼器本体、阻尼器连接板和第二锚固钢筋，所述阻尼器本体的上端和所述竖向调节构件连接，所述阻尼器本体的下端和所述阻尼器连接板的上端连接，所述阻尼器连接板的下端和所述第二锚固钢筋的上端连接，所述第二锚固钢筋的下端伸至所述预制下支墩构件。
作为本发明优选的方案，所述调节式消能预制墙柱设置在预制框架顶梁和预制框架底梁之间，所述预制框架底梁的结构与所述预制框架底顶梁的结构相同，所述预制上支墩构件的上端与所述预制框架顶梁的下端连接所述预制下支墩构件的下端与所述预制框架底梁的上端连接，所述预制框架顶梁和所述预制框架底梁分别设置在相邻的两个混凝土柱之间。
作为本发明优选的方案，所所述预制框架顶梁包括梁箍筋、纵向钢筋、连接钢筋和梁连接板，所述梁箍筋设有多个且沿纵向间隔布置，所述纵向钢筋设有多个且分别布置在所述梁箍筋的四角，所述连接钢筋设有多个且均设置在所述梁连接板上，所述梁连接板与所述纵向钢筋连接，所述连接钢筋位于所述预制框架顶梁与所述预制上支墩构件的连接处，所述连接钢筋的第一端预埋在所述梁箍筋和所述纵向钢筋形成的空间结构内，所述连接钢筋的第二端插设在所述预制上支墩构件内。
作为本发明优选的方案，所述预制上支墩构件包括支墩墩身和多个预埋在所述支墩墩身上的灌浆套筒，所述预制上支墩构件的灌浆套筒与所述预制框架顶梁的连接钢筋的第二端插接配合，所述预制下支墩构件的灌浆套筒与所述预制框架底梁的连接钢筋的第二端插接配合，所述预制下支墩构件的结构与所述预制上支墩构件的结构相同。
作为本发明优选的方案，所述支墩墩身包括竖向钢筋和水平钢筋，所述竖向钢筋和所述水平钢筋均设有多根，多根所述竖向钢筋和多根所述水平钢筋连接并组成一个包含多个矩形网格的空间网格结构的一个竖直平面层，所述灌浆套筒套接在所述竖向钢筋的顶部。
作为本发明优选的方案，所述支墩墩身还包括抗弯钢筋和暗柱箍筋，所述抗弯钢筋设有四根且分别设置在所述竖直平面层的四角处且呈竖直布置，所述抗弯钢筋的顶部套接有所述灌浆套筒，所述暗柱箍筋的四角分别与两根所述竖向钢筋和两根所述抗弯钢筋连接，所述暗柱箍筋设有多个且分别沿所述竖向钢筋的长度方向间隔布置在相邻两个所述竖向钢筋之间。
本发明实施例一种调节式消能预制墙柱与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过在工厂预制构件再吊运至现场进行安装和浇筑，大大缩短了施工的周期，施工效率高，而通过调节竖向调节构件来调整预制上支墩构件的位置，使调节式消能预制墙柱的高度能根据安装位置的高度而调整，方便安装调节式消能预制墙柱，对调节式消能预制墙柱的加工精度要求低，有效避免了调节式消能预制墙柱的高度过低或过高的现象出现，且还适用于多种阻尼器的连接，适用范围广，实用性强；其中，通过阻尼器的设置，能有效消耗至支墩构件振动能量，进而使下传至预制下支墩构件的安装面的振动得到很好的衰减，消能减振效果好；且通过临时固定角钢的设置，能不完全拧紧调节螺丝，方便后续拧动调节螺丝对调节支座进行调节，延长调节螺丝的使用寿命，同时能保证竖向调节构件不松散，使预制上支墩构件和预制下支墩构件在吊运过程中不会发生移位，始终保持平行，保证了阻尼器能达到预期的耗能效果，加快了阻尼器安装效率，且吊运方便。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种调节式消能预制墙柱的结构示意图；
图2是临时固定角钢的安装示意图；
图3是阻尼器构件与竖向调节构件的装配示意图；
图4是调节支座的结构示意图；
图5是预制框架顶梁的结构示意图；
图6是预制上支墩构件与预制框架顶梁的装配示意图；
图7是预制上支墩构件的结构示意图；
图8是预制下支墩构件与预制框架底梁的装配示意图；
图中，1、预制上支墩构件；11、支墩墩身；111、竖向钢筋；112、水平钢筋；113、抗弯钢筋；114、暗柱箍筋；12、灌浆套筒；2、预制下支墩构件；3、阻尼器构件；31、阻尼器本体；32、阻尼器连接板；33、第二锚固钢筋；4、竖向调节构件；41、连接支座；411、顶板；412、第一围板；413、第一锚固钢筋；421、夹板；43、调节支座；431、腰形孔；432、底板；433、第二围板；44、连接螺丝；45、调节螺丝；5、临时固定角钢；6、预制框架顶梁；61、梁箍筋；62、纵向钢筋；63、连接钢筋；64、梁连接板；7、预制框架底梁；8、摩擦片。
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。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图4所示，本发明提供的一种调节式消能预制墙柱的优选实施例，其包括预制上支墩构件1、预制下支墩构件2、阻尼器构件3和竖向调节构件4，所述预制上支墩构件1的下端与所述竖向调节构件4的上端连接，所述竖向调节构件4的下端与所述阻尼器构件3的上端连接，所述预制下支墩构件2的上端与所述阻尼器构件3的下端连接；所述竖向调节构件4包括连接支座41、连接夹片和调节支座43，所述连接支座41与所述预制框架顶梁6连接，所述连接夹片的上部与所述连接支座41可拆卸连接，优选的，所述连接夹片的上部与所述连接支座41通过连接螺丝44连接，所述连接夹片的下部通过调节螺丝45与所述调节支座43连接，所述调节支座43上设有可供所述调节螺丝45穿过的腰形孔431，所述腰形孔431呈竖向设置，所述调节支座43与所述阻尼器构件3连接；吊运所述调节式消能预制墙柱时，所述预制下支墩构件2和所述预制上支墩构件1之间可拆卸连接有临时固定角钢5。
加工时，在工厂进行预制下支墩构件2、预制上支墩构件1、阻尼器构件3和竖向调节构件4的制作和装配，在预制上支墩构件1和预制下支墩构件2之间安装临时固定角钢5，再将调节式消能预制墙柱吊运至预设位置，拆卸临时固定角钢5，通过竖向调节构件4调节预制上支墩构件1的位置，当预制上支墩构件1调节到合适位置后，拧紧调节螺栓；由此，本发明通过在工厂预制构件再吊运至现场进行安装和浇筑，大大缩短了施工的周期，施工效率高，而通过调节竖向调节构件4来调整预制上支墩构件1的位置，使调节式消能预制墙柱的高度能根据安装位置的高度而调整，方便安装调节式消能预制墙柱，对调节式消能预制墙柱的加工精度要求低，有效避免了调节式消能预制墙柱的高度过低或过高的现象出现，且还适用于多种阻尼器的连接，适用范围广，实用性强；其中，通过阻尼器的设置，能有效消耗至支墩构件振动能量，进而使下传至预制下支墩构件2的安装面的振动得到很好的衰减，消能减振效果好；且通过临时固定角钢5的设置，能不完全拧紧调节螺丝45，方便后续拧动调节螺丝45对调节支座43进行调节，延长调节螺丝45的使用寿命，同时能保证竖向调节构件4不松散，使预制上支墩构件1和预制下支墩构件2在吊运过程中不会发生移位，始终保持平行，保证了阻尼器能达到预期的耗能效果，加快了阻尼器安装效率，且吊运方便。
示例性的，如图3和图4所示，所述连接支座41包括顶板411、设置在所述顶板411的底面边部的第一围板412和设置在所述顶板411的顶面且其上端伸至所述竖向调节构件4内的第一锚固钢筋413，具体的，所述第一围板412的截面为H形结构，所述调节支座43包括底板432和设置在所述底板432顶面的第二围板433，具体的，所述第二围板433的截面为H形结构，所述连接夹片设有多个且呈间隔布置，所述第一围板412和所述第二围板433分别与所述连接夹片的上部和下部连接；这样的设计，使第一围板412和第二围板433能稳固地固定在顶板411和底板432上，不易侧翻，结构稳固，承重重量大，且通过连接夹片的设置，增加了第一围板412和第二围板433与连接夹片的连接强度，减少应力集中，结构稳固，保证了阻尼器的消能效果。
示例性的，如图3所示，所述连接夹片通过连接螺丝44与所述连接支座41连接，所述连接夹片包括两个夹板421，所述连接螺丝45穿过一个夹板、所述第一围板412和另一个夹板与螺母连接，所述调节螺丝穿过一个夹板、所述第二围板433和另一个夹板与螺母连接，从而使连接支座41和调节支座43夹紧连接在两个夹板421之间，所述第一围板412和所述第二围板433分别设置在所述连接夹板421的上部和下部，装卸方便。
示例性的，如图3和图4所示，所述夹板421与所述第二围板433之间设有摩擦片8，具体的，所述摩擦片通过所述调节螺丝45与所述第二围板433连接，利用框架侧移导致层间高度下降以及框架梁在地震中的挠曲变形产生的竖向位移，通过夹板421、第二围板433与摩擦片8之间的摩擦力来增加耗能，耗能效果好，增加了竖向可调节连接件的附加作用。
示例性的，如图3所示，所述阻尼器构件3包括阻尼器本体31、阻尼器连接板32和第二锚固钢筋33，所述阻尼器本体31的上端和所述竖向调节构件4连接，所述阻尼器本体31的下端和所述阻尼器连接板32的上端连接，所述阻尼器连接板32的下端和所述第二锚固钢筋33的上端连接，所述第二锚固钢筋33的下端伸至所述预制下支墩构件2；安装时，将第二锚固钢筋33插至预制下支墩构件2内，再通过混凝土浇筑固定，使阻尼器构件3能稳固地固定在下支墩构件上，连接稳固。
示例性的，如图1所示，所述调节式消能预制墙柱设置在预制框架顶梁6和预制框架底梁7之间，所述预制框架底梁7的结构与所述预制框架底顶梁的结构相同，所述预制上支墩构件1的上端与所述预制框架顶梁6的下端连接所述预制下支墩构件2的下端与所述预制框架底梁7的上端连接，所述预制框架顶梁6和所述预制框架底梁7分别设置在相邻的两个混凝土柱之间，通过这样的设计，能消耗部分混凝土柱的振动能量。
示例性的，如图5和图6所示，所述预制框架顶梁6包括梁箍筋61、纵向钢筋62、连接钢筋63和梁连接板64，所述梁箍筋61设有多个且沿纵向间隔布置，所述纵向钢筋62设有多个且分别布置在所述梁箍筋61的四角，所述连接钢筋63设有多个且均设置在所述梁连接板64上，所述梁连接板64与所述纵向钢筋62连接，所述连接钢筋63位于所述预制框架顶梁6与所述预制上支墩构件1的连接处，所述连接钢筋63的第一端预埋在所述梁箍筋61和所述纵向钢筋62形成的空间结构内，所述连接钢筋63的第二端插设在所述预制上支墩构件1内；由此，保证了预制框架顶梁6和预制上支墩构件1连接的稳固性。
示例性的，如图5至图8所示，所述预制上支墩构件1包括支墩墩身11和多个预埋在所述支墩墩身11上的灌浆套筒12，所述预制上支墩构件1的灌浆套筒12与所述预制框架顶梁6的连接钢筋63的第二端插接配合，所述预制下支墩构件2的灌浆套筒12与所述预制框架底梁7的连接钢筋63的第二端插接配合，所述预制下支墩构件2的结构与所述预制上支墩构件1的结构相同；所述支墩墩身11包括竖向钢筋111和水平钢筋112，所述竖向钢筋111和所述水平钢筋112均设有多根，多根所述竖向钢筋111和多根所述水平钢筋112连接并组成一个包含多个矩形网格的空间网格结构的一个竖直平面层，所述灌浆套筒12套接在所述竖向钢筋111的顶部；所述支墩墩身11还包括抗弯钢筋113和暗柱箍筋114，所述抗弯钢筋113设有四根且分别设置在所述竖直平面层的四角处且呈竖直布置，所述抗弯钢筋113的顶部套接有所述灌浆套筒12，所述暗柱箍筋114的四角分别与两根所述竖向钢筋111和两根所述抗弯钢筋113连接，所述暗柱箍筋114设有多个且分别沿所述竖向钢筋111的长度方向间隔布置在相邻两个所述竖向钢筋111之间；由此，通过抗弯钢筋113的设置，增加了支墩的抗弯强度；通过暗柱箍筋114的设置，能更好地约束混凝土，提高抗震延性；且通过灌浆套筒12的设置，使连接钢筋63与竖向钢筋111和抗弯钢筋113的连接紧固的同时，保证调节式消能预制墙柱承受的拉力，且性能可靠，适用性广，安装简便。
在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
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)

1.一种调节式消能预制墙柱，其特征在于，包括预制下支墩构件、预制上支墩构件、阻尼器构件和竖向调节构件，所述预制上支墩构件的下端与所述竖向调节构件的上端连接，所述竖向调节构件的下端与所述阻尼器构件的上端连接，所述预制下支墩构件的上端与所述阻尼器构件的下端连接；
所述竖向调节构件包括连接支座、连接夹片和调节支座，所述连接支座与所述预制框架顶梁连接，所述连接夹片的上部与所述连接支座可拆卸连接，所述连接夹片的下部通过调节螺丝与所述调节支座连接，所述调节支座上设有可供所述调节螺丝穿过的腰形孔，所述腰形孔呈竖向设置，所述调节支座与所述阻尼器构件连接；
吊运所述调节式消能预制墙柱时，所述预制下支墩构件和所述预制上支墩构件之间可拆卸连接有临时固定角钢。
2.如权利要求1所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述连接支座包括顶板、设置在所述顶板的底面的第一围板和设置在所述顶板的顶面且其上端伸至所述竖向调节构件内的第一锚固钢筋，所述调节支座包括底板和设置在所述底板顶面的第二围板，所述连接夹片设有多个且呈间隔布置，所述第一围板和所述第二围板分别与所述连接夹片的上部和下部连接。
3.如权利要求2所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述连接夹片通过连接螺丝与所述连接支座连接，所述连接夹片包括两个夹板，所述连接螺丝穿过一个夹板、所述第一围板和另一个夹板与螺母连接，所述调节螺丝穿过一个夹板、所述第二围板和另一个夹板与螺母连接，所述第一围板和所述第二围板分别设置在所述连接夹板的上部和下部。
4.如权利要求3所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述夹板与所述第二围板之间设有摩擦片。
5.如权利要求1所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述阻尼器构件包括阻尼器本体、阻尼器连接板和第二锚固钢筋，所述阻尼器本体的上端和所述竖向调节构件连接，所述阻尼器本体的下端和所述阻尼器连接板的上端连接，所述阻尼器连接板的下端和所述第二锚固钢筋的上端连接，所述第二锚固钢筋的下端伸至所述预制下支墩构件。
6.如权利要求1所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述调节式消能预制墙柱设置在预制框架顶梁和预制框架底梁之间，所述预制框架底梁的结构与所述预制框架底顶梁的结构相同，所述预制上支墩构件的上端与所述预制框架顶梁的下端连接所述预制下支墩构件的下端与所述预制框架底梁的上端连接，所述预制框架顶梁和所述预制框架底梁分别设置在相邻的两个混凝土柱之间。
7.如权利要求6所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述预制框架顶梁包括梁箍筋、纵向钢筋、连接钢筋和梁连接板，所述梁箍筋设有多个且沿纵向间隔布置，所述纵向钢筋设有多个且分别布置在所述梁箍筋的四角，所述连接钢筋设有多个且均设置在所述梁连接板上，所述梁连接板与所述纵向钢筋连接，所述连接钢筋位于所述预制框架顶梁与所述预制上支墩构件的连接处，所述连接钢筋的第一端预埋在所述梁箍筋和所述纵向钢筋形成的空间结构内，所述连接钢筋的第二端插设在所述预制上支墩构件内。
8.如权利要求7所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述预制上支墩构件包括支墩墩身和多个预埋在所述支墩墩身上的灌浆套筒，所述预制上支墩构件的灌浆套筒与所述预制框架顶梁的连接钢筋的第二端插接配合，所述预制下支墩构件的灌浆套筒与所述预制框架底梁的连接钢筋的第二端插接配合，所述预制下支墩构件的结构与所述预制上支墩构件的结构相同。
9.如权利要求8所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述支墩墩身包括竖向钢筋和水平钢筋，所述竖向钢筋和所述水平钢筋均设有多根，多根所述竖向钢筋和多根所述水平钢筋连接并组成一个包含多个矩形网格的空间网格结构的一个竖直平面层，所述灌浆套筒套接在所述竖向钢筋的顶部。
10.如权利要求9所述的调节式消能预制墙柱，其特征在于，所述支墩墩身还包括抗弯钢筋和暗柱箍筋，所述抗弯钢筋设有四根且分别设置在所述竖直平面层的四角处且呈竖直布置，所述抗弯钢筋的顶部套接有所述灌浆套筒，所述暗柱箍筋的四角分别与两根所述竖向钢筋和两根所述抗弯钢筋连接，所述暗柱箍筋设有多个且分别沿所述竖向钢筋的长度方向间隔布置在相邻两个所述竖向钢筋之间。
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