CN113529944B - 一种梁柱耗能连接件及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种梁柱耗能连接件及其施工方法,包括连接端板,连接端板竖向设置在预制梁与预制柱的连接节点处,预制梁的梁端上下对称设置有耗能件安装槽,两个耗能单元分别设置在上下两个耗能件安装槽中;耗能单元的一端与连接端板固定连接,另一端与预制梁的梁端面固定;预应力筋设置在连接端板与预制梁的梁端之间,预应力筋的一端固定穿插在预制梁中,另一端贯穿连接端板后,并通过螺栓锚固在连接端板上;本发明在连接端板与预制梁之间设置预应力筋,能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始装置;通过设置耗能件安装槽,为预制梁的梁端提供了较大的转动空间,以使耗能单元在地震作用下能够充分变形,并有效提高了梁柱耗能连接件的耗能能力。
Description
技术领域
本发明属于梁柱耗能连接件技术领域,特别涉及一种梁柱耗能连接件及其施工方法。
背景技术
随着装配式建筑的快速发展,干式连接技术由于其不需要现场进行大量的湿式作业,满足装配式建筑绿色环保,节能高效的发展理念,得到社会群体的广泛关注;预制梁柱的相连部位称为节点核心区,节点核心区作为主体结构受力的关键部位;现有节点核心区的干式连接结构包括焊接、钢吊架及牛腿连接等。
其中,焊接连接结构中,由于未设置塑性铰,抗震性能较差;钢吊架连接结构中,构件较多,结构复杂,安装精度要求高;牛腿连接包括明牛腿连接和暗牛腿连接;明牛腿占空间大,而且暴露在外美观性差;而暗牛腿由于考虑美观性必然会影响构件的力学性能,同时梁端和牛腿的配筋较为复杂,施工难度较大;同时,现有的干式连接结构自复位能力较差。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种梁柱耗能连接件及其施工方法,以解决现有节点核心区的干式连接结构的抗震性能较差,自复位能力较差的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种梁柱耗能连接件,所述耗能连接件设置在预制柱与预制梁的连接节点处;所述耗能连接件包括连接端板、两个耗能单元及预应力筋;连接端板竖向设置在预制梁与预制柱的连接节点处,连接端板的一侧与预制柱的侧壁固定,另一侧与预制梁的梁端固定;
预制梁的梁端上下对称设置有耗能件安装槽,两个耗能单元分别设置在上下两个耗能件安装槽中;耗能单元的一端与连接端板固定连接,另一端与预制梁的梁端面固定;预应力筋设置在连接端板与预制梁的梁端之间,预应力筋的一端固定穿插在预制梁中,另一端贯穿连接端板后,并通过螺栓锚固在连接端板上。
进一步的,预应力筋与连接端板的锚固点处设置有背焊钢板,背焊钢板靠近预制梁的一侧设置;其中,预制梁的梁端设置有背板安装缺口,背焊钢板配合设置在背板安装缺口中;背焊钢板的一侧与连接端板焊接固定,另一侧与背板安装缺口紧密贴合,且预应力筋贯穿背焊钢板设置。
进一步的,两个耗能单元的结构相同,每个耗能单元包括两个竖向平行的耗能模块,两个耗能模块沿预制梁宽度方向的中线对称设置;
每个耗能模块包括柱侧摩擦板、两个耗能板及梁侧摩擦板,柱侧摩擦板垂直固定在连接端板上,并向预制梁一侧水平延伸;梁侧摩擦板垂直固定在耗能件安装槽的竖直面上,并向预制柱一侧水平延伸;两个耗能板对称设置在柱侧摩擦板与梁侧摩擦板的两侧,耗能板的一端通过螺栓与柱侧摩擦板的延伸端固定连接,耗能板的另一端通过螺栓与梁侧摩擦板的延伸端固定连接。
进一步的,柱侧摩擦板及梁侧摩擦板的延伸端设置有弧形缺口,弧形缺口靠近连接节点中心一侧设置。
进一步的,耗能板上设置有第一孔道及第二孔道;其中,第一孔道及第二孔道均靠远离连接节点中心的方向设置,且第一孔道与第二孔道在耗能板的中线位置相交贯通;
柱侧摩擦板的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一孔道匹配设置;梁侧摩擦板的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二孔道匹配设置;
其中一螺栓依次贯穿耗能板的第一孔道及柱侧摩擦板的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板与耗能板固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板的第二孔道及梁侧摩擦板的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板与耗能板固定连接在一起。
进一步的,耗能板的中部均匀设置有若干条形孔洞,条形孔洞的长轴方向与耗能板的轴线方向一致;
耗能板的一端设置有第一固定孔,另一端设置有第二固定孔;柱侧摩擦板的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一固定孔匹配设置;梁侧摩擦板的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二固定孔匹配设置;其中一螺栓依次贯穿耗能板的第一固定孔及柱侧摩擦板的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板与耗能板固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板的第二固定孔及梁侧摩擦板的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板与耗能板固定连接在一起。
进一步的,耗能件安装槽的竖直面设置有梁端预埋板,梁端预埋板的一侧与梁侧摩擦板垂直固定,另一侧与预制梁中的梁内纵筋固定连接。
进一步的,还包括柱侧固定板;柱侧固定板设置在预制柱的侧壁上,并与连接端板竖向平行且对称设置;柱侧固定板与连接端板之间通过高强螺栓杆固定连接在一起;其中,高强螺栓杆水平贯穿设置在预制柱中,高强螺栓杆的一端与柱侧固定板固定连接,另一端与连接端板固定连接。
进一步的,柱侧固定板和/或连接端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实。
本发明还提供了一种梁柱耗能连接件的施工方法,包括以下步骤:
利用连接端板将预应力筋锚固在预制梁中,并在预制梁的梁端上下安装耗能单元;
吊装带有耗能连接件的预制梁,至预制柱的预设安装位置;
将连接端板与预制柱的侧壁固定连接,即所述的梁柱耗能连接件施工完成。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供了一种梁柱耗能连接件及其施工方法,通过在连接端板与预制梁之间设置预应力筋,在预应力的作用下,能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始装置,具有自复位效果,减少残余变形,并能实现震后更换维修;通过在预制梁的梁端上下设置耗能件安装槽,将两个耗能单元分别设置在两个耗能件安装槽中,为预制梁的梁端提供了较大的转动空间,以使耗能单元在地震作用下能够充分变形,实现能量的耗散;同时,避免了预制梁的梁端混凝土因应力集中被压碎导致的抗弯能力下降,有效提高了梁柱耗能连接件的耗能能力,进而提高了结构的抗震性能,延长了建筑结构的使用寿命。
进一步的,预应力筋与连接端板的锚固点处设置背焊钢板,为预应力筋提供锚固空间,并提高了预应力筋的锚固强度;通过在预制梁的梁端设置背板安装缺口,并将背焊钢板安装在背板安装缺口处,背焊钢板及背板安装缺口处的混凝土,能够有效分担预应力筋的弯矩和建立,减少预应力筋的应力损失,大大提高了节点的抗剪承载能力和抵抗残余变形的能力,确保节点在地震发生后仍能保持良好的自复位效果。
进一步的,利用耗能板将柱侧摩擦板与梁侧摩擦板连接,有效提高了耗能单元的摩擦耗能能力,增强摩擦板的撬力,更好的耗散梁端弯矩传递的能力,有效提高了梁柱节点的抗弯性能;耗能板的两端分别通过螺栓与柱侧摩擦板及梁侧摩擦板连接,便于对耗能板的震后更换或维护。
进一步的,将耗能单元中的梁侧端板通过梁端预埋板与预制梁固定连接;通过设置耗能件安装槽,为预制梁的梁端提供较大的转动空间,以使梁端在地震作用下产生更大的转角,让耗能件充分发挥作用,有效提高了耗能连接件的耗能能力,提高了结构的抗震性能。
进一步的,通过在预制柱的侧壁上设置柱侧固定板,柱侧固定板与连接端板通过高强螺栓杆固定连接,利用高强螺栓杆连接梁柱,满足“强节点,弱构件”的设计理念;实现将塑性铰控制在节点位置,通过节点处的耗能连接件的屈服耗能,达到减振的效果;同时,便于震后更换或修复。
进一步的,预制柱由于预制精度的限制,不可避免会出现表面不平整的情况,通过设置灌浆层确保预制柱表面平整,实现对连接端板安装的校直;同时,灌浆层的灌浆料对高强螺栓杆有粘结作用,减少了高强螺栓杆的拉力,延缓连接端板的破坏;并提高了节点刚度,传力更加可靠。
附图说明
图1为实施例1中的耗能连接件与预制梁的连接结构示意图;
图2为实施例1中的耗能单元结构示意图;
图3为实施例1中的连接端板柱侧结构示意图;
图4为实施例1中的连接端板梁侧结构示意图
图5为实施例1所述的耗能连接件的整体装配结构示意图;
图6为实施例2中的耗能连接件与预制梁的连接结构示意图;
图7为实施例2中的耗能单元结构示意图;
图8为实施例2所述的耗能连接件的整体装配结构示意图。
其中,1预制柱,2预制梁,3连接端板,4柱侧固定板,5耗能单元,6高强螺栓杆,7灌浆层,8预应力筋;21耗能件安装槽,22背板安装缺口,23预应力筋孔,24梁内纵筋;31背焊钢板;51柱侧摩擦板,52耗能板,53梁侧摩擦板,54梁侧预埋板,55高强螺栓,56加劲肋。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下具体实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如附图1-5所示,本实施例1提供了一种梁柱耗能连接件,所述耗能连接件设置在预制柱1与预制梁2的连接节点处;所述耗能连接件包括连接端板3、两个耗能单元4、预应力筋8及柱侧固定板9。
连接端板3竖向设置在预制梁2与预制柱1的连接节点处,连接端板3的一侧与预制柱1的侧壁固定,另一侧与预制梁2的梁端固定;预制梁2的梁端上下对称设置有耗能件安装槽21,两个耗能单元5分别设置在上下两个耗能件安装槽21中,两个耗能单元5的结构相同;耗能单元5的一端与连接端板3固定连接,另一端与预制梁2的梁端面固定。
本实施例1中,通过在预制梁的梁端上下设置耗能件安装槽,将两个耗能单元分别设置在两个耗能件安装槽中,为预制梁的梁端提供了较大的转动空间,以使耗能单元在地震作用下能够充分变形,实现能量的耗散;同时,避免了预制梁的梁端混凝土因应力集中被压碎导致的抗弯能力下降,有效提高了梁柱耗能连接件的耗能能力,进而提高了结构的抗震性能,延长了建筑结构的使用寿命。
每个耗能单元5包括两个竖向平行的耗能模块,两个耗能模块沿预制梁2宽度方向的中线对称设置;每个耗能模块包括柱侧摩擦板51、两个耗能板52及梁侧摩擦板53,柱侧摩擦板51垂直固定在连接端板3上,并向预制梁2一侧水平延伸;梁侧摩擦板53垂直固定在耗能件安装槽21的竖直面上,并向预制柱1一侧水平延伸;两个耗能板52对称设置在柱侧摩擦板51与梁侧摩擦板53的两侧,且位于柱侧摩擦板51与梁侧摩擦板53之间;耗能板53的一端通过一高强螺栓55与柱侧摩擦板51的延伸端固定连接,耗能板53的另一端通过另一高强螺栓55与梁侧摩擦板53的延伸端固定连接。
耗能板52上设置有第一孔道及第二孔道,第一孔道及第二孔道均靠远离连接节点中心的方向设置,且第一孔道与第二孔道在耗能板52的中线位置相交贯通;柱侧摩擦板51的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一孔道匹配设置;梁侧摩擦板53的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二孔道匹配设置;其中一高强螺栓55依次贯穿耗能板52的第一孔道及柱侧摩擦板51的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板51与耗能板52固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板52的第二孔道及梁侧摩擦板53的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板53与耗能板52固定连接在一起。
本实施例1中,通过在耗能板52上设置有第一孔道及第二孔道,第一孔道及第二孔道均靠远离连接节点中心的方向设置,且第一孔道与第二孔道在耗能板52的中线位置相交贯通,利用耗能板将柱侧摩擦板与梁侧摩擦板连接,形成斜向耗能摩擦件,有效提高了耗能单元的摩擦耗能能力,增强摩擦板的撬力,更好的耗散梁端弯矩传递的能力,有效提高了梁柱节点的抗弯性能。
优选的,耗能板52上的第一孔道及第二孔道分别设置有两个,且两个第一孔道或两个第二孔道平行设置;同样的,柱侧摩擦板51上的第一螺栓孔及梁侧摩擦板53上的第二螺栓孔的个数也分别为两个,并分别与第一孔道或第二孔道对应匹配设置。
柱侧摩擦板51及梁侧摩擦板53的延伸端设置有弧形缺口,弧形缺口靠近连接节点中心一侧设置;通过在柱侧摩擦板51及梁侧摩擦板53的延伸端设置弧形缺口,形成对柱侧摩擦板51及梁侧摩擦板53的削弱;同时,为柱侧摩擦板51及梁侧摩擦板53提供了转动空间,确保地震破坏能够发生在耗能板上,充分发挥节点的耗能能力。
柱侧摩擦板51与连接端板3之间、梁侧摩擦板53与梁侧预埋板54之间均设置有加强肋56,加强肋56水平设置,且位于两个耗能模块之间;加强肋56的一端与柱侧摩擦板51焊接固定,另一端与连接端板3焊接固定;或加强肋56的一端与梁侧摩擦板51焊接固定,另一端与梁侧预埋板54焊接固定;通过设置加强肋,有效提高了柱侧摩擦板与连接端板、梁侧摩擦板与梁侧预埋板之间的可靠连接,确保震时破坏发生在耗能板上,充分发挥耗能板的耗能能力。
耗能件安装槽21的竖直面上设置有梁端预埋板54,梁端预埋板54的一侧与梁侧摩擦板53垂直焊接固定,另一侧与预制梁2的梁内钢筋24固定连接;优选的,梁内钢筋24采用墩头形式垂直焊接在梁端预埋板54上。
本实施例1中,预制梁2的梁端均匀设置有若干预应力筋孔23,每个预应力筋孔23中穿设有预应力筋8,连接端板3通过预应力筋8与预制梁2的梁端固定,利用连接端板3形成对预应力筋8的锚固;预应力筋8的一端穿插固定在预制梁2的预应力筋孔23中,另一端贯穿连接端板3后通过螺栓锚固在连接端板3上。
其中,预应力筋8与连接端板3的锚固点处设置有背焊钢板31,背焊钢板31靠近预制梁2的一侧设置;预制梁2的梁端设置有背板安装缺口22,背焊钢板31配合设置在背板安装缺口22中;背焊钢板31的一侧与连接端板3焊接固定,另一侧与背板安装缺口22紧密贴合;预应力筋8依次贯穿背焊钢板31及连接端板3,并与连接端板3通过螺栓锚固固定;并且,用于锚固预应力筋8的螺栓内嵌在连接端板中,保证了连接端板与预制柱的侧壁接触面的平整;通过设置背焊钢板为预应力筋提供锚固位置,避免了预应力筋锚固在柱上,能够满足十字型梁柱节点,实际施工安装方便。
柱侧固定板4设置在预制柱1的侧壁上,柱侧固定板4位于远离预制梁2的一侧设置,并与连接端板3竖向平行且对称设置;柱侧固定板4与连接端板3之间通过高强螺栓杆6固定连接在一起;其中,高强螺栓杆6水平贯穿设置在预制柱1中,高强螺栓杆6的一端通过螺栓与柱侧固定板4固定连接,高强螺栓杆6的另一端通过螺栓与连接端板3固定连接;通过在预制柱的侧壁上设置柱侧固定板,柱侧固定板与连接端板通过高强螺栓杆固定连接,利用高强螺栓杆连接梁柱,满足“强节点,弱构件”的设计理念;实现将塑性铰控制在节点位置,通过节点处的耗能连接件的屈服耗能,达到减振的效果;同时,便于震后更换或修复。
柱侧固定板4与预制柱1的侧壁之间设置有灌浆层7,连接端板3与预制柱1的侧壁之间设置有灌浆层7;灌浆层7通过在柱侧固定板4或连接端板3与预制柱1的侧壁之间采用高强灌浆料灌注形成;预制柱由于预制精度的限制,不可避免会出现表面不平整的情况,通过设置灌浆层确保预制柱表面平整,实现对连接端板安装的校直;同时,灌浆层的灌浆料对高强螺栓杆有粘结作用,减少了高强螺栓杆的拉力,延缓连接端板的破坏;并提高了节点刚度,传力更加可靠。
本实施例1所述的一种梁柱耗能连接件的施工方法,包括以下步骤:
利用连接端板将预应力筋锚固在预制梁中,并在预制梁的梁端上下安装耗能单元;
吊装带有耗能连接件的预制梁,至预制柱的预设安装位置;
将连接端板与预制柱的侧壁固定连接,即所述的梁柱耗能连接件施工完成。
具体施工过程如下:
在连接端板上设置锚固孔,锚固孔的位置与预应力筋的位置一一对应;并在连接端板的一侧焊接背焊钢板,背焊钢板位于预制梁一侧,以便锚固预应力筋;然后,将柱侧摩擦板焊接固定在连接端板上;
将梁侧摩擦板焊接固定在梁侧预埋板上,并将预制梁的梁内纵筋采用墩头形式垂直焊接在梁侧预埋板上,形成梁端预埋件;并将梁端预埋件预埋至预制梁的梁顶及梁底预设位置处。
将预应力筋的一端插入预制梁的预应力筋孔中,另一端贯穿连接端板的锚固孔中,并通过螺栓对预应力筋进行锚固;其中,通过将背焊钢板设置在背板安装缺口处,背焊钢板周围突出的梁端混凝土部分能够分担预应力筋承担的剪力和弯矩,减弱了构件变形带来的应力损失,有效增强了预制梁的抗剪能力与自复位效果。
将耗能板通过高强螺栓固定在柱侧摩擦板与梁侧摩擦板之间,通过摩擦与耗能板的变形耗散能量。
吊装带有耗能连接件的预制梁,至预制柱的预设安装位置;并通过高强螺栓杆将连接端板及柱侧固定板与预制梁固定,之后采用高强灌浆料对连接端板与预制梁的侧壁及柱侧固定板与预制梁的侧壁的接触面进行灌浆处理,即所述梁柱耗能连接件施工完成。
本实施例1中所述的梁柱耗能连接件及其施工方法,利用梁柱耗能连接件对预制梁柱进行连接,具有可更换及自复位的功能,以期满足建筑设计及施工的需求;在地震荷载作用下,利用柱侧摩擦板及梁侧摩擦板与耗能板之间的摩擦耗能,实现耗散大量能量;并在预应力筋的作用下,达到在震后恢复到初始状态的目的。
实施例2
如附图6-8所示,本实施例2提供了一种梁柱耗能连接件,实施例2中的梁柱耗能连接件与实施例1中的梁柱耗能连接件的结构和原理基本相同,不同之处在于,实施例1中采用摩擦板耗能;而实施例2中采用屈曲板耗能,即实施例2中的耗能模块与实施例1中的耗能模块存在不同。
具体的,实施例2中的耗能模块包括柱侧摩擦板51、两个耗能板52及梁侧摩擦板53,柱侧摩擦板51垂直固定在连接端板3上,并向预制梁2一侧水平延伸;梁侧摩擦板53垂直固定在耗能件安装槽21的竖直面上,并向预制柱1一侧水平延伸;两个耗能板52对称设置在柱侧摩擦板51与梁侧摩擦板53的两侧,且位于柱侧摩擦板51与梁侧摩擦板53之间;耗能板53的一端通过一高强螺栓55与柱侧摩擦板51的延伸端固定连接,耗能板53的另一端通过另一高强螺栓55与梁侧摩擦板53的延伸端固定连接。
耗能板52的中部均匀设置有若干条形孔洞,条形孔洞的长轴方向与耗能板52的轴线方向一致;通过在耗能板52开设条形孔洞,实现了对耗能板52的部分削弱,提高了耗能板52的变形能力,能够吸收大量的地震能量,使梁柱结构受到较少的地震作用,起到保护梁柱构件的作用,有利于提高结构整体抗震性能。
耗能板52的一端设置有第一固定孔,另一端设置有第二固定孔;柱侧摩擦板51的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一固定孔匹配设置;梁侧摩擦板53的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二固定孔匹配设置;其中一螺栓依次贯穿耗能板52的第一固定孔及柱侧摩擦板51的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板51与耗能板52固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板52的第二固定孔及梁侧摩擦板53的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板53与耗能板52固定连接在一起。
本实施例2所述的梁柱耗能连接件的施工方法与实施例1中的梁柱耗能连接件的施工方法基本相同,此处不再赘述。
本实施例2中所述的梁柱耗能连接件,利用梁柱耗能连接件对预制梁柱进行连接,具有可更换及自复位的功能,以期满足建筑设计及施工的需求;在地震荷载作用下,利用耗能板的屈曲耗能,实现耗散大量能量;并在预应力筋的作用下,达到在震后恢复到初始状态的目的。
本发明中,预制柱采用预制混凝土柱,预制混凝土的梁柱连接节点位置处设置有螺栓通孔,用于高强螺栓杆贯穿,以连接预制柱两侧的连接端板及柱侧固定板;预制梁采用预制混凝土梁,预制混凝土梁靠近预制柱的梁端顶部及底部分别设置耗能件安装槽;采用在耗能件安装槽的竖直面上设置梁端预埋板,利用梁端预埋板与耗能单元中的梁侧摩擦板连接,实现与梁柱耗能连接件相连;预制梁的梁端面还设置有若干沿预制混凝土梁轴向延伸的预应力筋孔,每根预应力筋穿过预应力筋孔后与梁侧端板固定连接;通过高强螺栓杆连接预制梁柱,当发生大震时,能够满足“强节点,弱构件”的设计理念,将塑性铰的发生控制在梁柱耗能连接件的位置,通过梁柱耗能连接件的耗能屈服,达到减震的效果,同时便于震后的修复与更换。
本发明中,耗能连接件中的连接端板上设置锚固孔,用于预应力筋锚固,通过柱端固定板及高强螺栓杆与连接端板的连接,实现与预制柱的固定连接;耗能件一部分预埋在梁端,另一部分与端板焊接,通过耗能板和螺栓进行连接;将预应力筋锚固在梁柱耗能连接件上,区别于传统的直接锚固在预制柱上的方式,能够同时适用于各个位置的连接节点;因为施工现场环境复杂,在现场对于预应力筋进行张拉经常受到影响,而本发明可以在预制工厂完成预应力筋的张拉,最大限度地保证了构件的自复位能力。
本发明中,该连接方式属于耗能连接件,梁柱耗能连接件的钢材具有优良的耗能性能,在小震过程中能够提供足够的承载力以保证主体结构的安全;在大震过程中,能够充分发挥其延性进行耗能,使重要结构所受的地震能量减少从而最大限度地保证主体结构的安全;通过设置预应力筋,在预应力的作用下,能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始状态,具有自复位效果,减少残余变形;同时,便于震后更换或维护;传统自复位主要依靠预应力筋来承担弯矩和剪力,变形后容易发生应力损失,导致承载能力下降,本发明预应力筋与连接端板的锚固点处设置背焊钢板,为预应力筋提供锚固空间,并提高了预应力筋的锚固强度;同时,背焊钢板可作为抗剪钢板,通过在预制梁的梁端设置背板安装缺口,并将背焊钢板安装在背板安装缺口处,背焊钢板及背板安装缺口处的混凝土,能够有效分担预应力筋的弯矩和剪力,减少预应力筋的应力损失,大大提高了节点的抗剪承载能力和抵抗残余变形的能力,确保节点在地震发生后仍能保持良好的自复位效果。
本发明所述的梁柱耗能连接件能够可以完全隐藏于建筑完成面之下,对建筑之后的施工与结构的美观度都不会造成影响。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一,本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制,还包括在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (7)
1.一种梁柱耗能连接件,其特征在于,所述耗能连接件设置在预制柱(1)与预制梁(2)的连接节点处;所述耗能连接件包括连接端板(3)、两个耗能单元(5)及预应力筋(8);连接端板(3)竖向设置在预制梁(2)与预制柱(1)的连接节点处,连接端板(3)的一侧与预制柱(1)的侧壁固定,另一侧与预制梁(2)的梁端固定;
预制梁(2)的梁端上下对称设置有耗能件安装槽(21),两个耗能单元(5)分别设置在上下两个耗能件安装槽(21)中;耗能单元(5)的一端与连接端板(3)固定连接,另一端与预制梁(2)的梁端面固定;预应力筋(8)设置在连接端板(3)与预制梁(2)的梁端之间,预应力筋(8)的一端固定穿插在预制梁(2)中,另一端贯穿连接端板(3)后,并通过螺栓锚固在连接端板(3)上;
预应力筋(8)与连接端板(3)的锚固点处设置有背焊钢板(31),背焊钢板(31)靠近预制梁(2)的一侧设置;其中,预制梁(2)的梁端设置有背板安装缺口(22),背焊钢板(31)配合设置在背板安装缺口(22)中;背焊钢板(31)的一侧与连接端板(3)焊接固定,另一侧与背板安装缺口(22)紧密贴合,且预应力筋(8)贯穿背焊钢板(31)设置;
两个耗能单元(5)的结构相同,每个耗能单元(5)包括两个竖向平行的耗能模块,两个耗能模块沿预制梁(2)宽度方向的中线对称设置;
每个耗能模块包括柱侧摩擦板(51)、两个耗能板(52)及梁侧摩擦板(53),柱侧摩擦板(51)垂直固定在连接端板(3)上,并向预制梁(2)一侧水平延伸;梁侧摩擦板(53)垂直固定在耗能件安装槽(21)的竖直面上,并向预制柱(1)一侧水平延伸;两个耗能板(52)对称设置在柱侧摩擦板(51)与梁侧摩擦板(53)的两侧,耗能板(52)的一端通过螺栓与柱侧摩擦板(51)的延伸端固定连接,耗能板(52)的另一端通过螺栓与梁侧摩擦板(53)的延伸端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,柱侧摩擦板(51)及梁侧摩擦板(53)的延伸端设置有弧形缺口,弧形缺口靠近连接节点中心一侧设置。
3.根据权利要求1所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,耗能板(52)上设置有第一孔道及第二孔道;其中,第一孔道及第二孔道均靠远离连接节点中心的方向设置,且第一孔道与第二孔道在耗能板(52)的中线位置相交贯通;
柱侧摩擦板(51)的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一孔道匹配设置;梁侧摩擦板(53)的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二孔道匹配设置;
其中一螺栓依次贯穿耗能板(52)的第一孔道及柱侧摩擦板(51)的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板(51)与耗能板(52)固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板(52)的第二孔道及梁侧摩擦板(53)的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板(53)与耗能板(52)固定连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,耗能板(52)的中部均匀设置有若干条形孔洞,条形孔洞的长轴方向与耗能板(52)的轴线方向一致;
耗能板(52)的一端设置有第一固定孔,另一端设置有第二固定孔;柱侧摩擦板(51)的延伸端设置第一螺栓孔,第一螺栓孔与第一固定孔匹配设置;梁侧摩擦板(53)的延伸端设置第二螺栓孔,第二螺栓孔与第二固定孔匹配设置;其中一螺栓依次贯穿耗能板(52)的第一固定孔及柱侧摩擦板(51)的第一螺栓孔,将柱侧摩擦板(51)与耗能板(52)固定连接在一起;另一螺栓依次贯穿耗能板(52)的第二固定孔及梁侧摩擦板(53)的第二螺栓孔,将梁侧摩擦板(53)与耗能板(52)固定连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,耗能件安装槽(21)的竖直面设置有梁端预埋板(54),梁端预埋板(54)的一侧与梁侧摩擦板(53)垂直固定,另一侧与预制梁(2)中的梁内纵筋(24)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,还包括柱侧固定板(4);柱侧固定板(4)设置在预制柱(1)的侧壁上,并与连接端板(3)竖向平行且对称设置;柱侧固定板(4)与连接端板(3)之间通过高强螺栓杆(6)固定连接在一起;其中,高强螺栓杆(6)水平贯穿设置在预制柱(1)中,高强螺栓杆(6)的一端与柱侧固定板(4)固定连接,另一端与连接端板(3)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种梁柱耗能连接件,其特征在于,柱侧固定板(4)和/或连接端板(3)与预制柱(1)的侧壁之间采用灌浆层(7)充填密实。
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