CN209780031U - 一种新型装配式rc框架结构耗能柱脚 - Google Patents

Abstract

本实施例公开了一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，包括核心钢管柱和主要由混凝土浇筑而成的地梁，所述核心钢管柱包括采用混凝土浇筑的方式固定相连的可更换柱脚和RC柱段，所述RC柱段包括混凝土柱、竖直布设在所述混凝土柱内的钢筋以及多个沿竖直方向依次固定连接在所述钢筋上的箍筋，所述钢筋的下端从所述混凝土柱中穿出，所述可更换柱脚包括核心钢管和可更换耗能软钢，所述可更换耗能软钢嵌入在所述核心钢管。RC柱段内的钢筋与箍筋紧配合，充分发挥钢筋节点易于装配的优势，易修复；装配时通过螺杆与螺母的配合连接预制的可更换柱脚与地梁，节点拼装效率高，满足装配式节点需求，可更换耗能软钢的含碳量较低、硬度低、加工成形性及焊接性好。

Description

一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚。

背景技术

近二十年来，建筑业作为国民经济支柱产业，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。装配式混凝土结构是建筑结构进入产业化、工业化发展的一种重要结构形式，其中装配式混凝土框架体系是应用最广泛的装配式结构体系。目前，装配式混凝土结构的装配方式主要有套筒灌浆连接和浆锚搭接连接，即将钢筋通过套筒或金属波纹管等方式进行连接，均为湿连接形式。根据以往的震害发现，引起结构倒塌的主要原因是预制构件间的连接处先发生的破坏。因此，保证结构抗震性能的关键环节就在于装配式混凝土框架节点的连接方式。而在破坏的众多节点中，又尤其以柱脚节点出现破坏最为普遍，破坏后导致的后果最为严重。

现有装配方式的柱脚存在以下问题：传统的柱脚拼装节点没有考虑到设置耗能段和震后的快速修复、装配施工繁琐、震后可修复性能差等问题。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装配施工便捷、震后可修复性强以及具有耗能段的新型RC装配式框架结构耗能柱脚。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，包括核心钢管柱和主要由混凝土浇筑而成的地梁，所述地梁上设有竖直布置的螺杆，所述核心钢管柱通过螺母与所述螺杆的配合固定在所述地梁上，所述核心钢管柱包括采用混凝土浇筑的方式固定相连的可更换柱脚和RC柱段，所述RC柱段包括混凝土柱、竖直布设在所述混凝土柱内的钢筋以及多个沿竖直方向依次固定连接在所述钢筋上的箍筋，所述钢筋的下端从所述混凝土柱中穿出，所述可更换柱脚包括核心钢管和可更换耗能软钢，所述可更换耗能软钢嵌入在所述核心钢管，所述核心钢管开设有上下贯通的固定孔、以及同轴布置的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述钢筋的位置同轴布置，所述固定孔与所述螺杆同轴布置，所述RC柱段通过依次插入第一安装孔和第二安装孔并与所述核心钢管相连。

优选的，所述核心钢管包括上端板、下端板和多个的侧围板，多个的所述侧围板焊接或一体成型在所述下端板上，且所述侧围板在所述下端板上围成一个半封闭的槽体，所述上端板开设有与所述槽体的开口大小和形状均相一致的浇筑孔，所述上端板焊接或一体成型在所述槽体的开口处，所述浇筑孔与所述槽体的开口同轴布置，多个的所述可更换耗能软钢环绕所述槽体布置。且多个的所述可更换耗能软钢与若干的所述嵌入孔相匹配且一一对应。

优选的，所述核心钢管的上端板上开设有若干的第一嵌入孔，所述核心钢管的下端板上开设有若干的第二嵌入孔，若干的所述第一嵌入孔与若干的所述第二嵌入孔一一对应，且相互对应的所述第一嵌入孔与所述第二嵌入孔同轴布置，所述可更换耗能软钢的上端嵌入所述第一嵌入孔中，所述可更换耗能软钢的下端嵌入所述第二嵌入孔中，多个的可更换耗能软钢环绕所述槽体依次嵌入所述核心钢管。

优选的，所述核心钢管为方形钢管。

优选的，所述上端板和所述下端板的厚度均为20-30mm，所述侧围板的厚度为5-10mm。

优选的，所述可更换耗能软钢的屈服强度为150-210MPa。

通过采用前述设计方案，本实用新型的有益效果是：RC柱段内的钢筋与箍筋紧配合，充分发挥钢筋节点易于装配的优势，易于修复；装配时通过螺杆与螺母的配合连接预制的可更换柱脚与地梁，节点拼装效率高，满足装配式节点需求；可更换柱脚和RC柱段通过浇筑混凝土固定相连，核心钢管约束RC柱段的部分混凝土的横向变形，有效提高混凝土的抗压强度；核心钢管内混凝土承受主要轴力，RC柱段的钢筋和可更换耗能软钢抵抗地震时附加弯矩，可更换耗能软钢模拟等强混凝土抗压性能，可更换耗能软钢与核心钢管进行卡接装配，便于更换，同时施工便捷、施工速度快、较少采用湿作业，且可重复拆卸安装、人工成本低，适用于多层装配式混凝土框架结构；可更换耗能软钢的含碳量较低、硬度低、强度低、可塑性高、加工成形性及焊接性好，便于制造与焊接。

附图说明

图1为本实用新型的可更换柱脚的结构示意图；

图2为本实用新型的RC框架结构耗能柱脚的结构示意图；

图中：1、RC柱段，11、混凝土柱，12、钢筋，13、箍筋，2、地梁，3、高强螺杆，4、核心钢管，41、上端板，411、第一安装孔42、下端板，421、第二安装孔，422、固定孔，43、侧围板，5、可更换耗能软钢，6、六角高强螺母。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例中以如图2所示的视图的上方为耗能柱脚的上方，相对应的另一方为耗能柱脚的下方。

如图1-2所示，一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，包括核心钢管柱和地梁2，核心钢管柱包括采用混凝土浇筑的方式固定相连的RC柱段1和可更换柱脚，可更换柱脚包括核心钢管4和可更换耗能软钢5。

地梁2主要由混凝土浇筑而成，且地梁2上设有竖直布置的高强螺杆3，本实施例采用的高强螺杆3为常规高强螺杆。

RC柱段1包括混凝土柱11、竖直布置在混凝凝土柱11内的多根钢筋12以及多个沿竖直方向依次固定连接在所述钢筋12上的箍筋13，钢筋12的下端从混凝土柱11中穿出。

可更换柱脚包括核心钢管4和可更换耗能软钢5。

核心钢管4包括上端板41、下端板42和多个的侧围板43，本实施例采用的核心钢管4为方形钢管。多个的侧围板43焊接或一体成型在水平放置的下端板42上，且侧围板43在下端板42上围成一个半封闭的槽体，下端板42作为槽体的槽底，上端板41开设有与槽体的开口大小和形状均一致的浇筑孔，上端板41焊接或一体成型在槽体的开口处，以使得上端板41的浇筑孔与槽体的开口同轴布置。

核心钢管4的上端板41上开设有多个的上下贯通的第一安装孔411，多个的第一安装孔411与RC柱段1内的钢筋12的位置一一对应。

核心钢管4的上端板41上开设有若干的第一嵌入孔，核心钢管4的下端板42上开设有若干的第二嵌入孔，若干的第一嵌入孔和若干的第二嵌入孔一一对应，且相互对应的第一嵌入孔与第二嵌入孔同轴布置，可更换耗能软钢5的上端嵌入第一嵌入孔中，可更换耗能软钢5的下端嵌入第二嵌入孔中，多个的可更换耗能软钢5环绕槽体依次嵌入核心钢管4，可更换耗能软钢5采用嵌入的方式环绕槽体设置，便于更换。

核心钢管4的下端板42上开设有多个的上下贯通的第二安装孔421和固定孔422，多个的第二安装孔421与多个的第一安装孔411一一对应，且相应的第一安装孔411与第二安装孔421同轴布置，以使得RC柱段1内的钢筋12可以穿插进核心钢管4。

通过RC柱段1、核心钢管4和可更换耗能软钢5浇筑混凝土固定连接组成核心方钢管柱，通过吊装核心方钢管柱使得核心钢管4的下端板42上的固定孔422插入地梁2的高强螺杆3内，并用六角高强螺母6固定，将核心方钢管柱固定在地梁2上，本实施例的六角高强螺母6采用常规的六角高强螺母。

作为本实施例的一种优选方式，上端板41和下端板42的厚度均为30mm，侧围板43的厚度为10mm。

作为本实施例的一种优选方式，可更换耗能软钢5的屈服强度为150MPa。

本实施例的新型装配式RC框架结构耗能柱脚的拼装方式，包括以下步骤：

1)预制前述的RC柱段、核心方钢管和可更换耗能软钢；

2)将可更换耗能软钢嵌入进核心方钢管；

3)预制核心方钢管柱：通过浇筑混凝土的方式将RC柱段固定在核心钢管与可更换耗能软钢上；

4)吊装预制的核心方钢管柱插入地梁的高强螺杆；

5)调整核心方钢管柱，以使得核心方钢管柱与高强螺杆匹配，且方位正确，通过六角高强螺栓将可更换柱脚锚固在地梁上；

6)对可更换柱脚浇筑混凝土，避免可更换柱脚的高强螺杆外露。

综上所述，RC柱段内的钢筋与箍筋紧配合，充分发挥钢筋节点易于装配的优势，易于修复；装配时通过螺杆与螺母的配合连接预制的可更换柱脚与地梁，节点拼装效率高，满足装配式节点需求；可更换柱脚和RC柱段通过浇筑混凝土固定相连，核心钢管约束RC柱段的部分混凝土的横向变形，有效提高混凝土的抗压强度；核心钢管内混凝土承受主要轴力，RC柱段的钢筋和可更换耗能软钢抵抗地震时附加弯矩，可更换耗能软钢模拟等强混凝土抗压性能，可更换耗能软钢与核心钢管进行卡接装配，便于更换，同时施工便捷、施工速度快、较少采用湿作业，且可重复拆卸安装、人工成本低，适用于多层装配式混凝土框架结构；可更换耗能软钢的含碳量较低、硬度低、强度低、可塑性高、加工成形性及焊接性好，便于制造与焊接。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：包括核心钢管柱和主要由混凝土浇筑而成的地梁，所述地梁上设有竖直布置的螺杆，所述核心钢管柱通过螺母与所述螺杆的配合固定在所述地梁上，所述核心钢管柱包括采用混凝土浇筑的方式固定相连的可更换柱脚和RC柱段，所述RC柱段包括混凝土柱、竖直布设在所述混凝土柱内的钢筋以及多个沿竖直方向依次固定连接在所述钢筋上的箍筋，所述钢筋的下端从所述混凝土柱中穿出，所述可更换柱脚包括核心钢管和可更换耗能软钢，所述可更换耗能软钢嵌入在所述核心钢管，所述核心钢管开设有上下贯通的固定孔、以及同轴布置的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述钢筋的位置同轴布置，所述固定孔与所述螺杆同轴布置，所述RC柱段通过依次插入第一安装孔和第二安装孔并与所述核心钢管相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：所述核心钢管包括上端板、下端板和多个的侧围板，多个的所述侧围板焊接或一体成型在所述下端板上，且所述侧围板在所述下端板上围成一个半封闭的槽体，所述上端板开设有与所述槽体的开口大小和形状均相一致的浇筑孔，所述上端板焊接或一体成型在所述槽体的开口处，所述浇筑孔与所述槽体的开口同轴布置，多个的所述可更换耗能软钢环绕所述槽体布置。

3.根据权利要求2所述的一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：所述核心钢管的上端板上开设有若干的第一嵌入孔，所述核心钢管的下端板上开设有若干的第二嵌入孔，若干的所述第一嵌入孔与若干的所述第二嵌入孔一一对应，且相互对应的所述第一嵌入孔与所述第二嵌入孔同轴布置，所述可更换耗能软钢的上端嵌入所述第一嵌入孔中，所述可更换耗能软钢的下端嵌入所述第二嵌入孔中，多个的可更换耗能软钢环绕所述槽体依次嵌入所述核心钢管。

4.根据权利要求3所述的一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：所述核心钢管为方形钢管。

5.根据权利要求3所述的一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：所述上端板和所述下端板的厚度均为20-30mm，所述侧围板的厚度为5-10mm。

6.根据权利要求1所述的一种新型装配式RC框架结构耗能柱脚，其特征在于：所述可更换耗能软钢的屈服强度为150-210MPa。