CN215106004U - 一种弯剪分离结构及弯剪分离框架体系 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种弯剪分离结构及弯剪分离框架体系，其中弯剪分离结构包括弯剪分离组件，弯剪分离组件包括：预埋钢板、抵接板、预埋套管、锚杆以及耗能支撑装置；预埋钢板预埋设置于上预制梁底部，预埋钢板远离上预制梁一侧设有抗剪凹槽；抵接板安装在预埋钢板底部，抵接板靠近预埋钢板一侧设有用于插入至抗剪凹槽内的凸块；预埋套管预埋在上预制梁内并贯穿上预制梁、预埋钢板以及抵接板；锚杆插入至预埋套管内，锚杆的两端分别固定于上预制梁顶部、抵接板底部；耗能支撑装置安装在抵接板与下预制梁之间。通过上述结构，使得在连接节点处所受弯距作用和剪力作用分开，受力明确，可减小或避免混凝土及节点的损伤，抗震性较强。

Description

一种弯剪分离结构及弯剪分离框架体系

技术领域

本公开一般涉及建筑领域，具体涉及一种弯剪分离结构及弯剪分离框架体系。

背景技术

随着建筑量的级数增长，装配式建筑成为越来越普遍的建筑方式。装配式建造方式通过工厂预制构件，在施工现场进行构件的组装、连接、浇筑，最后形成最终建筑物。

为防止建筑物在地震过程中造成大量损坏和倒塌，通常在上下两个相邻的预制梁之间设置耗能支撑结构，以吸收地震过程所产生的地震力能量，使地震损伤或破坏仅发生在耗能段，增加建筑物的抗侧强度。然而现有技术中，耗能支撑结构在弯距和剪力作用下的抗震性能较差，受力不明确，无法达到预期效果。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供受力明确，抗震性能较好的一种弯剪分离结构及弯剪分离框架体系。

第一方面本申请提供一种弯剪分离结构，安装于框架单元上，所述框架单元包括两个预制梁，分别为相对位于上方的上预制梁以及相对位于下方的下预制梁，所述弯剪分离结构包括弯剪分离组件；所述弯剪分离组件包括：预埋钢板、抵接板、预埋套管、锚杆以及耗能支撑装置；

所述预埋钢板预埋设置于所述上预制梁底部，所述预埋钢板远离所述上预制梁一侧设有抗剪凹槽；

所述抵接板安装在所述预埋钢板底部，所述抵接板靠近所述预埋钢板一侧设有用于插入至所述抗剪凹槽内的凸块；

所述预埋套管预埋在所述上预制梁内并贯穿所述上预制梁、预埋钢板以及抵接板；

所述锚杆插入至所述预埋套管内，所述锚杆的两端分别固定于所述上预制梁顶部、所述抵接板底部；

所述耗能支撑装置安装在所述抵接板与所述下预制梁之间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述预埋钢板靠近所述上预制梁一侧具有凸出部。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述耗能支撑装置包括耗能连梁以及两个耗能杆；所述耗能连梁竖直设置于所述抵接板底部，两个所述耗能杆的一端与所述耗能连梁底部连接，两个所述耗能杆的另一端与所述下预制梁顶部两端铰接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述下预制梁顶部两端预埋设有预埋件，所述耗能杆与所述预埋件铰接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述锚杆直径与所述预埋套管直径至少相差3mm。

第二方面本申请提供一种弯剪分离框架体系，包括如上述结构所述的弯剪分离结构，以及由多个预制柱、多个所述预制梁形成的支撑框架；所述支撑框架具有多个所述框架单元，所述弯剪分离结构安装在所述框架单元上；

所述预制柱包括方钢管以及安装在所述方钢管内的横隔板、柱纵筋；所述横隔板上设有浇筑孔以及用于安装所述柱纵筋的安装孔；

所述预制梁包括工字钢以及焊接在所述工字钢上的梁纵筋；所述工字钢外露于所述预制梁的两端；

所述工字钢的翼缘与所述方钢管侧壁焊接固定；所述工字钢的腹板上安装有第一连接板，所述腹板与所述第一连接板上设有用于相互固定连接的螺栓孔，所述第一连接板与所述方钢管侧壁固定连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述工字钢的翼缘上安装有第二连接板，所述第二连接板侧壁与所述方钢管侧壁固定连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述腹板上安装有栓钉。

本申请的有益效果在于：基于本申请所提供的技术方案，通过在所述上预制梁底部设置预埋钢板以及抵接板，使得可将所述耗能支撑装置的剪力通过所述抵接板全部传递至所述抗剪凹槽内；通过将所述预埋套管预埋在所述上预制梁内并贯穿所述上预制梁、预埋钢板以及抵接板；将所述锚杆插入至所述预埋套管内并将其两端分别与所述上预制梁顶部、抵接板底部固定，使得其不受剪力，而仅受弯距作用。

本申请提供的一种弯剪分离结构，使得在连接节点处所受弯距作用和剪力作用分开，受力明确，有效减小或避免混凝土及节点的损伤，在经历大震变形后仍不会生损伤，仅将构件屈服或破坏发生在耗能支撑装置上，具有抗震性能强、承载力高、受力明确、装配及修复效率高和震后功能可快速恢复等优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请提供的一种弯剪分离结构的结构示意图；

图2为图1所示A部分的局部放大图。

图3为本申请提供的一种弯剪分离框架体系的结构示意图。

图4为图3所示框架单元14的剖视结构示意图；

图5为图4所示工字钢15的安装结构示意图；

图6为图4所示横隔板23的结构示意图。

图7为图1所示预埋件11的安装结构示意图。

图8为本申请提供的一种弯剪分离框架体系的施工方法流程图。

图中标号：

1、上预制梁；2、下预制梁；3、预埋钢板；4、抵接板；5、预埋套管；6、锚杆；7、耗能支撑装置；8、凸出部；9、抗剪凹槽；10、凸块；11、预埋件；12、锚头；13、支撑框架；14、框架单元；15、工字钢；16、腹板；17、第一连接板；18、螺栓孔；19、翼缘；20、第二连接板；21、耗能连梁；22、方钢管；23、横隔板；24、柱纵筋；25、浇筑孔；26、安装孔；27、梁纵筋；28、螺帽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1为本申请提供的一种弯剪分离结构的结构示意图，安装于框架单元14上，所述框架单元14包括两个预制梁，分别为相对位于上方的上预制梁1以及相对位于下方的下预制梁2，所述弯剪分离结构包括弯剪分离组件，如1及图2所示，所述弯剪分离组件包括：预埋钢板3、抵接板4、预埋套管5、锚杆6以及耗能支撑装置；

所述预埋钢板3预埋设置于所述上预制梁1底部，所述预埋钢板3远离所述上预制梁1一侧设有抗剪凹槽9；

所述抵接板4安装在所述预埋钢板3底部，所述抵接板4靠近所述预埋钢板3一侧设有用于插入至所述抗剪凹槽9内的凸块10；

所述预埋套管5预埋在所述上预制梁1内并贯穿所述上预制梁1、预埋钢板3以及抵接板4；

所述锚杆6插入至所述预埋套管5内，所述锚杆6的两端分别固定于所述上预制梁1顶部、所述抵接板4底部；

所述耗能支撑装置安装在所述抵接板4与所述下预制梁2之间。

具体的，所述预埋套管5以及所述锚杆6的数量为多个，例如如图2所示，所述预埋套管5以及所述锚杆6的数量可以为六个。

具体的，所述抵接板4与所述凸块10为一体式结构。

具体的，所述抗剪凹槽9设置于所述预埋钢板3底部中间位置。

具体的，如图2所示，所述锚杆6从所述预埋套管5底部伸入并从顶部伸出，所述锚杆6底部设有锚头12，所述锚头12与所述抵接板4底部固定连接，所述锚杆6顶部安装有垫片以及螺帽28，使得所述锚杆6可与所述上预制梁1顶部固定连接。

工作原理：当地震或震动来临时，由于所述上预制梁1底部设置预埋钢板3以及抵接板4，使得可将所述耗能支撑装置的剪力通过所述抵接板4全部传递至所述预埋钢板3底部的抗剪凹槽9内；通过将所述预埋套管5预埋在所述上预制梁1内并贯穿所述上预制梁1、预埋钢板3以及抵接板4；将所述锚杆6插入至所述预埋套管5内并将其两端分别与所述上预制梁顶部1、抵接板4底部固定，使得其不受剪力，而仅受弯距作用；所述耗能支撑装置安装在所述抵接板4与所述下预制梁2之间，使得可进行耗能吸收，吸收震动能量，将地震损伤或破坏只作用于所述耗能支撑装置上，增加了抗侧刚度。本申请提供的一种弯剪分离结构，便于安装，无现场湿作业；连接节点处所受弯距作用和剪力作用分开，受力明确，可有效减小或避免混凝土及节点的损伤，在经历大震变形后仍不会生损伤；仅将构件屈服或破坏发生在耗能支撑装置上，具有抗震性能强、承载力高、受力明确、装配及修复效率高和震后功能可快速恢复等优点。

其中，在所述耗能支撑装置的优选实施方式中，所述预埋钢板3靠近所述上预制梁1一侧具有凸出部8。

具体的，所述凸出部8可设置多个，使得可提高所述预埋钢板3的结构强度，增强抗剪性能。

优选的，所述预埋套管5设置于相邻两个所述凸出部8之间。

其中，在所述耗能支撑装置的优选实施方式中，所述耗能支撑装置包括耗能连梁21以及两个耗能杆7；所述耗能连梁21竖直设置于所述抵接板4底部，两个所述耗能杆7的一端与所述耗能连梁21底部连接，两个所述耗能杆7的另一端与所述下预制梁2顶部两端铰接。

具体的，所述耗能连梁21以及其底部的两个耗能杆7共同形成“Y”型支撑结构，使得其具有抗震性能强、承载力高等优点。

具体的，所述耗能连梁21可通过紧固件或焊接固定等方式固定安装在所述抵接板4底部。

其中，在所述下预制梁2的优选实施方式中，所述下预制梁2顶部两端预埋设有预埋件11，所述耗能杆7与所述预埋件11铰接。

具体的，所述预埋件11为钢板结构，所述预埋件11上设有铰接孔，所述耗能杆7通过所述铰接孔与所述预埋件11铰接。

具体的，所述预埋件11预埋设置在所述下预制梁2顶部两端；优选的，如图7所示，所述下预制梁2的骨架结构包括位于两端的工字钢15以及焊接在所述工字钢15上的梁纵筋27，并通过混凝土29浇筑一体；所述预埋件11预埋设置在所述混凝土29与所述工字钢15的翼缘19接触区域的中间位置，所述预埋件11底部与所述工字钢15的翼缘19固定连接。

其中，在所述锚杆5的优选实施方式中，所述锚杆6直径与所述预埋套管5直径至少相差3mm。

具体的，所述预埋套管5的直径大于所述锚杆6的直径，且至少相差3mm，使得可避免所述锚杆6受剪，使其仅受弯距作用，由此可将连接节点上所受剪力和弯矩进行分开。

实施例2

本申请还提供一种弯剪分离框架体系，如图3所示，包括如上述结构所述的弯剪分离结构，以及由多个预制柱、多个所述预制梁形成的支撑框架13；所述支撑框架13具有多个所述框架单元14，所述弯剪分离结构安装在所述框架单元14上；

如图4及图5所示，所述预制柱包括方钢管22以及安装在所述方钢管22内的横隔板23、柱纵筋24；所述横隔板23上设有浇筑孔25以及用于安装所述柱纵筋24的安装孔26；

所述预制梁包括工字钢15以及焊接在所述工字钢15上的梁纵筋27；所述工字钢15外露于所述预制梁的两端；

所述工字钢15的翼缘19与所述方钢管22侧壁焊接固定；所述工字钢15的腹板16上安装有第一连接板17，所述腹板16与所述第一连接板17上设有用于相互固定连接的螺栓孔18，所述第一连接板17与所述方钢管22侧壁固定连接。

具体的，如图3所示，多个横向设置的预制梁与多个纵向设置的预制柱组成所述支撑框架13，所述支撑框架13具有多个框架单元14；可以知道的是，每个所述框架单元14均包括相对位于上方及相对位于下方的两个预制梁，例如如图1所示，两个所述预制梁分别为上预制梁1以及下预制梁2。

具体的，所述第一连接板17通过焊接的方式固定在所述方钢管22侧壁上；所述螺栓孔18安装有高强螺栓，使得可将所述第一连接板17与所述腹板16紧固连接。

其中，在所述工字钢15的优选实施方式中，所述工字钢15的翼缘19上安装有第二连接板20，所述第二连接板20侧壁与所述方钢管22侧壁固定连接。

具体的，所述第二连接板20可与所述翼缘19通过焊接固定连接或通过高强螺栓固定连接，所述第二连接板20侧壁通过焊接固定在所述方钢管22侧壁上。

其中，在所述工字钢15的优选实施方式中，所述腹板16上安装有栓钉。使得增加了浇筑后预制梁的强度和粘结性能。

实施例3

如图8所示为本实施例提供的一种弯剪分离框架体系的施工方法，包括如下步骤：

步骤S1：工厂制作所述预制柱，预制梁；

所述预制柱制作时，在所述横隔板23上打出所述安装孔26、浇筑孔25；将所述横隔板23设置于所述方钢管22内；再将所述柱纵筋24穿过所述安装孔26，并用箍筋绑扎；绑扎完成后进行浇筑，使混凝土通过所述浇筑孔25并在柱内密实，养护后得到所述预制柱；

所述预制梁制作时，将梁纵筋27焊接于所述工字钢15上，并用箍筋绑扎；将所述工字钢15在预制梁的两端预留露出部分，并在露出的所述腹板16上开设所述螺栓孔18；预埋所述预埋钢板3以及预埋套管5；浇筑混凝土，养护后得到预制梁。

步骤S2：通过所述第一连接板17现场拼装所述预制柱、预制梁；

本步骤中，当现场拼装预制柱和预制梁时，将开设有螺纹孔18的第一连接板17焊接于所述方钢管22侧壁上，通过高强螺栓将所述第一连接板17与所述腹板16固定连接；同时，将预制梁中外露的工字钢的翼缘27与所述方钢管21的外壁焊接。

步骤S3：在所述预制柱和预制梁所形成的框架单元14内安装所述抵接板4以及锚杆6；

本步骤中，将所述抵接板4安装在所述预埋钢板3底部，将所述抵接板4上的凸块10插入至所述抗剪凹槽9内。

步骤S4：安装所述耗能支撑装置。

将所述耗能支撑装置安装在所述抵接板4与所述下预制梁2之间。

进一步的，所述耗能支撑装置包括耗能连梁21以及两个耗能杆7；安装时，将所述耗能连梁21焊接在所述抵接板4底部，将两个所述耗能杆7的一端与所述耗能连梁21底部焊接固定，将两个所述耗能杆7的另一端与所述下预制梁2顶部两端铰接。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种弯剪分离结构，安装于框架单元(14)上，所述框架单元(14)包括两个预制梁，分别为相对位于上方的上预制梁(1)以及相对位于下方的下预制梁(2)，其特征在于：包括弯剪分离组件，所述弯剪分离组件包括：预埋钢板(3)、抵接板(4)、预埋套管(5)、锚杆(6)以及耗能支撑装置；

所述预埋钢板(3)预埋设置于所述上预制梁(1)底部，所述预埋钢板(3)远离所述上预制梁(1)一侧设有抗剪凹槽(9)；

所述抵接板(4)安装在所述预埋钢板(3)底部，所述抵接板(4)靠近所述预埋钢板(3)一侧设有用于插入至所述抗剪凹槽(9)内的凸块(10)；

所述预埋套管(5)预埋在所述上预制梁(1)内并贯穿所述上预制梁(1)、预埋钢板(3)以及抵接板(4)；

所述锚杆(6)插入至所述预埋套管(5)内，所述锚杆(6)的两端分别固定于所述上预制梁(1)顶部、所述抵接板(4)底部；

所述耗能支撑装置安装在所述抵接板(4)与所述下预制梁(2)之间。

2.根据权利要求1所述的弯剪分离结构，其特征在于：所述预埋钢板(3)靠近所述上预制梁(1)一侧具有凸出部(8)。

3.根据权利要求1所述的弯剪分离结构，其特征在于：所述耗能支撑装置包括耗能连梁(21)以及两个耗能杆(7)；所述耗能连梁(21)竖直设置于所述抵接板(4)底部，两个所述耗能杆(7)的一端与所述耗能连梁(21)底部连接，两个所述耗能杆(7)的另一端与所述下预制梁(2)顶部两端铰接。

4.根据权利要求3所述的弯剪分离结构，其特征在于：所述下预制梁(2)顶部两端预埋设有预埋件(11)，所述耗能杆(7)与所述预埋件(11)铰接。

5.根据权利要求1所述的弯剪分离结构，其特征在于：所述锚杆(6)直径与所述预埋套管(5)直径至少相差3mm。

6.一种弯剪分离框架体系，其特征在于：包括如权利要求1-5任意一项所述的弯剪分离结构，以及由多个预制柱、多个所述预制梁形成的支撑框架(13)；所述支撑框架(13)具有多个所述框架单元(14)，所述弯剪分离结构安装在所述框架单元(14)上；

所述预制柱包括方钢管(22)以及安装在所述方钢管(22)内的横隔板(23)、柱纵筋(24)；所述横隔板(23)上设有浇筑孔(25)以及用于安装所述柱纵筋(24)的安装孔(26)；

所述预制梁包括工字钢(15)以及焊接在所述工字钢(15)上的梁纵筋(27)；所述工字钢(15)外露于所述预制梁的两端；

所述工字钢(15)的翼缘(19)与所述方钢管(22)侧壁焊接固定；所述工字钢(15)的腹板(16)上安装有第一连接板(17)，所述腹板(16)与所述第一连接板(17)上设有用于相互固定连接的螺栓孔(18)，所述第一连接板(17)与所述方钢管(22)侧壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的弯剪分离框架体系，其特征在于：所述翼缘(19)上安装有第二连接板(20)，所述第二连接板(20)侧壁与所述方钢管(22)侧壁固定连接。

8.根据权利要求6所述的弯剪分离框架体系，其特征在于：所述腹板(16)上安装有栓钉。

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