CN113931304A - 一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，包括混凝土柱和混凝土梁，所述混凝土柱上固定有第一预埋钢构件，所述第一预埋构件上具有第一卡槽，所述混凝土梁上固定有第二预埋钢构件，第二预埋构件具有与第一卡槽适配的第二卡槽，所述第一卡槽与第二卡槽相互卡接配合并可拆卸连接。该连接结构采用合理的高强度螺栓强度等级在抗震性能上能起一定的作用。装配式的应用显著提高了工作效率，大大降低了造价成本，有效缩短了工期，并且还满足了质量要求，缓解了国内建筑行业劳动力不足的问题。

Description

一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构
技术领域
本发明专利涉及建筑领域，特别涉及一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构。
背景技术
钢筋混凝土是我国各类建设工程中最常见的建筑主体部分，其按施工方法分可分为现浇整体式钢筋混凝土、装配整体式钢筋混凝土和预制装配式钢筋混凝土。目前在我国施工中用的最多就是现浇式钢筋混凝土，不仅具有取材容易、合理用材、耐久性好、耐火性好、整体性好等优点，而且可以浇筑成各种形状和尺寸，来满足施工需要。
然而，现浇式钢筋混凝土的缺点也随建筑物的增多和各种特殊情况的发生而凸显出来。在现浇过程中现场的湿作业，施工中产生的灰尘、废气废水、固体垃圾等等都在让施工人员的作业环境更加恶劣。现场浇筑的构件在验收过程中发现尺寸不对而导致返工，会大大增加物料损耗和施工工序，增加了建筑物的造价。传统施工方法在对操作面施工时，必须经过模板支撑、模板竖向加固等工序，大大增加了操作难度，不仅会出现涨模、漏浆、蜂窝麻面等混凝土质量通病，而且还具有安全隐患。现场浇筑混凝土容易受到气温变化的影响，在昼夜温差大的地方，由于温度原因而导致的后果将直接导致工期延长，造价增加。在地震破坏后，现浇式混凝土由于其整体性，势必导致结构构件不可修复的破坏，其构件的再利用会大大增加工程的时间成本。种种缺点都表明了现浇式钢筋混凝土已经跟不上时代的发展和科技的进步。
与此同时，随着现代工业技术的发展，各个领域都能看到工业化的影响，而装配式建筑正是工业化在建筑行业的体现。但是现有的装配式建筑的刚度相对较弱，都是由一个个的构件拼接而成，为此其整体性和抗震性较差，目前装配式建筑在高层建筑中受到很大的限制。就目前的震害分析，框架结构在地震中的主要破坏部位在梁柱节点和填充墙处。所以，要增强装配式建筑的整体性和抗震性必须要解决构件的连接问题，即处理好节点问题。如果梁柱节点处理得当，让它满足抗震要求，并且其它构件在正常使用极限状态下，满足安全性、适用性、耐久性的要求，装配式建筑物的适用性将大大提升。此外，若所设计的节点简单易懂，方便工作人员完成构件的拆卸和替换，将会大幅度提高建筑物的后期维护效率。
发明专利内容
本发明专利所要解决的技术问题是提供一种装配方便且抗震性能强的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构。
为此，本发明专利提供的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，包括混凝土柱和混凝土梁，混凝土梁上固定有第二预埋钢构件，第二预埋构件具有与第一卡槽适配的第二卡槽，所述第一卡槽与第二卡槽相互卡接配合并可拆卸连接。
优选地，所述第一预埋钢构件通过构件混凝土层与混凝土柱浇筑一体，混凝土柱内部设置有至少两个内隔板，所述内隔板一端部向外延伸至第一预埋钢构件内部，延伸至第一预埋钢构件内部的内隔板浇筑于构件混凝土层内。
优选地，第一预埋构件包括第一后钢板、第一前钢板和第一内支座组件，所述第一后钢板和第一前钢板的一端部通过第一水平钢板连接，第一后钢板和第一前钢板之间形成第一卡槽，所述第一后钢板朝向混凝土柱的端部固定第一内支座组件，第一内支座组件局部伸入并置于混凝土柱内，所述第一内支座组件通过构件混凝土层与混凝土柱混凝土浇筑一体，所述第一前钢板和第一后钢板外露于构件混凝土层。
优选地，第二预埋构件包括第二后钢板、第二前钢板和第二内支座组件，第二后钢板和第二前钢板的一端部通过第二水平钢板固定连接，所述第二内支座组件固定与第二后钢板端部上，并向混凝土梁内部延伸，所述第二内支座组件混凝土浇筑于混凝土梁内，所述第二后钢板和第二前钢板之间孔隙形成第二卡槽，第一卡槽与第二卡槽的开口朝向相反方向，混凝土柱与混凝土梁组装时，第一卡槽与第二卡槽相互插接，第一前钢板置于第二卡槽内，第二前钢板置于第一卡槽内，第一前钢板、第一后钢板、第二前钢板和第二后钢板四者通过螺栓固定。
优选地，混凝土柱包括钢筋骨架和混凝土层，所述钢筋骨架由多根纵筋和箍筋，纵筋由箍筋绑扎连接，所述内隔板上设置有与纵适配的通孔，纵筋依次穿过通孔，所述内隔板一端延伸至第一预埋构件内，混凝土柱浇筑时，钢筋骨架、内隔板和第一内支座组件一体浇筑于混凝土层内。
优选地，所述内隔板设置有浇筑孔，便于混凝土层浇筑。
优选地，所述第一前钢板和第一后钢板两侧均设置有多个第一螺栓孔，所述第二前钢板和第二后钢板两侧均匀设置有第二螺栓孔，第一螺栓孔和第二螺栓孔一一对应，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，依次连接第一前钢板、第一后钢板、第二前钢板和第二后钢板。
优选地，第一前钢板高度低于第一后钢板，所述第一前钢板和第一后钢板一端部持平并通过第一水平钢板连接，所述第二前钢板高度低于第二后钢板，所述第二前钢板和第二后钢板一端部持平并通过第二水平钢板连接，所述第一卡槽与第二卡槽相互插接后，第一前钢板和第一后钢板连接的端部与第二后钢板一端部持平，所述第二前钢板和第二后钢板连接的端部与第一后钢板一端部持平。
优选地，所述构件混凝土层宽度小于第一前钢板和第一后钢板，第一螺栓孔外露于构件混凝土层，所述混凝土梁宽度小于第二前钢板和第二后钢板，第二螺栓孔外露于混凝土梁。
优选地，所述螺栓包括高强度大螺栓和高强度小螺栓，所述高强度大螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件四个角的位置，所述高强度小螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件除四角外的其他位置。
本发明的有益效果：
1.预制梁与预制柱采用工厂预制，现场组装的方式。预先制作的混凝土柱和梁是机械化生产的，大大提高了其工作效率，降低了劳动力的工作强度，缩短了施工工期，减少了工程造价。
2.现场直接装配，能够减少施工过程中的物料损耗和施工工序，同时减少施工中产生的建筑垃圾，改善了施工人员的作业环境。
3.梁柱两个部件的钢结构连接方式为高强度摩擦型螺栓连接，螺栓连接是半刚性，连接容易形成铰机制，且螺栓位于梁端，该机制为梁铰机制。在地震发生时，可以吸收地震能量，防止塑性铰首先在混凝土柱上出现，形成耗能性能较差的柱铰机制，符合“强柱弱梁”的抗震原理。另外，高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦型传递外力，自身不承受太大的压力，从而使自己稳固。
附图说明
图1为本发明专利提供的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构局部纵向剖面结构示意图；
图2为图1中一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构的的俯视结构示意图；
图3为图1中一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构中梁柱分解状态结构示意图；
图4为图1中一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构中梁柱连接状态结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明专利实施例，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，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，都属于本发明专利保护的范围。
参照图1-图4所示，本发明专利提供一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，包括混凝土柱1和混凝土梁2，所述混凝土柱上固定有第一预埋钢构件3，所述第一预埋钢构件3通过构件混凝土层4与混凝土柱1浇筑一体。所述第一预埋构件3上具有第一卡槽5，所述混凝土梁2上固定有第二预埋钢构件6，第二预埋构件6具有与第一卡槽5适配的第二卡槽7，所述第一卡槽 5与第二卡槽7相互卡接配合并可拆卸连接，并通过螺栓24固定连接混凝土柱1和混凝土梁2。楼面的水平荷载传递给混凝土梁，梁通过钢板间的挤压以及钢板与螺栓之间的剪切把荷载传给螺栓，螺栓传递给内支座，支座传给混凝土柱。传力路径明确，节点构造简单。
第一预埋构件3包括第一后钢板8、第一前钢板9和第一内支座组件10。所述第一后钢板9朝向混凝土柱的端部焊接固定第一内支座组件3，第一内支座组件局部伸入并置于混凝土柱1内。所述第一内支座组件3通过构件混凝土层4与混凝土柱1混凝土浇筑一体，所述第一前钢板9和第一后钢板8外露于构件混凝土层4。混凝土柱1内部设置有至少两个内隔板12，所述内隔板12一端部向外延伸至第一预埋钢构件3内部，延伸至第一预埋钢构件3内部的内隔板12浇筑于构件混凝土层内。通过第一内支座组件10和内隔板12 增强混凝土柱与第一预埋钢构件3的连接强度。第一内支座组件和第二内制作组件由多根插件组成。
第二预埋构件6包括第二后钢板13、第二前钢板14和第二内支座组件15。第二后钢板13和第二前钢板14的一端部持平并通过第二水平钢板16固定连接。所述第二内支座组件15固定与第二后钢板13端部上，并向混凝土梁2内部延伸，所述第二内支座组件15混凝土浇筑于混凝土梁2内。
所述第一后钢板8和第一前钢板9的一端部持平并通过第一水平钢板 11连接，第一前钢板9高度低于第一后钢板8。第一后钢板8和第一前钢板9 之间形成第一卡槽5，第一卡槽5空间可容纳第二前钢板插入。所述第二前钢板14高度低于第二后钢板13，所述第二后钢板13和第二前钢板14之间孔隙形成第二卡槽7，第二卡槽空间可容纳第一前钢板9插入。第一卡槽5与第二卡槽7的开口朝向相反方向，混凝土柱与混凝土梁组装时，第一卡槽5与第二卡槽7相互插接，第一前钢板9置于第二卡槽7内，第二前钢板14置于第一卡槽5内，所述第一卡槽5与第二卡槽7相互插接后，第一前钢板9和第一后钢板8连接的端部与第二后钢板13一端部持平，所述第二前钢板14和第二后钢板13连接的端部与第一后钢板8一端部持平。第一前钢板9、第一后钢板8、第二前钢板14和第二后钢板13四者通过螺栓固定。梁柱两个部件的钢结构连接方式为高强度摩擦型螺栓连接，螺栓连接是半刚性，连接容易形成铰机制，且螺栓位于梁端，该机制为梁铰机制。在地震发生时，可以吸收地震能量，防止塑性铰首先在混凝土柱上出现，形成耗能性能较差的柱铰机制，符合“强柱弱梁”的抗震原理。另外，高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦型传递外力，自身不承受太大的压力，从而使自己稳固。
所述第一前钢板9和第一后钢板8两侧均设置有多个第一螺栓孔17，所述构件混凝土层4宽度小于第一前钢板9和第一后钢板8宽度，第一螺栓孔 17外露于构件混凝土层4。所述第二前钢板14和第二后钢板13两侧均匀设置有第二螺栓孔18，所述混凝土梁2宽度小于第二前钢板14和第二后钢板 13，第二螺栓孔18外露于混凝土梁2。第一螺栓孔17和第二螺栓孔18一一对应，螺栓依次穿过第一螺栓孔17和第二螺栓孔18，依次连接第一前钢板9、第一后钢板8、第二前钢板14和第二后钢板13。所述螺栓包括高强度大螺栓和高强度小螺栓，所述高强度大螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件四个角的位置，所述高强度小螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件除四角外的其他位置。高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳等优点。高强度螺栓的强度等级对节点处剪切破坏有相应的影响，采用合理的高强度螺栓强度等级在抗震性能上能起一定的作用。装配式的应用显著提高了工作效率，大大降低了造价成本，有效缩短了工期，并且还满足了质量要求，缓解了国内建筑行业劳动力不足的问题。
混凝土柱1包括钢筋骨架和混凝土层19，所述钢筋骨架由多根纵筋20和箍筋21，纵筋20由箍筋21绑扎连接构成一个整体形成钢筋骨架。所述内隔板12上设置有与纵适配的通孔22，纵筋依次穿过通孔22，所述内隔板12一端延伸至第一预埋构件3内。钢筋骨架与第一预埋构件3连接处进行箍筋加密。所述内隔板12设置有浇筑孔23，便于混凝土层浇筑。混凝土柱浇筑时，钢筋骨架、内隔板12和第一内支座组件10一体浇筑于混凝土层内。
预制梁和预制柱可在工厂提前预制，再运输到现场组装。预先制作的混凝土柱和梁是机械化生产的，大大提高了其工作效率，降低了劳动力的工作强度，缩短了施工工期，减少了工程造价。构件因不受天气变化的影响，所以可以大规模的生产，并且构件都能满足标准化、一体化的特点，在质量方面更加可靠。在现场直接装配构件，能够减少施工过程中的物料损耗和施工工序，同时减少施工中产生的建筑垃圾，改善了施工人员的作业环境。
以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，本发明专利的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明专利思路下的技术，方案，均属于本发明专利的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，包括混凝土柱和混凝土梁，其特征是：所述混凝土柱上固定有第一预埋钢构件，所述第一预埋构件上具有第一卡槽，所述混凝土梁上固定有第二预埋钢构件，第二预埋构件具有与第一卡槽适配的第二卡槽，所述第一卡槽与第二卡槽相互卡接配合并可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：所述第一预埋钢构件通过构件混凝土层与混凝土柱浇筑一体，混凝土柱内部设置有至少两个内隔板，所述内隔板一端部向外延伸至第一预埋钢构件内部，延伸至第一预埋钢构件内部的内隔板浇筑于构件混凝土层内。
3.根据权利要求1或2所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：第一预埋构件包括第一后钢板、第一前钢板和第一内支座组件，所述第一后钢板和第一前钢板的一端部通过第一水平钢板连接，第一后钢板和第一前钢板之间形成第一卡槽，所述第一后钢板朝向混凝土柱的端部固定第一内支座组件，第一内支座组件局部伸入并置于混凝土柱内，所述第一内支座组件通过构件混凝土层与混凝土柱混凝土浇筑一体，所述第一前钢板和第一后钢板外露于构件混凝土层。
4.根据权利要求3所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：第二预埋构件包括第二后钢板、第二前钢板和第二内支座组件，第二后钢板和第二前钢板的一端部通过第二水平钢板固定连接，所述第二内支座组件固定与第二后钢板端部上，并向混凝土梁内部延伸，所述第二内支座组件混凝土浇筑于混凝土梁内，所述第二后钢板和第二前钢板之间孔隙形成第二卡槽，第一卡槽与第二卡槽的开口朝向相反方向，混凝土柱与混凝土梁组装时，第一卡槽与第二卡槽相互插接，第一前钢板置于第二卡槽内，第二前钢板置于第一卡槽内，第一前钢板、第一后钢板、第二前钢板和第二后钢板四者通过螺栓固定。
5.根据权利要求2或4所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：混凝土柱包括钢筋骨架和混凝土层，所述钢筋骨架由多根纵筋和箍筋，纵筋由箍筋绑扎连接，所述内隔板上设置有与纵适配的通孔，纵筋依次穿过通孔，所述内隔板一端延伸至第一预埋构件内，混凝土柱浇筑时，钢筋骨架、内隔板和第一内支座组件一体浇筑于混凝土层内。
6.根据权利要求5所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：所述内隔板设置有浇筑孔，便于混凝土层浇筑。
7.根据权利要求6所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：所述第一前钢板和第一后钢板两侧均设置有多个第一螺栓孔，所述第二前钢板和第二后钢板两侧均匀设置有第二螺栓孔，第一螺栓孔和第二螺栓孔一一对应，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，依次连接第一前钢板、第一后钢板、第二前钢板和第二后钢板。
8.根据权利要求6或7所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：第一前钢板高度低于第一后钢板，所述第一前钢板和第一后钢板一端部持平并通过第一水平钢板连接，所述第二前钢板高度低于第二后钢板，所述第二前钢板和第二后钢板一端部持平并通过第二水平钢板连接，所述第一卡槽与第二卡槽相互插接后，第一前钢板和第一后钢板连接的端部与第二后钢板一端部持平，所述第二前钢板和第二后钢板连接的端部与第一后钢板一端部持平。
9.根据权利要求8所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：所述构件混凝土层宽度小于第一前钢板和第一后钢板，第一螺栓孔外露于构件混凝土层，所述混凝土梁宽度小于第二前钢板和第二后钢板，第二螺栓孔外露于混凝土梁。
10.根据权利要求9所述的一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构，其特征是：所述螺栓包括高强度大螺栓和高强度小螺栓，所述高强度大螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件四个角的位置，所述高强度小螺栓连接第一预埋构件和第二预埋构件除四角外的其他位置。
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