CN114108813A - 一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构，所述装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构包括预制混凝土上柱、预制混凝土下柱、预制梁、基础、梁柱连接装置、柱基础连接装置、加强装置，其特征在于，所述梁柱连接装置包括钢连接器与锚固在钢连接器上的高阻尼橡胶层、上钢板层a、下钢板层b；所述柱基础连接装置包括预埋钢管、高阻尼橡胶层、上钢板层c、下钢板层d、体外钢筋、锚具。增强了结构整体稳定性，增强了构件的承载性能，延长了构件的使用寿命，构件易于更换，安装操作简单易行，降低了施工难度，节省了施工空间。

Description

一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构
技术领域
本发明涉及装配式建筑结构技术领域，具体涉及一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构。
背景技术
随着建筑工程量的增加和质量要求的提高，梁柱结构的承载力与使用寿命在建筑施工中越来越被重视。钢连接器梁柱及柱基础拼接结构包括预制混凝土上柱、预制混凝土下柱、预制梁、基础、梁柱连接装置、柱基础连接装置、加强装置等。通过梁柱拼接与柱基础拼接，可以实现梁柱在受到地震荷载以及横向扰动时，实现能量耗散，从而延长构件的使用寿命。
现有技术中，梁柱及柱基础连接装置设计尚不完善，保证了竖向承载力，但是不能充分满足横向扰动力，使用寿命相对短暂。
如专利申请号：202110326975.3，公开了一种钢管混凝土柱的节点及其应用，包括：上钢管柱、下钢管柱、U型钢梁、连接端及连接板；下钢管柱的侧璧上对应钢梁开设有一开槽,该开槽从下钢管柱的上端向下延伸,其两侧分别形成连接端，所述钢梁的一端穿过所述开槽后伸入下钢管柱内,并与下钢管柱固定连接;在钢梁内竖向设有一连接板,并且该连接板与钢梁固定相连;所述上钢管柱的下端与上钢管柱的上端固定相连。钢管混凝土柱的节点利用连接板对钢管柱和钢梁的节点从内部进行补强，使钢管柱与钢梁连接处的外观平整，但该申请仍存在以下缺陷：钢管混凝土柱的节点结构复杂，施工操作过程困难，不利于更换构件，不利于在地震荷载以及横向扰动下横向力的传递，对构件的承载能力要求比较高，构件易于发生破坏，对混凝土柱节点抗剪性能的提高具有一定的局限性。发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构及施工方法，结构整体稳定性和承载性能更好，安装操作简单易行，降低了施工难度。
根据本发明实施例提供的技术方案，一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构，包括：
一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构，所述装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构包括预制混凝土上柱、预制混凝土下柱、预制梁、基础、梁柱连接装置、柱基础连接装置、加强装置，其特征在于，所述梁柱连接装置包括钢连接器与锚固在钢连接器上的高阻尼橡胶层、上钢板层a、下钢板层b；所述柱基础连接装置包括预埋钢管、高阻尼橡胶层、上钢板层c、下钢板层d、体外钢筋、锚具。
本发明中，所述钢连接器的上下两侧焊接上钢板层a、下钢板层b，并在钢板层间设置高阻尼橡胶层，用高强螺栓进行锚固；所述钢连接器的右侧通过挂钩装置、钢筋锚固器与预制梁相连，并设置弹性支撑，所述梁柱连接装置设有L形台，位于预制混凝土下柱的上表面，依次设置轻质复合材料支撑板、高阻尼橡胶耗能板、钢板。
本发明中，所述预制混凝土上柱的下表面通过高强螺栓固接于上钢板层a，上钢板层a的下表面设方形凹槽a与方形凸块a，钢连接器的下钢板层b上表面设方形凸块b与方形凹槽b；所述方形凸块a设有“X”形缝隙；所述方形凹槽b设有“X”形钢板；所述预制混凝土上柱与钢连接器之间形成榫卯连接；
所述预制混凝土下柱的上表面通过高强螺栓固接于下钢板层a，下钢板层a的上表面设方形凹槽a与方形凸块a，钢连接器的上钢板层b下表面设方形凸块b与方形凹槽b；所述方形凸块a设有“X”形缝隙；所述方形凹槽b设有“X”形钢板；所述预制混凝土下柱与钢连接器之间形成榫卯连接。
本发明中，所述加强装置为对接式加强装置、增强式加强装置、拼接式加强装置中的一种，
所述对接式加强装置包括加强板a与加强板b，采用高强螺栓进行锚固；
所述增强式加强装置包括加强板c、加强板d与增强板a，采用高强螺栓进行锚固；
所述拼接式加强装置包括加强板e与增强板f，采用高强螺栓进行锚固。
本发明中，所述柱基础连接装置的预埋钢管贯穿埋入基础的下钢板层d与基础之上的高阻尼橡胶层、上钢板层c，伸入预制混凝土下柱2m处；所述上钢板层c的上表面设有方形凸块h，并设置加劲肋，下表面设有圆形凸块与长方形凹槽；所述下钢板层d上表面设有圆形凹槽与长方形凸块；所述上钢板层c与下钢板层d拼接，形成榫卯结构。
本发明中，所述柱基础连接装置的上钢板层c与下钢板层d之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓进行锚固。
本发明中，根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器柱基础拼接结构，其特征在于：所述加劲肋为普通加劲肋与拼接加劲肋中的一种，
所述普通加劲肋与上钢板层c焊接；
所述拼接加劲肋由钢块a、钢块b、中心块拼接而成，通过高强螺栓进行锚固。
一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构施工方法，利用上述钢连接器梁柱及柱基础拼接结构进行施工，包括以下步骤：
S1：制作所述预制混凝土上柱、预制混凝土下柱、预制梁、钢连接器；
S2：在所述柱基连接装置的基础中设置预埋钢管与下钢板层d，分别铺设高阻尼橡胶层与上钢板层c，使得所述预制混凝土下柱和基础通过预埋钢管相连，钢板层之间通过高强螺栓锚固，在预埋钢管中填充混凝土；
S3：预制混凝土下柱上表面与钢连接器下表面分别设有下钢板层b、上钢板层a，中间布置高阻尼橡胶层，采用榫卯连接方式，用高强螺栓锚固；
S4：所述钢连接器的右侧通过挂钩装置、钢筋锚固器与梁连接，搭建L形台，依次铺设轻质复合材料支撑板、高阻尼橡胶耗能板、钢板，设置弹性支撑，并在预制梁中设置预拱度；
S5：在所述钢连接器的上方安装预制混凝土上柱，采用榫卯连接方式，张拉预应力筋，用高强螺栓进行锚固；
S6：在梁柱连接处安装加强装置。
综上所述，本发明的有益效果：增强了结构整体稳定性，增强了构件的抗震性能，延长了构件的使用寿命，构件易于更换，安装操作简单易行，降低了施工难度，节省了施工空间。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明钢连接器的结构示意图；
图3为本发明梁柱钢筋锚固装置的结构示意图；
图4为本发明梁柱挂钩装置的结构示意图；
图5为本发明梁柱挂钩装置的结构示意图；
图6为本发明梁L形台的轻质复合材料支撑板、高阻尼橡胶耗能板、钢板的布置示意图；
图7为本发明梁柱榫卯连接钢连接器上表面的结构示意图；
图8为本发明梁柱对接式加强装置的结构示意图；
图9为本发明梁柱增强式加强装置的结构示意图；
图10为本发明梁柱拼接式加强装置的结构示意图；
图11为本发明柱基础拼接上钢板的正视图；
图12为本发明柱基础拼接上钢板的仰视图；
图13为本发明柱基础拼接下钢板的正视图；
图14为本发明拼接加劲肋的结构示意图。
图中标号：1、预制混凝土上柱；2、预制混凝土下柱（2）；3、预制梁；4、基础；5、梁柱连接装置；6、柱基础连接装置；7、加强装置；501、钢连接器；502、高阻尼橡胶层；503、上钢板层a；504、下钢板层b；505、挂钩装置；506、钢筋锚固器；507、弹性支撑；508、轻质复合材料支撑板；509、高阻尼橡胶耗能板；510、钢板；511、方形凹槽a；512.方形凸块a；513、方形凸块b；514、方形凹槽b；515、“X”形缝隙；516、“X”形钢板；601、预埋钢管；602、高阻尼橡胶层；603、上钢板层c；604、下钢板层d；605、体外钢筋；606、锚具；607、方形凸块h；608、圆形凸块；609、长方形凹槽；610、圆形凹槽；611、长方形凸块；612、加劲肋；613、普通加劲肋；614、拼接加劲肋；615、钢块a；616、钢块b；617、中心块；7、加强装置；701、对接式加强装置；702、增强式加强装置；703、拼接式加强装置；704、加强板a；705、加强板；706、加强板c；707、加强板d；708、增强板a；709、加强板e；710、增强板f。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13 和图14，一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构施工方法，包括：
一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构，所述装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构包括预制混凝土上柱（1）、预制混凝土下柱（2）、预制梁（3）、基础（4）、梁柱连接装置（5）、柱基础连接装置（6）、加强装置（7），其特征在于，所述梁柱连接装置（5）包括钢连接器（501）与锚固在钢连接器（501）上的高阻尼橡胶层（502）、上钢板层a（503）、下钢板层b（504）；所述柱基础连接装置（6）包括预埋钢管（601）、高阻尼橡胶层（602）、上钢板层c（603）、下钢板层d（604）、体外钢筋（605）、锚具（606）。
如图1、图2、图3图4和图5所示，所述钢连接器（501）的上下两侧焊接上钢板层a（503）、下钢板层b（504），并在钢板层间设置高阻尼橡胶层（502），用高强螺栓进行锚固；所述钢连接器（501）的右侧通过挂钩装置（505）、钢筋锚固器（506）与预制梁（3）相连，并设置弹性支撑（507），所述梁柱连接装置（5）设有L形台，位于预制混凝土下柱（2）的上表面，依次设置轻质复合材料支撑板（508）、高阻尼橡胶耗能板（509）、钢板（510）。
如图1、图5、图6和图7所示，所述预制混凝土上柱（1）的下表面通过高强螺栓固接于上钢板层a（503），上钢板层a（503）的下表面设方形凹槽a（511）与方形凸块a（512），钢连接器（501）的下钢板层b（504）上表面设方形凸块b（513）与方形凹槽b（514）；所述方形凸块a（512）设有“X”形缝隙（515）；所述方形凹槽b（514）设有“X”形钢板（516）；所述预制混凝土上柱（1）与钢连接器（501）之间形成榫卯连接；
所述预制混凝土下柱（2）的上表面通过高强螺栓固接于下钢板层a（504），下钢板层a（504）的上表面设方形凹槽a（511）与方形凸块a（512），钢连接器（501）的上钢板层b（503）下表面设方形凸块b（513）与方形凹槽b（514）；所述方形凸块a（512）设有“X”形缝隙（515）；所述方形凹槽b（514）设有“X”形钢板（516）；所述预制混凝土下柱（2）与钢连接器（501）之间形成榫卯连接。
如图1、图8、图9和图10所示，所述加强装置（7）为对接式加强装置（701）、增强式加强装置（702）、拼接式加强装置（703）中的一种；
所述对接式加强装置（701）包括加强板a（704）与加强板b（705），采用高强螺栓进行锚固；
所述增强式加强装置（702）包括加强板c（706）、加强板d（707）与增强板a（708），采用高强螺栓进行锚固；
所述拼接式加强装置（703）包括加强板e（709）与增强板f（710），采用高强螺栓进行锚固。
如图1、图11、图12和图13所示，所述柱基础连接装置（6）的预埋钢管（601）贯穿埋入基础（4）的下钢板层d（604）与基础（4）之上的高阻尼橡胶层（602）、上钢板层c（603），伸入预制混凝土下柱（2）2m处；所述上钢板层c（603）的上表面设有方形凸块h（607），并设置加劲肋（612），下表面设有圆形凸块（608）与长方形凹槽（609）；所述下钢板层d（604）上表面设有圆形凹槽（610）与长方形凸块（611）；所述上钢板层c（603）与下钢板层d（604）拼接，形成榫卯结构。
如图1、图11、图12和图13所示，所述柱基础连接装置（6）的上钢板层c（603）与下钢板层d（604）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓进行锚固。
如图1、图11和图14所示，所述加劲肋（612）为普通加劲肋（613）与拼接加劲肋（614）中的一种；
所述普通加劲肋（613）与上钢板层c（603）焊接；
所述拼接加劲肋（614）由钢块a（615）、钢块b（616）、中心块（617）拼接而成，通过高强螺栓进行锚固。
一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构施工方法，利用上述钢连接器梁柱及柱基础拼接结构进行施工，包括以下步骤：
S1：制作所述预制混凝土上柱（1）、预制混凝土下柱（2）、预制梁（3）、钢连接器（501）；
S2：在所述柱基础连接装置（6）的基础（4）中设置预埋钢管（601）与下钢板层d（604），分别铺设高阻尼橡胶层（602）与上钢板层c（603），使得所述预制混凝土下柱（2）和基础（4）通过预埋钢管（601）相连，钢板层之间通过高强螺栓锚固，在预埋钢管中填充混凝土；
S3：预制混凝土下柱（2）上表面与钢连接器（501）下表面分别设有下钢板层b（504）、上钢板层a（503），中间布置高阻尼橡胶层（502），采用榫卯连接方式，用高强螺栓锚固；
S4：所述钢连接器（5）的右侧通过挂钩装置（504）、钢筋锚固器（505）与梁（3）连接，搭建L形台，依次铺设轻质复合材料支撑板（508）、高阻尼橡胶耗能板（509）、钢板（510），设置弹性支撑（507），并在预制梁（3）中设置预拱度；
S5：在所述钢连接器（5）的上方安装预制混凝土上柱（1），采用榫卯连接方式，张拉预应力筋，用高强螺栓进行锚固；
S6：在梁柱连接处安装加强装置（7）。
实施例1：通过预制混凝土上柱1、预制混凝土下柱2与预制梁3之间设置钢连接器501，以及在预制混凝土下柱2与基础4之间进行预埋钢601管进行拼接，能够将来自上部的竖向压力进行双重耗散，从而提高了结构的承载性能，在受到横向扰动时，钢连接器501能起到传递荷载与耗能作，能够预制梁3的水平方向的位移，增强了结构整体稳定性，增强了构件的承载性能，延长了构件的使用寿命，构件易于更换，安装操作简单易行，降低了施工难度，节省了施工空间。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构，所述装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构包括预制混凝土上柱（1）、预制混凝土下柱（2）、预制梁（3）、基础（4）、梁柱连接装置（5）、柱基础连接装置（6）、加强装置（7），其特征在于，所述梁柱连接装置（5）包括钢连接器（501）与锚固在钢连接器（501）上的高阻尼橡胶层（502）、上钢板层a（503）、下钢板层b（504）；所述柱基础连接装置（6）包括预埋钢管（601）、高阻尼橡胶层（602）、上钢板层c（603）、下钢板层d（604）、体外钢筋（605）、锚具（606）。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器梁柱拼接结构，其特征在于：所述钢连接器（501）的上下两侧焊接上钢板层a（503）、下钢板层b（504），并在钢板层间设置高阻尼橡胶层（502），用高强螺栓进行锚固；所述钢连接器（501）的右侧通过挂钩装置（505）、钢筋锚固器（506）与预制梁（3）相连，并设置弹性支撑（507），所述梁柱连接装置（5）设有L形台，位于预制混凝土下柱（2）的上表面，依次设置轻质复合材料支撑板（508）、高阻尼橡胶耗能板（509）、钢板（510）。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器梁柱拼接结构，其特征在于：所述预制混凝土上柱（1）的下表面通过高强螺栓固接于上钢板层a（503），上钢板层a（503）的下表面设方形凹槽a（511）与方形凸块a（512），钢连接器（501）的下钢板层b（504）上表面设方形凸块b（513）与方形凹槽b（514）；所述方形凸块a（512）设有“X”形缝隙（515）；所述方形凹槽b（514）设有“X”形钢板（516）；所述预制混凝土上柱（1）与钢连接器（501）之间形成榫卯连接；
所述预制混凝土下柱（2）的上表面通过高强螺栓固接于下钢板层a（504），下钢板层a（504）的上表面设方形凹槽a（511）与方形凸块a（512），钢连接器（501）的上钢板层b（503）下表面设方形凸块b（513）与方形凹槽b（514）；所述方形凸块a（512）设有“X”形缝隙（515）；所述方形凹槽b（514）设有“X”形钢板（516）；所述预制混凝土下柱（2）与钢连接器（501）之间形成榫卯连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器梁柱拼接结构，其特征在于：所述加强装置（7）为对接式加强装置（701）、增强式加强装置（702）、拼接式加强装置（703）中的一种，
所述对接式加强装置（701）包括加强板a（704）与加强板b（705），采用高强螺栓进行锚固；
所述增强式加强装置（702）包括加强板c（706）、加强板d（707）与增强板a（708），采用高强螺栓进行锚固；
所述拼接式加强装置（703）包括加强板e（709）与增强板f（710），采用高强螺栓进行锚固。
5.根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器柱基础拼接结构，其特征在于：所述柱基础连接装置（6）的预埋钢管（601）贯穿埋入基础（4）的下钢板层d（604）与基础（4）之上的高阻尼橡胶层（602）、上钢板层c（603），伸入预制混凝土下柱（2）2m处；所述上钢板层c（603）的上表面设有方形凸块h（607），并设置加劲肋（612），下表面设有圆形凸块（608）与长方形凹槽（609）；所述下钢板层d（604）上表面设有圆形凹槽（610）与长方形凸块（611）；所述上钢板层c（603）与下钢板层d（604）拼接，形成榫卯结构。
6.根据权利要求1或5所述的一种装配式钢连接器柱基础拼接结构，其特征在于：所述柱基础连接装置（6）的上钢板层c（603）与下钢板层d（604）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓进行锚固。
7.根据权利要求1所述的一种装配式钢连接器柱基础拼接结构，其特征在于：所述加劲肋（612）为普通加劲肋（613）与拼接加劲肋（614）中的一种，
所述普通加劲肋（613）与上钢板层c（603）焊接；
所述拼接加劲肋（614）由钢块a（615）、钢块b（616）、中心块（617）拼接而成，通过高强螺栓进行锚固。
8.一种装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构施工方法，利用上述权利要求1-7所述的装配式钢连接器梁柱及柱基础拼接结构进行施工，其特征在于：包括以下步骤：
S1：制作所述预制混凝土上柱（1）、预制混凝土下柱（2）、预制梁（3）、钢连接器（501）；
S2：在所述柱基础连接装置（6）的基础（4）中设置预埋钢管（601）与下钢板层d（604），分别铺设高阻尼橡胶层（602）与上钢板层c（603），使得所述预制混凝土下柱（2）和基础（4）通过预埋钢管（601）相连，钢板层之间通过高强螺栓锚固，在预埋钢管中填充混凝土；
S3：预制混凝土下柱（2）上表面与钢连接器（501）下表面分别设有下钢板层b（504）、上钢板层a（503），中间布置高阻尼橡胶层（502），采用榫卯连接方式，用高强螺栓锚固；
S4：所述钢连接器（5）的右侧通过挂钩装置（504）、钢筋锚固器（505）与梁（3）连接，搭建L形台，依次铺设轻质复合材料支撑板（508）、高阻尼橡胶耗能板（509）、钢板（510），设置弹性支撑（507），并在预制梁（3）中设置预拱度；
S5：在所述钢连接器（5）的上方安装预制混凝土上柱（1），采用榫卯连接方式，张拉预应力筋，用高强螺栓进行锚固；
S6：在梁柱连接处安装加强装置（7）。
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