CN208072705U - 一种连梁的消能减震连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及装配式混凝土结构领域,具体为一种连梁的消能减震连接结构。由预制连梁、预制墙或预制带梁墙构成装配式混凝土框剪结构中,带连梁剪力墙中连梁结构的拆分拼装体系。预制连梁、预制墙或预制带梁墙上安装有预埋连接钢板。当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁较长时,在连梁的两端与剪力墙连接位置拆分,分别制作预制连梁和与预制连梁梁端连接的预制墙(两片);当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁较短时,在连梁的跨中位置拆分,拆分后形成两片预制带梁墙,其连接方法同上。本实用新型通过采用消能减震连接环来连接构件,可以有效的起到消能减震作用,使结构的抗震性能大大增加,且施工更简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及装配式混凝土结构领域,具体为一种连梁的消能减震连接结构,特别是由预制连梁、预制墙或预制带梁墙构成的装配式混凝土框剪结构中带连梁剪力墙的拆分拼装体系,构件连接构造,由这种拼装体系和连接构造建造的结构物,以及装配连接方法。
背景技术
框架-剪力墙结构,简称为框剪结构,主要结构是框架和剪力墙,其中框架由梁柱构成,剪力墙布置于部分框架内,剪力墙用于增加整体结构的抗水平荷载能力。框剪结构适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。装配式混凝土结构的现有技术多限于纯框架结构和纯剪力墙结构,装配式混凝土框剪结构的技术较少,且考虑到增强抗震性能的更少。
由于框剪结构中剪力墙的连梁厚度较小,与剪力墙同厚,没有足够的截面面积放置套筒,同时由于框剪结构中框架梁、框架柱及剪力墙的存在,剪力墙连梁的装配空间十分有限,因此适用于框架梁柱和梁梁连接的套筒连接方法、适用于框架梁与剪力墙连接的插筋连接方法,适用于上下层剪力墙与剪力墙连接的套筒连接方法等都不适用于该种连接。
为了解决上述问题,在先前的发明中,“装配式混凝土框剪结构剪力墙连梁的拼装连接结构(CN201420657677.8)、装配式混凝土框剪结构剪力墙连梁的拼装连接结构及方法(CN201410616527.7)”,主要是利用钢筋等效替代的思想,即采用单根单列钢筋等效多根多列钢筋,对施工中灌浆技术要求较高,且未涉及到提高结构抗震性能的结构,为此,本实用新型提出装配式混凝土连梁消能减震连接结构及装配方法。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种连梁的消能减震连接结构,通过采用消能减震连接环来连接构件,可以有效的起到消能减震作用,使结构的抗震性能大大增加,且施工更简单。
本实用新型的技术方案是:
一种连梁的消能减震连接结构,由预制剪力墙中连梁、预制剪力墙或带有半跨连梁的剪力墙的连梁、消能减震连接环构成结构拆分拼装体系,其中:预制剪力墙中连梁,以下简称预制连梁;预制剪力墙,以下简称预制墙;预制带有半跨连梁的剪力墙,以下简称预制带梁墙;该拼装连接结构为以下两种结构形式之一:
(1)在连梁的两端与剪力墙连接位置拆分,分别制作预制连梁以及与预制连梁梁端连接的预制墙,与一根预制连梁连接的预制墙共两片;预制墙和预制连梁上安装有预埋连接钢板,预埋连接钢板和消能减震连接环上有预留螺栓孔,通过螺栓杆连接预制墙与消能减震连接环,通过螺栓杆连接消能减震连接环和预制连梁,使预制连梁、预制墙及消能减震连接环连接为整体;
(2)在连梁的跨中位置拆分,拆分后形成两片预制带有半跨连梁的剪力墙,即预制带梁墙;预制带梁墙上安装有预埋连接钢板,预埋连接钢板和消能减震连接环上有预留螺栓孔,通过螺栓杆连接预制带梁墙和消能减震连接环,使预制带梁墙和消能减震连接环连接为整体。
所述的连梁的消能减震连接结构,预埋连接钢板包括锚固钢筋、钢板和钢板预留螺栓孔,其中锚固钢筋垂直焊接在钢板的单侧表面,钢板内设置钢板预留螺栓孔。
所述的连梁的消能减震连接结构,预制墙包括钢筋骨架、预埋连接钢板和混凝土,预埋连接钢板插装于钢筋骨架的一侧上部,混凝土浇筑于钢筋骨架。
所述的连梁的消能减震连接结构,钢筋骨架为预制剪力墙纵筋、预制剪力墙水平筋、预制剪力墙拉筋和预制剪力墙约束边缘构件箍筋组成,两排预制剪力墙纵筋平行相对设置,每排预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙水平筋连接,相对设置的预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙拉筋连接,两排预制剪力墙纵筋的边缘之间外侧设置预制剪力墙约束边缘构件箍筋。
所述的连梁的消能减震连接结构,预制连梁包括钢筋骨架、预埋连接钢板和混凝土,预埋连接钢板分别插装于钢筋骨架的两侧,混凝土浇筑于钢筋骨架。
所述的连梁的消能减震连接结构,钢筋骨架为预制连梁纵筋和预制连梁箍筋组成,矩形预制连梁箍筋平行排布,矩形预制连梁箍筋内侧四角分别设置预制连梁纵筋。
所述的连梁的消能减震连接结构,消能减震连接环上下两个端面为弧形,用于传递预制墙和预制连梁之间的弯矩;消能减震连接环的侧面为平面钢板,平面钢板内设置连接环预留螺栓孔。
本实用新型的优点及有益效果是:
本实用新型由预制连梁、预制墙或预制带梁墙构成装配式混凝土框剪结构中,带连梁剪力墙中连梁结构的拆分拼装体系。预制连梁、预制墙或预制带梁墙上预埋连接钢板。当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁较长时,在连梁的两端与剪力墙连接位置拆分,分别制作预制连梁和与预制连梁梁端连接的预制墙(两片),构件连接方法是:首先通过预制墙上的预埋连接钢板上的预留螺栓孔与消能减震连接环上的预留螺栓孔对位,通过配套的螺栓杆连接锁紧,完成预制墙与消能减震连接环的组装。将预制连梁吊至两片组装后的结构之间,预制连梁上的预埋连接钢板上的预留螺栓孔与消能减震连接环上的预留螺栓孔对位,通过配套的螺栓杆连接锁紧。在消能减震连接环外支撑U型模板,并且通过玻璃胶或其它材料,使型模板与预制连梁和预制墙连接紧密,然后在U型模板内灌注灌浆料充满预制构件灌浆缝的U型模板,待灌浆料凝固后,拆除U型模板,使预制连梁和预制墙连接为整体。当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁较短时,在连梁的跨中位置拆分,拆分后形成两片预制带梁墙,其连接方法同上。
本实用新型提出的拆分拼装结构和构件连接方法具有以下特点:
①各构件拆分位置合理,便于构件制作和运输;②本实用新型的连接结构和组装方法,施工操作简单,对施工人员的要求不高,构件简单易加工,对施工现场的环境要求不高,操作流程简单,省时高效,能大幅提高施工进度;③构件对称或接近对称,重量合理,便于吊装安装;③消能减震连接环上下两个端面为弧形,既可以传递预制墙和预制连梁之间的弯矩,同时,弧形具有一定的变形能力,地震时能够通过变形耗散地震能量,提高结构的安全性。④预制连梁和预制墙间的剪力主要通过灌浆料传递,消能减震连接环对灌浆料的环向约束,在发生地震时,灌浆料不会因变形崩落,具有良好的抗震性能,进一步提高结构的安全性。⑤灌浆可在楼板上操作,操作方便,连接效率高;⑥预制构件间的灌浆缝很小,现场湿作业少,装配率高。
附图说明
图1是预埋连接钢板中的锚固钢筋三维图。
图2是预埋连接钢板的钢板三维图。
图3是预埋连接钢板(简称连接钢板)的三维图。
图4是预制剪力墙配筋的三维图。
图5是预埋连接钢板与图4连接完成并支撑模板的三维图。
图6是预制带连接钢板的剪力墙(简称预制墙)制作完成的三维图。
图7是预制连梁的配筋三维图。
图8是预埋连接钢板与图7连接完成并支撑模板的三维图。
图9是预制带连接钢板的连梁(简称预制连梁)制作完成的三维图。
图10是消能减震连接环的三维图。
图11是连接图10与预埋连接钢板的螺栓杆三维图。
图12是预制墙与消能减震连接环组装完成的三维图。
图13是两片图12与预制连梁组装过程的三维图。
图14是预制连梁与预制墙组装完成的三维图。
图15是U型模板的三维图。
图16是将U型模板固定于梁端的三维图。
图17是预制连梁与预制墙通过消能减震连接环连接组装完成的三维图。
图18是预制带一半连梁的剪力墙(简称预制带梁墙)制作完成的三维图。
图19是预制带梁墙通过消能减震连接环连接组装完成的三维图。
图20是预制连梁与预制带梁墙通过消能减震连接环连接组装完成的三维图。
图中,1锚固钢筋;2钢板;3钢板预留螺栓孔;4预埋连接钢板;5预制剪力墙纵筋;6预制剪力墙水平筋;7预制剪力墙拉筋;8预制剪力墙约束边缘构件箍筋;9预制剪力墙模板;10预制带连接钢板的剪力墙(简称预制墙);11预制连梁纵筋;12预制连梁箍筋;13预制连梁模板;14预制带连接钢板的连梁(简称预制连梁);15消能减震连接环;16连接环预留螺栓孔;17螺栓杆;18、U型模板;19灌浆料;20预制带梁墙。
具体实施方式
如图1至图20所示,本实用新型装配式混凝土梁墙消能减震连接结构及装配方法,包括两种具体实施方式,具体如下:
(一)图1-图17所示,当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁长度大于3m或工程有明确要求时,在连梁的两端与剪力墙连接位置拆分,形成由两片预制墙9和一根预制连梁13构成的结构拆分拼装体系。
(1)为了实现预制墙10和预制连梁14的连接,在预制墙10和预制连梁14内设置预埋连接钢板4。
如图1-图3所示,预埋连接钢板4包括锚固钢筋1、钢板2和钢板预留螺栓孔3,其中锚固钢筋1垂直焊接在钢板2的单侧表面,钢板2内设置钢板预留螺栓孔3;锚固钢筋1为两组以上平行设置,每组锚固钢筋1为两根以上。锚固钢筋1的长度根据预制连梁14传递弯矩引起正应力的大小计算确定,钢板2的厚度、长度和宽度同样根据预制连梁14传递弯矩引起正应力的大小计算确定,同时钢板的2宽度需比预制连梁14的宽度小,小于的尺寸大于等于规范规定的钢板所需的保护层厚度,以满足注浆和防止连接钢板腐蚀的要求。钢板预留螺栓孔3的孔径、数量和分布需根据螺栓杆17的直径、数量和分布确定,螺栓杆17的直径、数量和分布根据预制连梁14传递弯矩引起正应力的大小计算确定。
(2)如图4-图6所示,预制墙10主要包括钢筋骨架、预埋连接钢板4和混凝土,预埋连接钢板4通过锚固钢筋1插装于钢筋骨架的一侧上部,混凝土浇筑于钢筋骨架;钢筋骨架为预制剪力墙纵筋5、预制剪力墙水平筋6、预制剪力墙拉筋7和预制剪力墙约束边缘构件箍筋8组成,两排预制剪力墙纵筋5平行相对设置,每排预制剪力墙纵筋5之间通过预制剪力墙水平筋6连接,相对设置的预制剪力墙纵筋5之间通过预制剪力墙拉筋7连接,两排预制剪力墙纵筋5的边缘之间外侧上下平行设置预制剪力墙约束边缘构件箍筋8。
预制带连接钢板的剪力墙(简称预制墙)10的制作过程如图4-图6。如图4所示,首先绑扎预制剪力墙纵筋5和预制剪力墙约束边缘构件箍筋8,形成预制墙10端部的约束边缘构件钢筋,然后绑扎其它预制剪力墙纵筋5和预制剪力墙水平筋6,最后绑扎预制剪力墙拉筋7,形成预制墙10的钢筋骨架。如图5所示,将预埋连接钢板4的锚固钢筋1插入到所述钢筋骨架内,然后在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板9。如图5-图6所示,在预制剪力墙模板9内浇筑混凝土,养护28天,拆除预制剪力墙模板9,形成预制墙10。
(3)如图7-图9所示,预制连梁14包括钢筋骨架、预埋连接钢板4和混凝土,预埋连接钢板4分别通过锚固钢筋1插装于钢筋骨架的两侧,混凝土浇筑于钢筋骨架;钢筋骨架为预制连梁纵筋11和预制连梁箍筋12组成,矩形预制连梁箍筋12平行排布,矩形预制连梁箍筋12内侧四角分别设置预制连梁纵筋11。
预制带连接钢板的连梁(简称预制连梁)14的制作过程如图7-图9。如图7所示,首先绑扎预制连梁纵筋11和预制连梁箍筋12,形成预制连梁的钢筋骨架;如图8所示,然后将预埋连接钢板4的锚固钢筋1插入到钢筋骨架内,再在钢筋骨架外支撑预制连梁模板13;如图9所示,最后在模板内浇筑混凝土,养护28天,拆除预制连梁模板13,形成预制连梁14。
(4)如图14所示,两片预制墙10和预制连梁14之间分别采用消能减震连接环15连接,两片预制墙10的预埋连接钢板4分别与预制连梁14两侧的预埋连接钢板4相对应,消能减震连接环15的一侧与预制墙10上的预埋连接钢板4通过螺栓杆17连接,消能减震连接环15的另一侧与预制连梁14上的预埋连接钢板4通过螺栓杆17连接。
如图10-图11所示,消能减震连接环15上下两个端面为弧形,用于传递预制墙10和预制连梁14之间的弯矩;同时,弧形具有一定的变形能力,地震时能够通过变形耗散地震能量。消能减震连接环15的侧面为平面钢板,平面钢板内设置连接环预留螺栓孔16,连接环预留螺栓孔16的直径、数量和分布根据螺栓杆17的直径、数量和分布确定。消能减震连接环15的厚度需根据预制墙10和预制连梁14之间传递弯矩的大小确定。
(5)预制墙10和预制连梁14的组装过程如图12-图17。
如图12所示,首先通过预制墙10上的预埋连接钢板4上的钢板预留螺栓孔3与消能减震连接环15上的连接环预留螺栓孔16对位,通过配套的螺栓杆17连接锁紧,完成预制墙10与消能减震连接环15的组装。
如图13所示,将预制连梁14吊至两片图12预制墙10与消能减震连接环15的组装结构之间,预制连梁14上的预埋连接钢板4上的钢板预留螺栓孔3与消能减震连接环15上的连接环预留螺栓孔16对位,通过配套的螺栓杆17连接锁紧,形成连接组合后结构,见图14。
如图15-图17所示,在消能减震连接环15外支撑U型模板18,并且通过玻璃胶或其它材料,保证U型模板18与预制连梁14和预制墙10连接紧密,然后在U型模板18内灌注灌浆料19,直至灌浆料19充满预制构件灌浆缝的U型模板18,待灌浆料19凝固后,拆除U型模板18,完成预制连梁14与预制墙10通过消能减震连接环15连接的拼接,预制连梁14和预制墙10间的剪力主要通过灌浆料19传递。由于消能减震连接环15对灌浆料18的环向约束,在发生地震时,灌浆料19不会因变形崩落,具有良好的抗震性能。
(二)如图18-图20所示,当装配式混凝土框剪结构中剪力墙的连梁长度小于3m或工程有明确要求时,在连梁的跨中拆分,形成由两片预制带梁墙20的结构拆分拼装体系。
该方式的混凝土框剪结构中带连梁剪力墙的结构主要包括预制带梁墙20、消能减震连接环15、螺栓杆17、灌浆料19等,具体结构如下:
相对设置的两片预制带梁墙20之间,通过消能减震连接环15和灌浆料19连接。在预制带梁墙20的一侧上部设置预埋连接钢板4,在预埋连接钢板4上设置钢板预留螺栓孔3,在消能减震连接环15上设置连接环预留螺栓孔16,钢板预留螺栓孔3与连接环预留螺栓孔16相对应,两片预制带梁墙20一侧的预埋连接钢板4上的钢板预留螺栓孔3分别与消能减震连接环15两侧的连接环预留螺栓孔16通过螺栓杆17相连,两片预制带梁墙20和消能减震连接环15之间为灌浆缝,灌浆缝中为灌浆料19。
预制连梁和预制墙间的剪力主要通过灌浆料传递,由于消能减震连接环15对灌浆料19的环向约束,在发生地震时,灌浆料19不会因变形崩落,具有良好的抗震性能。
如图19-图20所示,组装时,先将两片预制带梁墙20吊装就位,两片预制带梁墙20一侧上部的预埋连接钢板4相对设置,然后通过螺栓杆17将消能减震连接环15安装在二者之间,消能减震连接环15与预埋连接钢板4之间浇筑灌浆料19。该种拆分拼装方式,传力机理与上述(一)方式相近,即依靠消能减震连接环15传递拼装结构间的弯矩,主要依靠灌浆料19传递拼装结构的剪力。
实施例结果表明,本实用新型将混凝土框剪结构中带连梁的剪力墙,拆分成预制墙、预制连梁或两片预制带梁墙拼装连接结构及提出的拼装连接方法:在力学性能上,能很好的实现拼接预制构件弯矩和剪力的传递,保证连接的可靠,同时连接处具有消能减震的作用,抗震性能好;在施工上便于构件制作、运输和吊装安装,在装配时最大限度的减少装配空间需求,操作方便,连接效率高;预制构件间灌浆料宽度小,现场湿作业少,装配率高,提高装配化程度,实现节能减排,提高劳动生产率,提高建筑质量,缩短工期。
Claims (7)
1.一种连梁的消能减震连接结构,其特征在于,由预制剪力墙中连梁、预制剪力墙或带有半跨连梁的剪力墙的连梁、消能减震连接环构成结构拆分拼装体系,预制剪力墙或带有半跨连梁的剪力墙的连梁是指:预制剪力墙的连梁,或预制带有半跨连梁的剪力墙的连梁,该连接结构为以下两种结构形式之一:
(1)在连梁的两端与剪力墙连接位置拆分,分别制作预制剪力墙中连梁以及与预制剪力墙中连梁梁端连接的预制剪力墙,与一根预制剪力墙中连梁连接的预制剪力墙共两片;预制剪力墙和预制剪力墙中连梁上安装有预埋连接钢板,预埋连接钢板和消能减震连接环上有预留螺栓孔,通过螺栓杆连接预制剪力墙与消能减震连接环,通过螺栓杆连接消能减震连接环和预制剪力墙中连梁,使预制剪力墙中连梁、预制剪力墙及消能减震连接环连接为整体;
(2)在连梁的跨中位置拆分,拆分后形成两片预制带有半跨连梁的剪力墙;预制带有半跨连梁的剪力墙上安装有预埋连接钢板,预埋连接钢板和消能减震连接环上有预留螺栓孔,通过螺栓杆连接预制带有半跨连梁的剪力墙和消能减震连接环,使预制带有半跨连梁的剪力墙和消能减震连接环连接为整体。
2.按照权利要求1所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,预埋连接钢板包括锚固钢筋、钢板和钢板预留螺栓孔,其中锚固钢筋垂直焊接在钢板的单侧表面,钢板内设置钢板预留螺栓孔。
3.按照权利要求1所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,预制剪力墙包括钢筋骨架、预埋连接钢板和混凝土,预埋连接钢板插装于钢筋骨架的一侧上部,混凝土浇筑于钢筋骨架。
4.按照权利要求3所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,钢筋骨架为预制剪力墙纵筋、预制剪力墙水平筋、预制剪力墙拉筋和预制剪力墙约束边缘构件箍筋组成,两排预制剪力墙纵筋平行相对设置,每排预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙水平筋连接,相对设置的预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙拉筋连接,两排预制剪力墙纵筋的边缘之间外侧设置预制剪力墙约束边缘构件箍筋。
5.按照权利要求1所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,预制剪力墙中连梁包括钢筋骨架、预埋连接钢板和混凝土,预埋连接钢板分别插装于钢筋骨架的两侧,混凝土浇筑于钢筋骨架。
6.按照权利要求5所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,钢筋骨架为预制剪力墙中连梁纵筋和预制剪力墙中连梁箍筋组成,矩形预制剪力墙中连梁箍筋平行排布,矩形预制剪力墙中连梁箍筋内侧四角分别设置预制剪力墙中连梁纵筋。
7.按照权利要求1所述的连梁的消能减震连接结构,其特征在于,消能减震连接环上下两个端面为弧形,用于传递预制剪力墙和预制剪力墙中连梁之间的弯矩;消能减震连接环的侧面为平面钢板,平面钢板内设置连接环预留螺栓孔。
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