CN219033530U - 一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，包括：钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，预制柱在与预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；预制叠合梁靠近预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；预制柱和预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。本实用新型提供了一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，能够满足建筑设计与施工的需求，整体性好，安装性好，质量易保证。

Description

一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构

技术领域

本实用新型属于装配式混凝土建筑技术领域，具体涉及一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构。

背景技术

装配式建筑具有工期短、节能减耗、降低环境污染等诸多优点，目前已经成为许多发达国家最重要的建筑形式。预制装配式混凝土结构相较于传统的建筑减少了现浇结构的时间，使得建筑速度有所加快，并且由于预制装配式构件均可在工厂进行制作，其装配的工序均有严格要求，因而能够确保建筑物的质量。节点作为预制装配式混凝土结构的关键，对于整个结构都有重要的意义，对于保证预制装配式混凝土的质量十分重要，其通过一些连接方式将单个构件连接为整体，但制约其进一步应用的是节点处的连接问题。

梁柱节点的连接方式可分为湿式连接和干式连接。湿式连接是将建筑构件在工厂预制完成，通过机械搬运到现场进行拼接，在建筑构件的节点现浇混凝土来实现建筑整体结构的完成，现有的湿式连接方式主要有灌浆套筒连接和浆锚连接等，但是由于湿式连接需要现场二次浇筑混凝土，施工工艺繁琐复杂，养护时间会导致工期增加；干式连接是指在装配式建筑节点连接时无需现浇混凝土，用螺栓或者焊接连接预埋件。干式连接主要有螺栓连接、焊接连接和牛腿连接等，干式连接具有施工简单、快捷等特点，能够确保建筑物达到现浇节点相似的稳定性和承载力等性能，因此干式连接在装配式建筑节点施工中得以广泛应用。目前，现有的装配式框架干式连接节点仍要解决以下问题：

焊接连接是通过焊接预埋连接件保证装配式梁柱节点的连接。焊接连接方式避免了施工现场的湿作业，无需进行养护，可以缩短工期和节约施工成本。但是由于焊接连接方式未出现明显的塑性铰区，在荷载反复循环作用下焊接缝处容易出现脆性破坏，因此焊接连接的抗震性和耗能性能较差。

牛腿连接可以使装配式建筑结构受力简易明确并实现施工便捷，一般牛腿连接可分为明牛腿连接和暗牛腿连接，但明牛腿会影响建筑物空间的使用和外表美观，暗牛腿不影响建筑物空间的使用和视觉审美，但牛腿的高度受到梁的限制，拥有较小的抗剪强度。

螺栓锚固连接主要由高强螺栓、锚筋及承担连接处的压力与冲切荷载的钢板组成。螺栓需要工厂的精准预制，在运输过程中要避免螺纹损坏或者螺栓表面污染，否则维修或更换操作难度相对较高，螺栓连接方式操作空间较小，构件安装质量不便检验，所需构件较多，安装较为复杂。

预制梁柱相连的部位称为节点核心区，是主体结构受力的关键部位，在结构中处于弯矩、剪力、轴力复合作用的受力状态，需要对节点部分构件进行削弱来控制地震时塑性铰发生在梁端位置，通过塑性铰来耗散地震力，防止柱体破坏影响整体结构的安全，满足强柱弱梁的设计理念。装配式钢筋混凝土结构梁柱之间的连接一直是技术难点及重点，连接的可靠性直接影响到结构的安全性能和使用性能。

因此，研究并设计一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点对装配式建筑的发展具有重要意义。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，包括：

钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，所述预制柱在与所述预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；所述预制叠合梁靠近所述预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；所述预制柱和所述预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。

优选的，所述外凸钢盒结构，包括：

用于包裹所述预制柱的纵向钢筋的钢套，以及设置于所述钢套外表面朝向所述预制叠合梁方向的外凸钢盒；其中，所述外凸钢盒朝向所述预制叠合梁方向的表面上设置有螺孔。

优选的，所述钢套内设置有横纵交错的多个钢筋。

优选的，所述预制叠合梁中梁底的纵向钢筋为预应力钢筋。

优选的，所述预制叠合梁中梁顶和梁底的纵向钢筋分别通过各自钢筋端头形成的钢筋墩头与对应的箱形钢盒焊接。

优选的，所述箱形钢盒朝向所述预制柱方向的表面上设置有螺孔。

优选的，所述外凸钢盒和所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面均为空。

优选的，所述预制柱的纵向钢筋外设置有横向箍筋；所述预制叠合梁的梁顶和梁底的纵向钢筋之间设置有横向箍筋。

优选的，连接所述外凸钢盒结构与所述箱形钢盒的螺栓为高强螺栓。

优选的，所述预制柱和所述预制叠合梁连接的结合面缝隙处浇筑有高强灌浆料。

本实用新型实施例所提供的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，提出了一种新型预制混凝土梁柱节点形式：梁柱均预制，梁端底部和顶部预埋箱型钢盒作为钢连接件，与柱中预埋的钢连接件-外凸钢盒结构进行螺栓连接，后可浇混凝土形成整体。本实用新型实施例提供了一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，能够满足建筑设计与施工的需求，整体性好，安装性好，且质量易保证。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构的装配式梁柱连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的预制柱的内部构造示意图；

图3为本实用新型实施例提供的外凸钢盒结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的预制叠合梁的内部构造示意图；

图5为本实用新型实施例提供的箱型钢盒的结构示意图。

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。

为了研究并设计一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，本实用新型实施例提供了一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，可以包括：

钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，所述预制柱在与所述预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；所述预制叠合梁靠近所述预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；所述预制柱和所述预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。

以下具体说明。

(一)预制柱

本实用新型实施例的预制柱的内部构造请参见图2所示。所述预制柱的纵向钢筋外设置有横向箍筋，以用于固定纵向钢筋。

其中，参见图3所示。可选的一种实施方式中，所述外凸钢盒结构，包括：

用于包裹所述预制柱的纵向钢筋的钢套，以及设置于所述钢套外表面朝向所述预制叠合梁方向的外凸钢盒；其中，所述外凸钢盒朝向所述预制叠合梁方向的表面上设置有螺孔。

参见图3，所述钢套围绕预制柱表面，可以呈矩形状，所述外凸钢盒可以为一个长方体状。所述外凸钢盒朝向所述预制叠合梁方向的表面上设置的螺孔用于和所述箱型钢盒上的螺孔对接进行螺栓连接。

可选的一种实施方式中，所述钢套内设置有横纵交错的多个钢筋，以增强钢套的稳定性。

可选的一种实施方式中，所述外凸钢盒两侧的非梁柱连接面为空，以便于安装螺栓。其中，所述外凸钢盒两侧的非梁柱连接面为外凸钢盒不连接钢套、箱型钢盒的两个侧面。

预制柱的制备过程具体为：进行预制柱钢筋笼绑扎，让纵向钢筋穿过外凸钢盒，使外凸钢盒预埋在预制叠合梁的箱型钢盒相对应的位置，钢筋笼绑扎完成后，支模浇筑混凝土，并养护成型得到预制柱。

(二)预制叠合梁

本实用新型实施例的预制叠合梁的内部构造请参见图4所示。其中，1表示箱型钢盒；2表示墩头；3表示梁顶的纵向钢筋；4表示梁底的纵向钢筋。

本实用新型实施例的预制叠合梁在靠近预制柱一侧，在梁底和梁顶开设有凹槽，凹槽内预埋有箱形钢盒；所述预制叠合梁中梁顶和梁底的纵向钢筋分别通过各自钢筋端头形成的钢筋墩头与对应的箱形钢盒焊接。

可选的一种实施方式中，所述预制叠合梁中梁底的纵向钢筋为预应力钢筋。

具体的，在梁钢筋笼绑扎后，采用先张法对梁底的纵向钢筋4施加预应力后进行机械处理，在其钢筋端头形成钢筋墩头2；将带有钢筋墩头2的梁底的纵向钢筋4与对应侧预埋于梁中的箱型钢盒1通过墩头2焊接起来；对梁顶的纵向钢筋3进行机械处理，在其钢筋端头形成钢筋墩头2；将带有钢筋墩头2的梁顶的纵向钢筋3与对应预埋于梁中的箱型钢盒1通过墩头2焊接起来；最后支模，对梁进行浇筑，得到预制叠合梁。

并且，述预制叠合梁的梁顶和梁底的纵向钢筋之间设置有横向箍筋，以用于固定梁顶和梁底的纵向钢筋。

其中，箱型钢盒的结构请参见图5所示，可以为长方体状。

与所述外凸钢盒对应，所述箱形钢盒朝向所述预制柱方向的表面上设置有螺孔。

可选的一种实施方式中，所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面为空，以便于安装螺栓。其中，所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面为箱形钢盒不连接外凸钢盒、预制叠合梁纵向钢筋的两个侧面。

(三)梁柱连接结构

优选的实施方式中，连接所述外凸钢盒结构与所述箱形钢盒的螺栓为高强螺栓。

具体的，将组装完成的预制叠合梁吊装在预制柱的相应位置，梁柱连接下部使用高强螺栓对柱连接件外凸钢盒结构和梁连接件箱型钢盒进行连接；梁柱连接上部使用高强螺栓对柱连接件外凸钢盒结构和梁连接件箱型钢盒进行连接。

进一步的，所述预制柱和所述预制叠合梁连接的结合面缝隙处浇筑有高强灌浆料。具体的，梁柱连接后对梁柱结合面缝隙处浇筑高强灌浆料，最后进行梁板浇筑，使其成为一个整体。

本实用新型实施例所提供的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，提出了一种新型预制混凝土梁柱节点形式：梁柱均预制，梁端底部和顶部预埋箱型钢盒作为钢连接件，与柱中预埋的钢连接件-外凸钢盒结构进行螺栓连接，后可浇混凝土形成整体。具体具有以下优点：

1)预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁均可在工厂预制完成，现场直接拼装，工序简单，对施工人员要求不高，能够极大地减少现场混凝土湿作业及各种复杂的灌浆工序，满足装配式建筑绿色环保的发展理念，施工效率高，工程适用性强。

2)梁柱连接节点区的螺栓与钢盒共同作用，充分利用螺栓和钢盒的塑性性能，提高了节点的抗弯、抗剪承载力及延性，由于钢连接件的存在，塑性铰外移至连接板附近，满足“强节点，弱构件”的设计理念。

3)该节点可以完全隐藏于建筑完成面之下，对建筑之后的施工与结构的美观度都不会造成影响。

4)在装配式叠合梁中引入基于盒式连接的预应力钢筋，使得其结构的使用范围更广。

可见，本实用新型实施例提供了一种装配施工简便，适用范围广，地震时耗能能力强，延性足够的连接梁柱节点，能够满足建筑设计与施工的需求，整体性好，安装性好，且质量易保证。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，包括：

钢筋混凝土结构的预制柱和预制叠合梁；其中，所述预制柱在与所述预制叠合梁的梁顶和梁底的连接处分别设置有外凸钢盒结构；所述预制叠合梁靠近所述预制柱一侧在梁顶和梁底分别开设有凹槽，梁顶和梁底的纵向钢筋分别与对应凹槽内预埋的箱形钢盒连接；所述预制柱和所述预制叠合梁通过对应位置的外凸钢盒结构与箱形钢盒进行螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述外凸钢盒结构，包括：

用于包裹所述预制柱的纵向钢筋的钢套，以及设置于所述钢套外表面朝向所述预制叠合梁方向的外凸钢盒；其中，所述外凸钢盒朝向所述预制叠合梁方向的表面上设置有螺孔。

3.根据权利要求2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述钢套内设置有横纵交错的多个钢筋。

4.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制叠合梁中梁底的纵向钢筋为预应力钢筋。

5.根据权利要求1或4所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制叠合梁中梁顶和梁底的纵向钢筋分别通过各自钢筋端头形成的钢筋墩头与对应的箱形钢盒焊接。

6.根据权利要求1或2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述箱形钢盒朝向所述预制柱方向的表面上设置有螺孔。

7.根据权利要求2所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述外凸钢盒和所述箱形钢盒两侧的非梁柱连接面均为空。

8.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制柱的纵向钢筋外设置有横向箍筋；所述预制叠合梁的梁顶和梁底的纵向钢筋之间设置有横向箍筋。

9.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，连接所述外凸钢盒结构与所述箱形钢盒的螺栓为高强螺栓。

10.根据权利要求1所述的预制柱与叠合梁节点新型盒式连接结构，其特征在于，所述预制柱和所述预制叠合梁连接的结合面缝隙处浇筑有高强灌浆料。

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