CN211080544U - 一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置 - Google Patents
一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及土木工程中预制装配式混凝土结构技术领域，具体公开了一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，包括预制柱、预制梁、弹性垫片和若干个螺栓结构，将弹性垫片和预制梁的一端放在预制柱的牛腿上，通过横向螺栓和纵向螺栓让预制梁与牛腿和预制柱分别连接起来，本实用新型利用预应力筋的高延性、弹性垫片的弹性、螺栓和牛腿的支撑力为装配式梁柱连接节点提供良好的抗震性能和抗剪强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程中预制装配式混凝土结构技术领域，具体涉及一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置。
背景技术
目前，装配式建筑方式具有工期短、节能减耗、环境污染小等诸多优点，其中如何保障预制构件之间连接的性能是制约装配式建筑发展的关键问题。现阶段装配式混凝土梁柱连接方式主要是等效现浇连接或装配式连接。等效现浇连接是通过在梁柱的连接区域现浇混凝土，或者在预留孔洞中张拉预应力筋，然后用灌浆来实现梁柱连接。装配式连接是在预制构件中预埋钢板，然后进行螺栓连接、焊接，或者在预制柱上设置牛腿来连接梁柱。专利“一种装配式钢框架梁柱的连接节点(CN201721449016.6)”设计了一种使用螺栓连接预埋在悬臂柱和预制梁中的H型连接板的连接方式，但是这种连接方式整体性和延性较差，抗剪强度不足。专利“一种装配式钢框架梁柱的连接节点 (CN108532749A)”仅通过预应力筋连接预制梁柱。这种连接虽然可以提高节点的延性，但是节点的抗剪强度较低。由此可见，目前的装配式混凝土梁柱连接技术还存在以下问题：
(1)装配式连接节点的整体性较差，因此预制梁柱之间不能很好的协同工作；
(2)预制梁柱不能形成统一的整体，因此连接节点的抗剪强度较低；
(3)连接节点的延性和承载力不足，导致装配式框架结构抗震性能较差。
面对装配式混凝土梁柱连接节点出现的上述的问题，我们迫切的需要一种新型的装配式梁柱连接方式来解决这一难题。因此本发明人做进一步研究，研发出一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，以提高节点的整体性和抗剪强度，并且在节点处增设弹性垫片提高节点的耗能能力，解决装配式框架结构抗震性能差的问题。
为达成上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，包括预制柱、预制梁、弹性垫片和若干个螺栓结构，其中：
所述预制柱的侧面设有牛腿；所述牛腿底部向内凹陷开设有若干牛腿纵向凹槽，所述牛腿纵向凹槽的底部向上贯穿开设有牛腿纵向预留孔洞；所述预制柱远离牛腿的一侧向内凹陷开设有若干柱横向凹槽，所述柱横向凹槽的底部向靠近牛腿的一侧贯穿开设有柱横向预留孔洞，所述柱横向预留孔洞位于牛腿的上方；
所述预制梁设于牛腿上方并分别与预制柱和牛腿连接；所述预制梁的上表面向内凹陷开设有若干梁纵向凹槽，所述梁纵向凹槽的底部向下贯穿开设有梁纵向预留孔洞，所述梁纵向预留孔洞与牛腿纵向预留孔洞相对应，形成贯通的孔道；所述预制梁的上下表面分别向内凹陷开设有若干梁横向凹槽，所述梁横向凹槽的侧壁向靠近预制柱的方向开设有梁横向预留孔洞，所述梁横向预留孔洞与柱横向预留孔洞相对应，形成贯通的孔道；
所述弹性垫片为L形，设置于预制柱、牛腿与预制梁的接触面之间；所述弹性垫片的水平部分上设有纵向穿筋孔，所述纵向穿筋孔分别与牛腿纵向预留孔洞和梁纵向预留孔洞相对应；所述弹性垫片的竖向部分上设有横向穿筋孔，所述横向穿筋孔分别与柱横向预留孔洞和梁横向预留孔洞相对应；
所述螺栓结构包括两端设有螺纹的高强螺栓、分别设于高强螺栓两端的螺母和螺帽，所述高强螺栓分别设置于牛腿纵向预留孔洞和梁纵向预留孔洞形成的孔道内、柱横向预留孔洞和梁横向预留孔洞形成的孔道内；所述高强螺栓内部空心，两端分别设有进浆孔和出浆孔，所述高强螺栓的表面均匀设有螺栓漏浆孔。
进一步的设置在于，所述预制柱、牛腿和预制梁均为钢筋混凝土结构，所述预制柱和牛腿在预制时整体浇筑。
进一步的设置在于，所述牛腿为楔形结构。
进一步的设置在于，所述牛腿纵向凹槽、柱横向凹槽、梁纵向凹槽和梁横向凹槽均为立方体形状。
进一步的设置在于，所述牛腿纵向凹槽和梁纵向凹槽的数量为两个；所述柱横向凹槽和梁横向凹槽的数量为四个；所述高强螺栓的数量为六个。
进一步的设置在于，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔两端凸起于弹性垫片表面，形成管状的孔道。
进一步的设置在于，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔的外径略小于各个预留孔洞的内径，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔的内径略大于高强螺栓的外径。
进一步的设置在于，所述螺栓结构还包括螺栓垫片，所述螺栓垫片设置于螺母下方。
进一步的设置在于，所述高强螺栓两端设有螺纹保护套，用于保护高强螺栓两端的螺纹。
本实用新型与现有技术相对比，其有益效果在于：
(1)本实用新型通过牛腿、螺栓结构等的设置，可以提高节点的整体性和承载力。
(2)本实用新型使用牛腿辅助连接，可以增加节点的抗剪性能。
(3)本实用新型采用L型弹性垫片可以增加装配式框架的耗能能力，减弱梁柱节点的横向和纵向震动，避免构件间碰撞，提高节点的抗震性能。
(4)本实用新型采用纵向的预应力螺栓使得和梁与牛腿间接触紧密，充分发挥L型垫片的弹性性能。
(5)本实用新型需要注浆的部位较少，并且不需要模板，可以降低施工成本。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
图2是本实用新型中预制柱的结构示意图。
图3是本实用新型中预制梁的结构示意图。
图4是本实用新型中弹性垫片的结构示意图。
图5是本实用新型中螺栓结构的示意图。
图中：1预制柱，11钢筋混凝土预制柱，12牛腿，13柱横向凹槽，14柱横向预留孔洞，15牛腿纵向凹槽，16牛腿纵向预留孔洞； 2预制梁结构，21钢筋混凝土预制梁，22梁横向凹槽，23梁横向预留孔洞，24梁纵向凹槽，25梁纵向预留孔洞；3弹性垫片，31弹性垫片垫体，32纵向穿筋孔，33横向穿筋孔；4螺栓结构，41高强螺栓，42螺母，43螺栓垫片，44螺栓漏浆孔，45螺帽，46进浆孔， 47出浆孔，48螺纹保护套。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步具体的说明。
实施例：一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，如图1-5所示，包括预制柱1、预制梁2、弹性垫片3、高强螺栓结构4。
预制柱1包括钢筋混凝土预制柱11和整体浇筑在钢筋混凝土预制柱11侧面的牛腿12，钢筋混凝土预制柱11是长方体钢筋混凝土结构，尺寸按建筑结构设计要求；牛腿12是楔形立体钢筋混凝土结构，其下方与钢筋混凝土预制柱11连接处采用楔形结构加固，宽度与钢筋混凝土预制柱11连接面宽度相同，尺寸按建筑结构设计要求。
牛腿12底面上设有两个向内凹陷的牛腿纵向凹槽15，形状为立方体，数量为两个，分布在牛腿12底面的中间位置，其尺寸能够满足施工要求。
每个牛腿纵向凹槽15的底部向上贯穿开设有牛腿纵向预留孔洞 16，牛腿纵向预留孔洞16为圆柱形孔道。
钢筋混凝土预制柱11的左侧面上向内凹陷设有柱横向凹槽13，形状为立方体，其尺寸与牛腿纵向凹槽15相同，数量为四个，呈正方形分布。
每个柱横向凹槽13底部向靠近牛腿12的一侧贯穿开设有柱横向预留孔洞14，柱横向预留孔洞14位于牛腿12的上方。
预制梁2包括钢筋混凝土预制梁21，钢筋混凝土预制梁21是长方体的钢筋混凝土结构，尺寸按建筑结构设计要求，与钢筋混凝土预制柱11相匹配。
钢筋混凝土预制梁21的上表面向内凹陷开设有两个梁纵向凹槽 24，梁纵向凹槽24的形状为立方体，尺寸与牛腿纵向凹槽15相同，位置与牛腿纵向凹槽15相对应。
每个梁纵向凹槽24的底部向下贯穿开设有梁纵向预留孔洞25，尺寸与牛腿纵向预留孔洞16相同，位置与牛腿纵向预留孔洞16相对应，形成上下贯通的孔道。
钢筋混凝土预制梁21的上下表面分别设有两个向内凹陷的梁横向凹槽22，总数量为四个，梁横向凹槽22的形状为立方体，尺寸与柱横向凹槽13相同，位置与柱横向凹槽13相对应。
每个梁横向凹槽22的侧壁上向靠近预制柱1的方向开设有梁横向预留孔洞23，尺寸与柱横向预留孔洞14相同，位置与柱横向预留孔洞14相对应，形成左右贯通的孔道。
弹性垫片3为L形弹性薄片，包括弹性垫片垫体31，设置于预制,1、牛腿12与预制梁2的接触面之间，长度和宽度与牛腿12相匹配，高度与钢筋混凝土预制梁21的高度相匹配。
弹性垫片垫体31的水平部分上设有纵向穿筋孔32，纵向穿筋孔 32两端凸起于弹性垫片垫体31的表面，形成管状孔道，其外径比牛腿纵向预留孔洞16和梁纵向预留孔洞25的内径略小，数量为两个，位置与牛腿纵向预留孔洞16和梁纵向预留孔洞25相对应，保证纵向穿筋孔32能够套入牛腿纵向预留孔洞16和梁纵向预留孔洞25。
弹性垫片垫体31的竖向部分上设有横向穿筋孔33，横向穿筋孔 33两端凸起于弹性垫片垫体31的表面，形成管状孔道，其外径比柱横向预留孔洞14和梁横向预留孔洞23的内径略小，数量为四个，位置与柱横向预留孔洞14和梁横向预留孔洞23相对应，保证横向穿筋孔33能够套入柱横向预留孔洞14和梁横向预留孔洞23。
螺栓结构4包括高强螺栓41、螺母42、螺栓垫片43、螺帽45 和螺栓保护套48。
高强螺栓41为空心的圆柱体，其两端设有螺纹，外径比横向穿筋孔33和纵向穿筋孔32略小，数量为六个，其中四个用于横向连接，两个用于纵向连接。高强螺栓41的两端分别设有进浆孔46和出浆孔 47，表面均匀设有螺栓漏浆孔44。
螺母42是与高强螺栓41配套的高强六角头螺母，尺寸大于柱横向预留孔洞14，数量为十二个。
螺栓垫片43是与螺母42和高强螺栓41配套，外径大于柱横向预留孔洞14，数量为十二个。
螺帽45与高强螺栓41配套，设置于螺母的外部，可将进浆孔和出浆孔封闭。
螺栓保护套48与高强螺栓41配套，是高强螺栓41两端螺纹的保护壳，数量为十二个。
本实施例在具体实施时，包括如下步骤：
(1)安装预制柱1。
(1-1)采用吊装机械将钢筋混凝土预制柱11吊装到施工现场指定位置；
(1-2)将牛腿12调整到正确的方向，然后固定好钢筋混凝土预制柱11。
(2)安装弹性垫片3。
(2-1)将弹性垫片31的两个表面折叠起来；
(2-2)将弹性垫片31具有纵向穿筋孔32的一面放在牛腿22上，纵向穿筋孔32套入牛腿纵向预留孔洞16中；
(2-3)松开弹性垫片31，弹性垫片31具有横向穿筋孔33一面紧贴钢筋混凝土预制柱11的右侧面，横向穿筋孔33套入柱横向预留孔洞14中。
(3)安装预制梁2。
(3-1)将钢筋混凝土预制梁21吊在牛腿12的上方；
(3-2)调整钢筋混凝土预制梁21的位置，使得梁横向预留孔洞23和梁纵向预留孔洞25分别对准横向穿筋孔33和纵向穿筋孔32；
(3-3)将钢筋混凝土预制梁21的一端放在牛腿12上，横向穿筋孔33和纵向穿筋孔32分别套入梁横向预留孔洞23和梁纵向预留孔洞25。
(4)紧固螺栓4。
(4-1)将四个戴有螺栓保护套48的高强螺栓41从柱横向预留孔洞14穿入，从梁横向预留孔洞23穿出，而且两端凸出于预留孔洞，螺栓保护套48恰好裸露在柱横向凹槽13和梁横向凹槽22内；
(4-2)将两个戴有螺栓保护套48的高强螺栓41从牛腿纵向预留孔洞16穿入，从梁纵向预留孔洞25穿出，螺栓保护套48恰好裸露在牛腿纵向凹槽15和梁纵向凹槽24内；
(4-2)将螺栓保护套48从高强螺栓41上旋出，螺栓垫片43套入高强螺栓41的两端；
(4-3)拧紧柱横向预留孔洞14和梁横向预留孔洞23中的高强螺栓41两端的螺母42，使螺栓垫片43紧贴在柱横向凹槽13和梁横向凹槽22内壁上；
(4-4)张拉牛腿纵向预留孔洞16和梁纵向预留孔洞25中的高强螺栓41，然后将两端螺母42紧固在牛腿纵向凹槽15和梁纵向凹槽24的内壁上。
(5)预留孔洞注浆。
(5-1)将砂浆从进浆孔46处注入，砂浆将会通过漏浆孔44处漏到预留孔洞中；
(5-2)当出浆孔47处有砂浆流出时，停止注浆；
(5-3)注浆完毕后，将螺帽45拧进高强螺栓41中，紧贴螺母 42，防止砂浆流出。
(6)砂浆填槽。
将4个柱横向凹槽13、2个牛腿纵向凹槽15、4个梁横向凹槽 22和2个梁纵向凹槽24用砂浆填充并抹平。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，包括：
预制柱，所述预制柱的侧面设有牛腿；所述牛腿底部向内凹陷开设有若干牛腿纵向凹槽，所述牛腿纵向凹槽的底部向上贯穿开设有牛腿纵向预留孔洞；所述预制柱远离牛腿的一侧向内凹陷开设有若干柱横向凹槽，所述柱横向凹槽的底部向靠近牛腿的一侧贯穿开设有柱横向预留孔洞，所述柱横向预留孔洞位于牛腿的上方；
预制梁，所述预制梁设于牛腿上方并分别与预制柱和牛腿连接；所述预制梁的上表面向内凹陷开设有若干梁纵向凹槽，所述梁纵向凹槽的底部向下贯穿开设有梁纵向预留孔洞，所述梁纵向预留孔洞与牛腿纵向预留孔洞相对应，形成贯通的孔道；所述预制梁的上下表面分别向内凹陷开设有若干梁横向凹槽，所述梁横向凹槽的侧壁向靠近预制柱的方向开设有梁横向预留孔洞，所述梁横向预留孔洞与柱横向预留孔洞相对应，形成贯通的孔道；
弹性垫片，所述弹性垫片为L形，设置于预制柱、牛腿与预制梁的接触面之间；所述弹性垫片的水平部分上设有纵向穿筋孔，所述纵向穿筋孔分别与牛腿纵向预留孔洞和梁纵向预留孔洞相对应；所述弹性垫片的竖向部分上设有横向穿筋孔，所述横向穿筋孔分别与柱横向预留孔洞和梁横向预留孔洞相对应；以及
若干个螺栓结构，所述螺栓结构包括两端设有螺纹的高强螺栓、分别设于高强螺栓两端的螺母和螺帽，所述高强螺栓分别设置于牛腿纵向预留孔洞和梁纵向预留孔洞形成的孔道内、柱横向预留孔洞和梁横向预留孔洞形成的孔道内；所述高强螺栓内部空心，两端分别设有进浆孔和出浆孔，所述高强螺栓的表面均匀设有螺栓漏浆孔。
2.根据权利要求1所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述预制柱、牛腿和预制梁均为钢筋混凝土结构，所述预制柱和牛腿在预制时整体浇筑。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述牛腿为楔形结构。
4.根据权利要求1所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述牛腿纵向凹槽、柱横向凹槽、梁纵向凹槽和梁横向凹槽均为立方体形状。
5.根据权利要求1或4所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述牛腿纵向凹槽和梁纵向凹槽的数量为两个；所述柱横向凹槽和梁横向凹槽的数量为四个；所述高强螺栓的数量为六个。
6.根据权利要求1所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔两端凸起于弹性垫片表面，形成管状的孔道。
7.根据权利要求6所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔的外径略小于各个预留孔洞的内径，所述纵向穿筋孔和横向穿筋孔的内径略大于高强螺栓的外径。
8.根据权利要求1所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述螺栓结构还包括螺栓垫片，所述螺栓垫片设置于螺母下方。
9.根据权利要求1或8所述的一种组合式预制混凝土梁柱防震连接装置，其特征在于，所述高强螺栓两端设有螺纹保护套，用于保护高强螺栓两端的螺纹。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 312000 new Sanjiang Gate West, Yuecheng District, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Zhongqingda Construction Industry Co.,Ltd. Patentee after: SHAOXING University Address before: 312000 new Sanjiang Gate West, Yuecheng District, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG ZHONGQINGDA ARCHITECTURAL INDUSTRIALIZATION Co.,Ltd. Patentee before: SHAOXING University |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |