CN114134997A - 一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，所述装配式榫卯连接的梁梁、柱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、梁梁连接装置、柱柱连接装置、柱基础连接装置，其特征在于，所述梁梁连接装置包括焊接在外伸工字钢腹板的左钢板a、右钢板b与拼接工字钢翼缘的上拼接板c、下拼接板d、弹性杆；所述柱柱连接装置包括通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱的五边形钢块与扣合钢块、通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱上表面的五边形钢槽与支撑钢块、弹性钢杆。加强了梁柱基础三者的连接，降低了施工难度，节省了施工空间。

Description

一种装配式榫卯连接的梁梁、柱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榫卯连接的梁梁、柱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。装配式榫卯连接的梁柱、柱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、外伸工字钢、梁梁连接装置、柱柱连接装置、柱基础连接装置等。通过梁柱拼接、柱柱拼接与柱基础拼接，可以实现梁梁节点、柱柱节点与柱基础节点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，梁梁、柱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：202010598067.5，公开了一种混凝土预制梁与现浇柱的连接结构及其施工方法，包括：现浇柱、预制梁、限位板、搁置短平台、连接钢板；现浇柱上方设置柱纵向钢筋，柱纵向钢筋延伸至现浇柱内部与现浇柱固定连接；现浇柱设置有两个，且预制梁的两侧分别与两个现浇柱贴合，预制梁的两侧均设置有环扣状U型钢筋；柱纵向钢筋设置有四个，且四个所述柱纵向钢筋分别与卡入两个环扣状U型钢筋的两侧与环扣状U型钢筋固定连接；现浇柱的一侧安装有搁置短平台，预制梁的下方安装有限 位板；两个所述现浇柱之间的距离与限位板的长度相同；限位板的侧面卡入搁置短平台的上端面与搁置短平台卡合。现浇柱的节点利用连接钢板加强柱和梁的节点连接，使现浇柱与钢梁连接处的外观平整，但该申请仍存在以下缺陷：现浇柱的节点结构复杂，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榫卯连接的梁梁、柱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，一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，包括：

一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，所述装配式榫卯连接的梁梁、柱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、外伸工字钢、梁柱连接装置、柱柱连接装置、柱基础连接装置，其特征在于，所述梁柱连接装置包括焊接在外伸工字钢腹板的左钢板a、右钢板b与拼接工字钢翼缘的上拼接板c、下拼接板d、弹性杆；所述柱柱连接装置包括通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱的五边形钢块与扣合钢块、通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱上表面的五边形钢槽与支撑钢块、弹性钢连接杆；所述柱基础连接装置包括上钢板层e、复合材料层、下钢板层f、预埋钢块、高强螺栓与加劲肋。

本发明中，所述预制梁中设有外伸工字钢，在左外伸工字钢的腹板处焊接左钢板a，在右外伸工字钢的腹板处焊接右钢板b；所述左钢板a为带有凸块的方形钢板，所述右钢板b带有大凹槽、小凹槽的方形钢板；所述外伸工字钢的腹板之间，左钢板a与右钢板b采用榫卯拼接，并贯穿数根弹性杆；所述外伸工字钢的翼缘之间，上拼接板c与下拼接板d采用高强螺栓锚固连接。

本发明中，所述预制梁与预制混凝土下柱连接处下端，设有弹性支撑；所述预制梁与预制混凝土下柱连接处上端，设有加固装置；所述预制梁与预制混凝土下柱连接处梁端，设有加固钢板；所述预制梁设骨性削弱。

本发明中，所述弹性支撑包括滑块、斜坡块与承载块。

本发明中，所述预制混凝土上柱的下表面通过高强螺栓连接五边形钢块，并预埋扣合钢块；所述预制混凝土下柱的上表面通过高强螺栓连接五边形钢槽，并预埋支撑钢块；所述五边形钢块与五边形钢槽留有孔洞，通过弹性钢连接杆锚固，形成榫卯连接；所述扣合钢块与支撑钢块搭接，采用高强螺栓进行锚固。

本发明中，所述柱基础连接装置的基础中预埋下钢板层f；所述上钢板层e的上表面设有方形凸块a，并设置加劲肋，下表面设有方形凸块b；所述下钢板层f的上表面设有方形凹槽；所述上钢板层e与下钢板层f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e与下钢板层f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；所述预埋钢块的下部预埋入基础中，上部与上钢板层e扣合。

一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构施工方法，利用上述榫卯连接的梁梁、柱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；

S2：所述梁梁连接装置拼接处，焊接在外伸工字钢腹板的左钢板a、右钢板b进行榫卯连接，并贯穿数根弹性杆；外伸工字钢翼缘处的上拼接板c与下拼接板d采用高强螺栓锚固连接；

S3：所述柱柱连接装置拼接处，通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱的五边形钢块与通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱上表面的五边形钢槽扣合，使用弹性钢连接杆进行榫卯连接；扣合钢块与支撑钢块大搭接，采用高强螺栓进行锚固；

S4：预制梁与预制混凝土下柱连接处下端，设有弹性支撑；预制梁与预制混凝土下柱连接处上端，设有加固装置；预制梁与预制混凝土下柱连接处梁端，设有加固钢板；预制梁设骨性削弱。

S5：所述柱基础连接装置处，基础中预埋下钢板层f；上钢板层e与下钢板层f拼接，形成榫卯结构，并设置复合材料层与加劲肋；上钢板层e与下钢板层f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；预埋钢块的下部预埋入基础中，上部与上钢板层e扣合。

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为本发明梁梁拼接结构的结构示意图；

图3为本发明梁梁拼接的左外伸工字钢的立体图；

图4为本发明梁梁拼接的左外伸工字钢的正视图；

图5为本发明梁梁拼接的右外伸工字钢的立体图；

图6为本发明梁梁拼接的右外伸工字钢的正视图；

图7为本发明弹性支撑的结构示意图；

图8为本发明柱柱拼接结构的结构示意图；

图9为本发明柱基础拼接结构的结构示意图；

图10为本发明柱基础拼接上钢板的正视图；

图11为本发明柱基础拼接上钢板的仰视图；

图12为本发明柱基础拼接下钢板的正视图；

图13为本发明柱基础拼接预埋钢块的结构示意图。

图中标号：1、预制混凝土上柱；2、预制混凝土下柱；3、预制梁；301、外伸工字钢；302、左外伸工字钢；303、右外伸工字钢；304、弹性支撑；305、加固装置；306、加固钢板；307、骨性削弱；4、基础；5、梁柱连接装置；501、左钢板a；502、右钢板b；503、上拼接板c；504、下拼接板d；505、弹性杆；506、凸块；507小凹槽；508、大凹槽；6、柱柱连接装置；601、五边形钢块；602、扣合钢块；603、五边形钢槽；604、支撑钢块；605、弹性钢连接杆；7、柱基础连接装置；701、上钢板层e；702、复合材料层；703、下钢板层f；704、预埋钢块；705、高强螺栓；706、加劲肋；707、凸块a；708、方形凸块b；709、方形凹槽；801、滑块；802、斜坡块；803、承载块。

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和图13，一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构施工方法，包括：

一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，所述装配式榫卯连接的梁梁、柱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）、柱柱连接装置（6）、柱基础连接装置（7），其特征在于，所述梁柱连接装置（5）包括焊接在外伸工字钢（301）腹板的左钢板a（501）、右钢板b（502）与拼接工字钢翼缘的上拼接板c（503）、下拼接板d（504）、弹性杆（505）；所述柱柱连接装置（6）包括通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱（1）的五边形钢块（601）与扣合钢块（602）、通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱（2）上表面的五边形钢槽（603）与支撑钢块（604）、弹性钢连接杆（605）；所述柱基础连接装置（7）包括上钢板层e（701）、复合材料层（702）、下钢板层f（703）、预埋钢块（704）、高强螺栓（705）与加劲肋（706）。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，所述预制梁（3）中设有外伸工字钢（301），在左外伸工字钢（302）的腹板处焊接左钢板a（501），在右外伸工字钢（303）的腹板处焊接右钢板b（502）；所述左钢板a（501）为带有凸块（506）的方形钢板，所述右钢板b（502）带有大凹槽（507）、小凹槽（508）的方形钢板；所述外伸工字钢（301）的腹板之间，左钢板a（501）与右钢板b（502）采用榫卯拼接，并贯穿数根弹性杆（505）；所述外伸工字钢（301）的翼缘之间，上拼接板c（503）与下拼接板d（504）采用高强螺栓锚固连接。

如图1所示，所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处下端，设有弹性支撑（304）；所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处上端，设有加固装置（305）；所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处梁端，设有加固钢板（306）；所述预制梁（3）设骨性削弱（307）。

如图1、图7所示，所述弹性支撑（304）包括滑块（801）、斜坡块（802）与承载块（803）。

如图1和图8所示，所述预制混凝土上柱（1）的下表面通过高强螺栓连接五边形钢块（601），并预埋扣合钢块（602）；所述预制混凝土下柱（2）的上表面通过高强螺栓连接五边形钢槽（603），并预埋支撑钢块（604）；所述五边形钢块（601）与五边形钢槽（603）留有孔洞，通过弹性钢连接杆（605）锚固，形成榫卯连接；所述扣合钢块（602）与支撑钢块（604）搭接，采用高强螺栓进行锚固。

如图1、图9、图10、图11和图12所示，所述柱基础连接装置（7）的基础（4）中预埋下钢板层f（703）；所述上钢板层e（701）的上表面设有方形凸块a（707），并设置加劲肋（706），下表面设有方形凸块b（708）；所述下钢板层f（703）的上表面设有方形凹槽（709）；所述上钢板层e（701）与下钢板层f（703）拼接，形成榫卯结构。

如图1、图9、图10、图11、图12和图13所示，所述柱基础连接装置（7）的上钢板层e（701）与下钢板层f（703）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓（705）进行锚固；所述预埋钢块（704）的下部预埋入基础（4）中，上部与上钢板层e（701）扣合。

一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构施工方法，利用上述装配式榫卯连接的梁梁、柱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）；

S2：所述梁梁连接装置（5）拼接处，焊接在外伸工字钢（301）腹板的左钢板a（501）、右钢板b（502）进行榫卯连接，并贯穿数根弹性杆（505）；外伸工字钢（301）翼缘处的上拼接板c（503）与下拼接板d（504）采用高强螺栓锚固连接；

S3：所述柱柱连接装置（6）拼接处，通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱（1）的五边形钢块（601）与通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱（2）上表面的五边形钢槽（603）扣合，使用弹性钢连接杆（605）进行榫卯连接；扣合钢块（602）与支撑钢块（604）大搭接，采用高强螺栓进行锚固；

S4：预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处下端，设有弹性支撑（304）；预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处上端，设有加固装置（305）；预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处梁端，设有加固钢板（306）；预制梁（3）设骨性削弱（307）；

S5：所述柱基础连接装置（7）处，基础（4）中预埋下钢板层f（703）；上钢板层e（701）与下钢板层f（703）拼接，形成榫卯结构，并设置复合材料层（702）与加劲肋（706）；上钢板层e（701）与下钢板层f（703）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓（705）进行锚固；预埋钢块（704）的下部预埋入基础（4）中，上部与上钢板层e（701）扣合。

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分别进行拼接，以及在预制混凝土下柱2与基础4进行拼接，能够将来自上部的竖向压力进行三重耗散，从而提高了整体结构的竖向承载能力，在受到横向扰动时，能起到传递荷载与耗能作用，增强了梁柱结构抗剪、抗弯能力，能够预制梁3的水平方向的位移，加强了梁柱基础三者的连接，增强了结构整体稳定性，增强了构件的承载性能，削弱了结构的破坏程度，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。

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)

1.一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，其特征在于，所述装配式榫卯连接的梁梁、柱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）、梁梁连接装置（5）、柱柱连接装置（6）、柱基础连接装置（7），其特征在于，所述梁梁连接装置（5）包括焊接在外伸工字钢（301）腹板的左钢板a（501）、右钢板b（502）与拼接工字钢翼缘的上拼接板c（503）、下拼接板d（504）、弹性杆（505）；所述柱柱连接装置（6）包括通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱（1）的五边形钢块（601）与扣合钢块（602）、通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱（2）上表面的五边形钢槽（603）与支撑钢块（604）、弹性钢连接杆（605）；所述柱基础连接装置（7）包括上钢板层e（701）、复合材料层（702）、下钢板层f（703）、预埋钢块（704）、高强螺栓（705）与加劲肋（706）。

2.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接的梁梁拼接结构，其特征在于：所述预制梁（3）中设有外伸工字钢（301），在左外伸工字钢（302）的腹板处焊接左钢板a（501），在右外伸工字钢（303）的腹板处焊接右钢板b（502）；所述左钢板a（501）为带有凸块（506）的方形钢板，所述右钢板b（502）带有大凹槽（507）、小凹槽（508）的方形钢板；所述外伸工字钢（301）的腹板之间，左钢板a（501）与右钢板b（502）采用榫卯拼接，并贯穿数根弹性杆（505）；所述外伸工字钢（301）的翼缘之间，上拼接板c（503）与下拼接板d（504）采用高强螺栓锚固连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱拼接结构，其特征在于：所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处下端，设有弹性支撑（304）；所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处上端，设有加固装置（305）；所述预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处梁端，设有加固钢板（306）；所述预制梁（3）设骨性削弱（307）。

4.根据权利要求1或2所述的一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱拼接结构，其特征在于：所述弹性支撑（304）包括滑块（801）、斜坡块（802）与承载块（803）。

5.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接的柱柱拼接结构，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连接五边形钢块（601），并预埋扣合钢块（602）；所述预制混凝土下柱（2）的上表面通过高强螺栓连接五边形钢槽（603），并预埋支撑钢块（604）；所述五边形钢块（601）与五边形钢槽（603）留有孔洞，通过弹性钢连接杆（605）锚固，形成榫卯连接；所述扣合钢块（602）与支撑钢块（604）搭接，采用高强螺栓进行锚固。

6.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接的柱基础拼接结构，其特征在于：所述柱基础连接装置（7）的基础（4）中预埋下钢板层f（703）；所述上钢板层e（701）的上表面设有方形凸块a（707），并设置加劲肋（706），下表面设有方形凸块b（708）；所述下钢板层f（703）的上表面设有方形凹槽（709）；所述上钢板层e（701）与下钢板层f（703）拼接，形成榫卯连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种装配式榫卯连接的柱基拼接结构，其特征在于：所述柱基础连接装置（7）的上钢板层e（701）与下钢板层f（703）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓（705）进行锚固；所述预埋钢块（704）的下部预埋入基础（4）中，上部与上钢板层e（701）扣合。

8.一种装配式榫卯连接的梁梁、柱柱及柱基础拼接结构，利用上述权利要求1-7所述的装配式榫卯连接的梁梁、柱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）；

S2：所述梁梁连接装置（5）拼接处，焊接在外伸工字钢（301）腹板的左钢板a（501）、右钢板b（502）进行榫卯连接，并贯穿数根弹性杆（505）；外伸工字钢（301）翼缘处的上拼接板c（503）与下拼接板cd（504）采用高强螺栓锚固连接；

S3：所述柱柱连接装置（6）拼接处，通过高强螺栓连接在预制混凝土上柱（1）的五边形钢块（601）与通过高强螺栓连接在预制混凝土下柱（2）上表面的五边形钢槽（603）扣合，使用弹性钢连接杆（605）进行榫卯连接；扣合钢块（602）与支撑钢块（604）大搭接，采用高强螺栓进行锚固；

S4：预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处下端，设有弹性支撑（304）；预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处上端，设有加固装置（305）；预制梁（3）与预制混凝土下柱（2）连接处梁端，设有加固钢板（306）；预制梁（3）设骨性削弱（307）；

S5：所述柱基础连接装置（7）处，基础（4）中预埋下钢板层f（703）；上钢板层e（701）与下钢板层f（703）拼接，形成榫卯结构，并设置复合材料层（702）与加劲肋（706）；上钢板层e（701）与下钢板层f（703）之间留有预应力孔道，用来张拉预应力筋，并用高强螺栓（705）进行锚固；预埋钢块（704）的下部预埋入基础（4）中，上部与上钢板层e（701）扣合。

Images