CN213837010U - 一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及装配式建筑结构技术领域，具体是一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，包括全装配式混凝土柱、全装配式混凝土梁、顶部角钢连接件、底部角钢连接件，所述全装配式混凝土柱包括柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ，所述全装配式混凝土梁包括梁内预埋件，所述全装配式混凝土柱与顶部角钢连接件和底部角钢连接件均通过高强对穿螺栓连接，所述全装配式混凝土梁与顶部角钢连接件和底部角钢连接件均通过高强对穿螺栓连接。该种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点可有效提高节点的装配效率，并且节点损伤集中在顶、底角钢连接件上，具有受力清晰、延性好、高效装配和功能可恢复等特点。

Description

一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置

技术领域

本实用新型涉及装配式建筑结构技术领域，具体为一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置。

背景技术

全装配式混凝土梁柱连接节点的力学性能是影响相应框架结构抗震性能及震后功能恢复能力的重要因素之一。因此，如何高效地对全装配式混凝土梁和全装配式混凝土柱进行连接，且连接节点满足延性和承载力等要求，是当前进一步提高装配式混凝土框架结构装配率的关键问题。另外，在满足结构的抗震性能前提下，为有效地对震后结构进行修复，需将损伤集中在可简单、快速更换的构件或连接件上，使其在全装配式混凝土框架结构在经历大震后的功能可快速恢复。

为此，提出一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，受力清晰、延性好、高效装配和功能可恢复等优点。预期在地震作用下，柱上剪力经抗剪钢板Ⅰ传递至由柱内腹板和圆柱头焊钉连接件组成的抗剪连接件中，高强对穿螺栓仅承受全部弯矩；梁上剪力经抗剪钢板Ⅱ传递至由梁内腹板和圆柱头焊钉连接件组成的抗剪连接件中，高强对穿螺栓同样仅承受全部弯矩，柱内和梁内各构件及混凝土均不发生损伤。同时，梁柱节点中的顶、底角钢连接件具有足够延性并有效的传递荷载，保证损伤仅发生在顶、底角钢连接件上。基于此，本创造提出一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，以解决上述背景技术中提出的全装配式混凝土梁柱在受力特点、装配效率、延性和功能可恢复方向存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于T形连接件和长圆孔的全装配式混凝土梁柱节点，其特征在于：包括全装配式混凝土柱、全装配式混凝土梁、顶部角钢连接件、底部角钢连接件；所述全装配式混凝土柱包括柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ，所述柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ均包括柱中柱内预埋钢板Ⅰ、柱内预埋钢板Ⅱ、柱内腹板、抗剪钢板Ⅰ、圆柱头焊钉连接件、预埋套筒Ⅰ，所述柱内腹板和预埋套筒Ⅰ的两端分别与柱内预埋钢板Ⅰ和柱内预埋钢板Ⅱ焊接连接，所述圆柱头焊钉连接件对称设置在柱内腹板两侧，所述圆柱头焊钉连接件与柱内腹板采用焊接连接，所述柱内预埋钢板Ⅰ、柱内预埋钢板Ⅱ上均开有四个竖向螺孔Ⅰ，所述抗剪钢板Ⅰ设置在柱内预埋钢板Ⅰ远离柱内腹板一侧，所述抗剪钢板Ⅰ与柱内预埋钢板Ⅰ采用塞焊焊接；所述全装配式混凝土梁内设置有梁内预埋件，所述梁内预埋件包括梁内预埋钢板、梁内腹板、抗剪钢板Ⅱ、圆柱头焊钉连接件、预埋套筒Ⅱ，所述梁内腹板和预埋套筒Ⅱ的两端分别与梁内预埋钢板焊接连接，所述圆柱头焊钉连接件对称设置在梁内腹板两侧，所述圆柱头焊钉连接件与梁内腹板采用焊接连接，所述梁内预埋钢板上开有四个横向螺孔Ⅰ，所述抗剪钢板Ⅱ设置在梁内预埋钢板远离梁内腹板一侧，所述抗剪钢板Ⅱ与梁内预埋钢板采用塞焊焊接；所述顶部角钢连接件、底部角钢连接件均包括竖向连接板和横向连接板，所述竖向连接板上开有四个竖向螺孔Ⅱ，所述竖向连接板上开有竖向抗剪方形孔，所述横向连接板上开有四个横向螺孔Ⅱ，所述横向连接板上开有横向抗剪方形孔，所述竖向连接板一端与横向连接板一端焊接连接；所述全装配式混凝土柱与全装配式混凝土梁上端、下端分别采用顶部角钢连接件、底部角钢连接件进行连接，所述全装配式混凝土柱与顶部角钢连接件中的竖向连接板通过高强对穿螺栓连接，所述全装配式混凝土柱与底部角钢连接件中的竖向连接板通过高强对穿螺栓连接，所述全装配式混凝土梁与顶部角钢连接件中的横向连接板通过高强对穿螺栓连接，所述全装配式混凝土梁与底部角钢连接件中的横向连接板通过高强对穿螺栓连接，所述高强对穿螺栓两端由外至内分别设置螺帽和垫片。

优选的，所述预埋套筒Ⅰ、竖向螺孔Ⅰ和竖向螺孔Ⅱ直径相同并对齐，所述预埋套筒Ⅰ与高强对穿螺栓中心重合；所述预埋套筒Ⅱ、横向螺孔Ⅰ和横向螺孔Ⅱ直径相同并对齐，所述预埋套筒Ⅱ与高强对穿螺栓中心重合。

优选的，柱内腹板与全装配式混凝土柱的中心重合，所述柱内腹板与柱内预埋钢板Ⅰ、柱内预埋钢板Ⅱ、竖向连接板的中心线重合；梁内腹板与全装配式混凝土梁的中心重合，所述梁内腹板与梁内预埋钢板、横向连接板的中心线重合。

优选的，所述柱内预埋钢板Ⅰ和柱内预埋钢板Ⅱ均与全装配式混凝土柱外表面平齐，所述梁内预埋钢板与全装配式混凝土梁外表面平齐，所述柱内腹板沿梁高方向单侧需设置4个圆柱头焊钉连接件，所述梁内腹板沿柱高方向单侧需设置4个圆柱头焊钉连接件。

优选的，所述抗剪钢板Ⅰ与竖向抗剪方形孔的长宽尺寸相等且中心重合，抗剪钢板Ⅰ与竖向连接板厚度相等，所述抗剪钢板Ⅱ与横向抗剪方形孔的长宽尺寸相等且中心重合，所述抗剪钢板Ⅱ与横向连接板厚度相等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该全装配式混凝土梁柱节点通过在全装配式混凝土柱内设置柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ，全装配式混凝土梁内设置梁内预埋件，以及通过抗剪钢板Ⅰ、抗剪钢板Ⅱ、顶部角钢连接件、底部角钢连接件、高强对穿螺栓的配合使用，可使得梁柱节点连接处的柱内弯矩仅由高强对穿螺栓承受、柱内剪力由柱内腹板和圆柱头焊钉连接件组成的抗剪连接件承受，梁内弯矩也仅由对穿螺栓承受、梁内剪力由梁内腹板和圆柱头焊钉连接件组成的抗剪连接件承受。基于此，可有效保证全装配式混凝土梁柱节点中的剪力和弯矩受力清晰，各构件可独立简单、有效地设计，并满足承载力和抗震要求，使得构件在预期最大地震作用下均不发生损伤或破坏。另外，梁柱连接处的损伤仅允许发生在顶、底角钢连接件上，震后仅需更换相应角钢连接件即可快速恢复节点的性能，使其具有受力清晰、延性好、高效装配和功能可恢复等优点，从而实现可观的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为图1的B-B剖面示意图；

图4为图1的C-C剖面示意图；

图5为图1的D-D剖面示意图；

图6为图1的E-E剖面示意图；

图7为图1的F-F剖面示意图。

图中：1、全装配式混凝土柱；2、全装配式混凝土梁；3、柱内预埋钢板Ⅰ；4、柱内预埋钢板Ⅱ；5、柱内腹板；6、抗剪钢板Ⅰ；7、圆柱头焊钉连接件；8、预埋套筒Ⅰ；9、竖向螺孔Ⅰ；10、梁内预埋钢板；11、梁内腹板； 12、抗剪钢板Ⅱ；13、预埋套筒Ⅱ；14、横向螺孔Ⅰ；15、竖向连接板；16、横向连接板；17、竖向螺孔Ⅱ；18、横向螺孔Ⅱ；19、高强对穿螺栓；20、螺帽；21、垫片；22、竖向抗剪方形孔；23、横向抗剪方形孔。

具体实施方式

下面将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。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，包括全装配式混凝土柱1、全装配式混凝土梁 2、顶部角钢连接件、底部角钢连接件；全装配式混凝土柱1包括柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ，柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ均包括柱中柱内预埋钢板Ⅰ3、柱内预埋钢板Ⅱ4、柱内腹板5、抗剪钢板Ⅰ6、圆柱头焊钉连接件7、预埋套筒Ⅰ8，柱内腹板5和预埋套筒Ⅰ8的两端分别与柱内预埋钢板Ⅰ3和柱内预埋钢板Ⅱ4焊接连接，圆柱头焊钉连接件7对称设置在柱内腹板5两侧，圆柱头焊钉连接件7与柱内腹板5采用焊接连接，柱内预埋钢板Ⅰ3、柱内预埋钢板Ⅱ4上均开有四个竖向螺孔Ⅰ9，抗剪钢板Ⅰ6设置在柱内预埋钢板Ⅰ3 远离柱内腹板5一侧，抗剪钢板Ⅰ6与柱内预埋钢板Ⅰ3采用塞焊焊接；全装配式混凝土梁2内设置有梁内预埋件，梁内预埋件包括梁内预埋钢板10、梁内腹板11、抗剪钢板Ⅱ12、圆柱头焊钉连接件7、预埋套筒Ⅱ13，梁内腹板11 和预埋套筒Ⅱ13的两端分别与梁内预埋钢板10焊接连接，圆柱头焊钉连接件 7对称设置在梁内腹板11两侧，圆柱头焊钉连接件7与梁内腹板11采用焊接连接，梁内预埋钢板10上开有四个横向螺孔Ⅰ14，抗剪钢板Ⅱ12设置在梁内预埋钢板10远离梁内腹板11一侧，抗剪钢板Ⅱ12与梁内预埋钢板10采用塞焊焊接；顶部角钢连接件、底部角钢连接件均包括竖向连接板15和横向连接板16，竖向连接板15上开有四个竖向螺孔Ⅱ17，竖向连接板15上开有竖向抗剪方形孔22，横向连接板16上开有四个横向螺孔Ⅱ18，横向连接板16上开有横向抗剪方形孔23，竖向连接板15一端与横向连接板16一端焊接连接；全装配式混凝土柱1与全装配式混凝土梁2上端、下端分别采用顶部角钢连接件、底部角钢连接件进行连接，全装配式混凝土柱1与顶部角钢连接件中的竖向连接板15通过高强对穿螺栓19连接，全装配式混凝土柱1与底部角钢连接件中的竖向连接板15通过高强对穿螺栓19连接，全装配式混凝土梁2 与顶部角钢连接件中的横向连接板16通过高强对穿螺栓19连接，全装配式混凝土梁2与底部角钢连接件中的横向连接板16通过高强对穿螺栓19连接，高强对穿螺栓19两端由外至内分别设置螺帽20和垫片21；预埋套筒Ⅰ8、竖向螺孔Ⅰ9和竖向螺孔Ⅱ17直径相同并对齐，预埋套筒Ⅰ8与高强对穿螺栓 19中心重合；预埋套筒Ⅱ13、横向螺孔Ⅰ14和横向螺孔Ⅱ18直径相同并对齐，预埋套筒Ⅱ13与高强对穿螺栓19中心重合；柱内腹板5与全装配式混凝土柱 1的中心重合，柱内腹板5与柱内预埋钢板Ⅰ3、柱内预埋钢板Ⅱ4、竖向连接板15的中心线重合；梁内腹板11与全装配式混凝土梁2的中心重合，梁内腹板11与梁内预埋钢板10、横向连接板16的中心线重合；柱内预埋钢板Ⅰ3 和柱内预埋钢板Ⅱ4均与全装配式混凝土柱1外表面平齐，梁内预埋钢板10 与全装配式混凝土梁2外表面平齐，柱内腹板5沿梁高方向单侧需设置4个圆柱头焊钉连接件7，梁内腹板11沿柱高方向单侧需设置4个圆柱头焊钉连接件7；抗剪钢板Ⅰ6与竖向抗剪方形孔22的长宽尺寸相等且中心重合，抗剪钢板Ⅰ6与竖向连接板15厚度相等，抗剪钢板Ⅱ12与横向抗剪方形孔23 的长宽尺寸相等且中心重合，抗剪钢板Ⅱ12与横向连接板16厚度相等。

工作原理：在使用该全装配式混凝土梁柱节点时，先检查该装置是否存在零件破损或连接不牢的情况，检查无误后再进行使用，首先分别按要求制作柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ、梁内预埋件，并将柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ设置在全装配式混凝土柱1的指定位置，将梁内预埋件设置在全装配式混凝土梁2的指定位置，并分别浇筑混凝土，由此形成全装配式混凝土柱1 和全装配式混凝土梁2。按要求制作顶部角钢连接件、底部角钢连接件，并在全装配式混凝土柱1与顶、底部角钢连接件中的竖向连接板15之间均采用对高强穿螺栓19连接，在全装配式混凝土梁2与顶、底部角钢连接件中的横向连接板16之间均采用对高强穿螺栓19连接。地震作用下，顶、底部角钢连接件经抗剪钢板Ⅰ6将柱内剪力传递至柱内腹板5和圆柱头焊钉连接件7，经抗剪钢板Ⅱ12将梁内剪力传递至梁内腹板11和圆柱头焊钉连接件7，弯矩均由高强穿螺栓19承受，有效提高节点的受力性能和延性，并满足抗震和功能可恢复的要求，具有受力清晰、延性好、高效装配和功能可恢复等优点，这就是该种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点的工作原理。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，其特征在于：包括全装配式混凝土柱(1)、全装配式混凝土梁(2)、顶部角钢连接件、底部角钢连接件；所述全装配式混凝土柱(1)包括柱内预埋件Ⅰ、柱内预埋件Ⅱ，所述柱内预埋件Ⅰ和柱内预埋件Ⅱ均包括柱中柱内预埋钢板Ⅰ(3)、柱内预埋钢板Ⅱ(4)、柱内腹板(5)、抗剪钢板Ⅰ(6)、圆柱头焊钉连接件(7)和预埋套筒Ⅰ(8)，所述柱内腹板(5)和预埋套筒Ⅰ(8)的两端分别与柱内预埋钢板Ⅰ(3)和柱内预埋钢板Ⅱ(4)焊接连接，所述圆柱头焊钉连接件(7)与柱内腹板(5)采用焊接连接，所述柱内预埋钢板Ⅰ(3)、柱内预埋钢板Ⅱ(4)上均开有四个竖向螺孔Ⅰ(9)，所述抗剪钢板Ⅰ(6)设置在柱内预埋钢板Ⅰ(3)远离柱内腹板(5)一侧，所述抗剪钢板Ⅰ(6)与柱内预埋钢板Ⅰ(3)采用塞焊焊接；所述全装配式混凝土梁(2)内设置有梁内预埋件，所述梁内预埋件包括梁内预埋钢板(10)、梁内腹板(11)、抗剪钢板Ⅱ(12)、圆柱头焊钉连接件(7)、预埋套筒Ⅱ(13)，所述梁内腹板(11)和预埋套筒Ⅱ(13)的两端分别与梁内预埋钢板(10)焊接连接，所述圆柱头焊钉连接件(7)对称设置在梁内腹板(11)两侧，所述圆柱头焊钉连接件(7)与梁内腹板(11)采用焊接连接，所述梁内预埋钢板(10)上开有四个横向螺孔Ⅰ(14)，所述抗剪钢板Ⅱ(12)设置在梁内预埋钢板(10)远离梁内腹板(11)一侧，所述抗剪钢板Ⅱ(12)与梁内预埋钢板(10)采用塞焊焊接；所述顶部角钢连接件和底部角钢连接件均包括竖向连接板(15)和横向连接板(16)，所述竖向连接板(15)上开有四个竖向螺孔Ⅱ(17)，所述竖向连接板(15)上开有竖向抗剪方形孔(22)，所述横向连接板(16)上开有四个横向螺孔Ⅱ(18)，所述横向连接板(16)上开有横向抗剪方形孔(23)，所述竖向连接板(15)一端与横向连接板(16)一端焊接连接；所述全装配式混凝土柱(1)与全装配式混凝土梁(2)的上下两端分别采用顶部角钢连接件和底部角钢连接件固定连接，所述全装配式混凝土柱(1)与顶部角钢连接件中的竖向连接板(15)通过高强对穿螺栓(19)连接，所述全装配式混凝土柱(1)与底部角钢连接件中的竖向连接板(15)通过高强对穿螺栓(19)连接，所述全装配式混凝土梁(2)与顶部角钢连接件中的横向连接板(16)通过高强对穿螺栓(19)连接，所述全装配式混凝土梁(2)与底部角钢连接件中的横向连接板(16)通过高强对穿螺栓(19)连接，所述高强对穿螺栓(19)两端由外至内分别设置螺帽(20)和垫片(21)，用于紧固高强对穿螺栓(19)。

2.根据权利要求1所述的一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，其特征在于：所述预埋套筒Ⅰ(8)、竖向螺孔Ⅰ(9)和竖向螺孔Ⅱ(17)的直径均相同并对齐，所述预埋套筒Ⅰ(8)与高强对穿螺栓(19)中心重合；所述预埋套筒Ⅱ(13)、横向螺孔Ⅰ(14)和横向螺孔Ⅱ(18)的直径均相同并对齐，所述预埋套筒Ⅱ(13)与高强对穿螺栓(19)中心重合。

3.根据权利要求1所述的一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，其特征在于：柱内腹板(5)与全装配式混凝土柱(1)的中心重合，所述柱内腹板(5)与柱内预埋钢板Ⅰ(3)、柱内预埋钢板Ⅱ(4)和竖向连接板(15)的中心线重合；梁内腹板(11)与全装配式混凝土梁(2)的中心重合，所述梁内腹板(11)与梁内预埋钢板(10)和横向连接板(16)的中心线重合。

4.根据权利要求1所述的一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，其特征在于：所述柱内预埋钢板Ⅰ(3)和柱内预埋钢板Ⅱ(4)均与全装配式混凝土柱(1)外表面平齐，所述梁内预埋钢板(10)与全装配式混凝土梁(2)外表面平齐，所述柱内腹板(5)沿梁高方向单侧设置有4个圆柱头焊钉连接件(7)，所述梁内腹板(11)沿柱高方向单侧设置有4个圆柱头焊钉连接件(7)。

5.根据权利要求1所述的一种基于顶底角钢连接的全装配式混凝土梁柱节点装置，其特征在于：所述抗剪钢板Ⅰ(6)与竖向抗剪方形孔(22)的长宽尺寸相等且中心重合，抗剪钢板Ⅰ(6)与竖向连接板(15)厚度相等，所述抗剪钢板Ⅱ(12)与横向抗剪方形孔(23)的长宽尺寸相等且中心重合，所述抗剪钢板Ⅱ(12)与横向连接板(16)厚度相等。

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