CN209482470U - 一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点 - Google Patents

一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,包括浇筑梁板柱和木柱,两者采用装配式结构,浇筑梁板柱上预留有与木柱相配合的安装槽,木柱的下端设置有内钢管,安装槽内设置有外钢管,内钢管与外钢管之间形成后浇区,后浇区内的外钢管和内钢管上分别设置有相互对应的外限位装置和内限位装置,后浇区内浇注材料。本实用新型的节点的内外钢管增加了简易的抗拔限位装置,使节点具有了一定的抗拔能力,提高了结构体系的整体抗震能力。

Description

一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点
技术领域
本实用新型属于装配式结构装配技术领域,尤其涉及到一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点。
背景技术
在少数民族地区,混合建筑形式相对常见,特别是混凝土结构和木结构结合的建筑形式,此种结构的特点是下部为钢筋混凝土结构,上部是木结构。钢筋混凝土结构采用现浇或者预制,木结构一般采用榫卯连接。然而,混凝土结构与木结构连接的节点处理比较关键,直接影响混合结构的抗震性能和耐久性。木结构与混凝土构件连接的问题,主要存在以下几方面。问题1节点耗能性能相对较低;问题2节点处木构件容易潮湿腐烂,构件根部易松散;问题3 节点连接部位连接简单,不可靠性,连接节点的抗拔能力不足。应该积极解决该节点处存在的问题,确保钢筋混凝土结构和木结构的混合建筑结构形式的安全性和耐久性。
发明内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点。
为达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种木柱与混凝土梁板构件的摇摆限位耗能装配节点,包括浇筑梁板柱和木柱,两者采用装配式结构,浇筑梁板柱上预留有与木柱相配合的安装槽,木柱的下端设置有内钢管,安装槽内设置有外钢管,内钢管与外钢管之间形成后浇区,后浇区内的外钢管和内钢管上分别设置有相互对应的外限位装置和内限位装置,后浇区内浇注材料。
进一步的,后浇区内的外钢管的内侧壁上设置外限位装置,内钢管的外侧壁上设置与外限位装置相对应的内限位装置,内限位装置与外限位装置同轴心,内限位装置与外限位装置在同一竖直直线上。
进一步的,内限位装置和外限位装置分别对称设置。
进一步的,内限位装置为水平“一”字型结构,外限位装置为竖向“1”字型结构。
进一步的,后浇区内填充有流动性好的高性能阻尼材料。
进一步的,木柱的下端面设置有向外突出的弧形结构,外钢管内的下部填充有混凝土,混凝土的上表面设置有与弧形结构相配合的橡胶片。
进一步的,橡胶片的厚度为5-10mm。
进一步的,外钢管比内钢管尺寸单侧大20mm-30mm。
进一步的,外钢管与内钢管同轴心,内钢管的高度是外钢管高度的二分之一。
进一步的,外钢管与浇筑梁板柱的梁同高。
本实用新型的有益效果在于:
(1)本实用新型是内钢管和外钢管之间采用不同材料填充,提供了不同的刚度和阻尼能力,提高结构的整体抗震性能;
(2)本实用新型是木柱根部设置约束钢管,有效防止外部环境对木柱根部的破坏,提高柱根部的整体性,确保整个构件的稳定性;
(3)本实用新型是木柱根部设计成弧形,底部设有橡胶片,可以使节点发生一定转动,并限制转动范围,具有很好的恢复能力。增加结构整体耗能;
(4)本实用新型的节点的内外钢管增加了简易的抗拔限位装置,使节点具有了一定的抗拔能力,提高了结构体系的整体抗震能力。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例所述的木柱与混凝土构件的装配节点平面示意图;
图2为本实用新型实施例所述的木柱与混凝土构件的装配节点剖面示意图;
图3为本实用新型实施例所述的梁板柱混凝土构件的装配节点剖面示意图;
图4为本实用新型实施例所述的木柱的结构示意图;
图5为本实用新型实施例所述的限位装置的结构示意图。
附图标记说明:
1、木柱;2、现浇混凝土梁板;21、梁纵筋;22、梁箍筋;23、板钢筋;3、现浇钢筋混凝土柱;31、柱纵筋;32、柱箍筋;4、内钢管;5、外钢管;6、后浇区;7、柱墩;8、橡胶片;9、外限位装置;10、内限位装置。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至5所示,一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,包括浇筑梁板柱和木柱1,两者采用装配式处理,安装施工简单,提高了施工质量,降低了费用,同时提高施工效率。
浇筑梁板柱包括互相垂直的现浇混凝土梁板2和现浇钢筋混凝土柱3,现浇混凝土梁板2 上预留有与木柱1相配合的安装槽,安装槽放置同尺寸的外钢管5。木柱1根部设置有约束钢管内钢管4,约束钢管可以为开口,采用预应力禁锢,安装完成后再闭合,采用焊接或者其他可靠连接方式。内钢管4能够增强对木柱1根部的保护能力,确保木柱1根部的整体性,防止外部环境干扰,导致破坏,造成节点失效,引起结构整体破坏。
木柱1的常规为方形或者圆形等形状,外钢管5比木柱1根部内钢管4尺寸单侧大20mm-30mm,方便安装抗拔装置。外钢管5与现浇混凝土梁板2的混凝土接触面可以设计铆钉或者其他构造措施,与现浇混凝土梁板2结构一起浇筑,方便安装。外钢管5的厚度不小于4mm,外钢管5一般为方形和圆形,外钢管5的高度与梁同高。
外钢管5的内部下部浇注有混凝土,混凝土的高度为外钢管5的一半,混凝土上方的外钢管5内部空间用于容纳内钢管4。外钢管5与混凝土接触面可设置铆钉,增加与混凝土的粘结力。外钢管5与内钢管4同轴心,外钢管5与内钢管4之间的区域为后浇区6,后浇区6内的外钢管5的内侧壁上设置有外限位装置9,内钢管4的外侧壁上设置有与外限位装置9相对应的内限位装置10。
内限位装置10设置有若干个,内限位装置10位于内钢管4的同一横截面上,内限位装置10均匀间隔设置,内限位装置10焊接在内钢管4的外圆周壁上。外限位装置9设置有若干个,外限位装置9设置在外钢管5的同一横截面上,外限位装置9均匀间隔设置,外限位装置9焊接在外钢管5的内侧壁上。
内外限位装置(10、9)预先焊接于内钢管4的外圆周壁上。内外限位装置(10、9)与内外钢管5一般采用双面焊缝连接,焊缝和构件尺寸依据钢结构设计规范进行设计。内限位装置10为水平“一”字型,外限位装置9为竖向“1”字型结构。
内限位装置10和外限位装置9能够防止节点拔出,增强抗拔能力,形成完整的组合节点,提高结构整体性和安全性,连接方法简单方便,安全可靠。
后浇区6内填充有流动性较好的高性能阻尼材料或者其他材料,填充材料可以依据要求填充不同形式的材料,阻尼材料的上表面与与楼板面齐平。阻尼材料能够提高节点的刚度和阻尼能力,增大了节点的耗能能力,简化施工工序,确保节点的抗震性能,提高施工效率,降低工程费用。
木柱1的下端面设置有向外突出的弧形结构,弧顶高度为木柱1直径的1/20-1/50,此结构易转动,能够增加地震作用时的耗能性能。外钢管5内部的混凝土的上表面设置有柔性材料制成的橡胶片8,橡胶片8的厚度一般为5-10mm。
内钢管4的厚度不小于4mm,内钢管4的长度为外钢管5的长度的一半。内限位装置10 和外限位装置9的位置和大小依据设计要求确定。内限位装置10一般为不连续构件,内限位装置10对称布置,相邻的内限位装置10之间留有间隙。
现浇混凝土浇筑梁板柱设有柱墩7,柱墩7与梁同高。现浇混凝土梁板2包括梁纵筋21 和梁箍筋22及板钢筋23形成的钢筋笼,钢筋笼将外钢管5紧紧包裹,形成可靠连接,后由混凝土浇筑成一体。现浇钢筋混凝土柱3包括柱纵筋31和柱箍筋32形成的钢筋笼,钢筋笼形成后浇筑混凝土成一体的现浇钢筋混凝土柱3。柱纵筋31在梁板区域内按抗震要求设计足够的锚固长度,锚固钢筋所过位置,外钢管5侧壁上开有相应的构造孔。
本实用新型的施工方法:
第一步,绑扎柱纵筋31和柱箍筋32形成钢筋笼,支柱模板,浇筑混凝土形成现浇钢筋混凝土柱3,留出足够的抗震锚固长度;
第二步,支梁板模板;
第三步,绑扎梁纵筋21和梁箍筋22,绑扎板钢筋23,形成梁板的钢筋骨架,留出外钢管5的安装位置;
第四步,确定外钢管5的准确位置,柱墩7中心位置,固定外钢管5,设置构造钢筋,浇筑混凝土;
第五步,外钢管5内浇筑有混凝土,预留一定的后浇区6,满足内钢管4的安装要求;
第六步,在预留空间的底部安装橡胶片8;
第七步,在木柱1根部设置约束钢管内钢管4,内钢管4长度约为外钢管5长度的1/2,进行固定;可设置贯通的拉结构件;
第八步,将木柱1安装于预留的外钢管5内,内钢管4与外钢管5轴心位置一致,将木柱1进行临时固定;
第九步,在外钢管5内侧采用双面焊安装外限位装置9,其位置与内限位装置10的轴线对应,在其表面上方10mm-20mm位置处;
第十步,在内钢管4与外钢管5之间的后浇区6内填充阻尼材料,阻尼材料的上表面与混凝土表面齐平;
第十一步,填充物强度达到要求,可拆除柱临时固定装置。
本实用新型的有益效果:第一,木柱1与钢筋混凝土梁板节点采用装配形式,安装简单;第二,节点采用钢管混凝土后浇处理,后浇材料可根据不同的设计要求,采用高性能阻尼材料,也可采用高强混凝土,确保节点的足够刚度和耗能能力;第三,木柱1下端设置约束钢管,防止构件松散,可以提高柱根本的整体强度和稳定性。第四,木柱1下端一般为平面,也采用弧形设计,底部采用橡胶垫层,可以有小范围的转动,增加结构体系的整体耗能,提高整体抗震能力。
本实用新型的节点充分利用钢管的良好力学性能和可加工性,提高了木柱1稳定性和耐久性。将木柱1与钢筋混凝土构件采用装配方法进行连接,连接区域内采用不同类型的填充材料,同时设置内外限位装置(10、9),防止节点拔出,柱低端设计成弧形,形成一个转动耗能节点,提高节点的整体刚度和抗震性能。整个节点装配简单,施工方法容易,整体抗震能力较强,安全可靠,为木结构和混凝土结构的节点设计和施工提供了安全可靠的装配方法。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:包括浇筑梁板柱和木柱(1),两者采用装配式结构,浇筑梁板柱上预留有与木柱(1)相配合的安装槽,木柱(1)的下端设置有内钢管(4),安装槽内设置有外钢管(5),内钢管(4)与外钢管(5)之间形成后浇区(6),后浇区(6)内的外钢管(5)和内钢管(4)上分别设置有相互对应的外限位装置(9)和内限位装置(10),后浇区(6)内浇注材料。
2.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:后浇区(6)内的外钢管(5)的内侧壁上设置外限位装置(9),内钢管(4)的外侧壁上设置与外限位装置(9)相对应的内限位装置(10),内限位装置(10)与外限位装置(9)同轴心,内限位装置(10)与外限位装置(9)在同一竖直直线上。
3.根据权利要求2所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:内限位装置(10)和外限位装置(9)分别对称设置。
4.根据权利要求2所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:内限位装置(10)为水平“一”字型结构,外限位装置(9)为竖向“1”字型结构。
5.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:后浇区(6)内填充有流动性好的高性能阻尼材料。
6.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:木柱(1)的下端面设置有向外突出的弧形结构,外钢管(5)内的下部填充有混凝土,混凝土的上表面设置有与弧形结构相配合的橡胶片(8)。
7.根据权利要求6所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:橡胶片(8)的厚度为5-10mm。
8.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:外钢管(5)比内钢管(4)尺寸单侧大20mm-30mm。
9.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:外钢管(5)与内钢管(4)同轴心,内钢管(4)的高度是外钢管(5)高度的二分之一。
10.根据权利要求1所述的木柱与混凝土梁板构件的简易摇摆限位耗能装配节点,其特征在于:外钢管(5)与浇筑梁板柱的梁同高。
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