CN220620440U - 一种装配式钢筋混凝土框架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种装配式钢筋混凝土框架结构，包括预制构件和节点部件，所述预制构件包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁。钢筋混凝土柱分层预制，各层柱之间的纵向钢筋通过灌浆套筒实现连接；在柱与梁连接的节点部位，浇筑柱混凝土时，在柱的侧面预埋钢板。钢板内侧焊接锚固钢筋，防止预埋钢板在使用和地震荷载作用下被拔出。

Description

一种装配式钢筋混凝土框架结构

技术领域

本实用新型涉及装配式钢筋混凝土领域，具体涉及一种钢筋混凝土装配式框架结构抗震梁柱节点。

背景技术

在专利202010203578.2中，公开了一种装配式钢筋混凝土框架结构，包括U型钢板预埋件、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、山字型钢板预埋件、滑动定位螺栓组、若干预应力筋和若干预应力筋锚具，所述预制钢筋混凝土柱上定位安装有U型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁上定位安装有山字型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件垂直连接，所述U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件相对设置且通过滑动定位螺栓组配合连接，能够实现相对滑动，若干预应力筋依次横穿预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件和山字型钢板预埋件，最后从预制钢筋混凝土柱穿出，每个预应力筋锚具对应旋在预应力筋的伸出端进行固定，但是该专利存在以下问题：

1.该专利通过预埋件的方式与U型钢板连接，该连接方式不能有效将框架梁弯矩传递到U型钢板上，进而向框架柱传递；

2.该专利其使用上下两个螺栓连接梁、柱的连接板，两个螺栓固定在水平孔道内，其希望通过上下螺栓在孔道内滑动行走的位移差实现转动，而达到转动摩擦耗能的效果，事实上，在梁内穿入预应力筋张拉后，螺栓会紧靠水平孔道左端，很能实现滑移耗能；

3.该专利直接利用梁柱间的竖向连接板进行摩擦耗能，若连接板加工的间距有偏差，则不能保证两侧连接板都能紧密接触；同时，地震之后连接板出现变形或损伤，不易实现更换，而且钢板间摩擦系数偏小，即使增糙处理也不如橡胶等柔性材料的摩擦性能。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种构造简单、便于安装，具有良好抗震耗能能力，并且震后便于更换的新型钢筋混凝土装配式框架结构抗震梁柱节点。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型的实施例提供了一种装配式钢筋混凝土框架结构，包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁；

所述的钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的侧面固定有预埋钢板，在所述的预埋钢板的侧面焊接多个相互平行的第一竖向连接板；

所述的钢筋混凝土梁采用钢筋混凝土结构，其钢筋混凝土结构的端部为套筒，所述的套筒包括端板和侧板，在每个侧板上设有一个斜孔，钢筋混凝土结构的纵筋上焊接可插入到斜孔的连接钢筋，且所述斜孔的轴线向钢筋混凝土梁的中间区域倾斜；在所述端板的侧面焊接有多个相互平行的第二竖向连接板；第二竖向连接板和第一竖向连接板的数量相等；

所述的第一竖向连接板插装在第二竖向连接板内，且通过螺杆将第一竖向连接板和第二竖向连接板连接在一起。

本实用新型通过在钢筋混凝土梁的端部增加套筒，且在套筒侧面设置斜孔，在框架梁的纵筋上焊接连接筋，使得连接筋可以插入到套筒侧面的斜孔内，连接锚固方法简单，不需要向操作空间小的套筒内壁焊接钢筋，安装方便；

作为进一步的技术方案，所述的连接钢筋包括平直段和弯曲段，所述的平直段焊接在纵筋上，弯曲段插装在所述的斜孔。

作为进一步的技术方案，所述的第一竖向连接板与第二竖向连接板相接触的面上设置柔性摩擦垫。

作为进一步的技术方案，一个第一竖向连接板、一个第二竖向连接板和一个柔性摩擦垫形成一组连接件，在每组连接件的两侧各设置一个螺帽，两侧的螺帽向中间挤紧，使柔性摩擦垫与连接板产生摩擦力。

作为进一步的技术方案，多个第一竖向连接板底部通过第一连接板相连。

作为进一步的技术方案，多个第二竖向连接板顶部通过第二连接板相连。

作为进一步的技术方案，所述的第二竖向连接板与所述的预埋钢板之间具有空隙。

作为进一步的技术方案，所述的空隙与第二竖向连接板高度之比应为地震荷载作用时，框架梁允许的位移转角。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)本实用新型钢筋混凝土梁的端部增加套筒，连接套筒的刚度远大于U型钢

板，能更好传递弯矩；同时考虑到连接套筒内壁空间小，很难通过焊接等方式把纵筋内力向钢套筒内壁传递，因此设计了在套筒外先焊接带弯钩钢筋，在钢套筒内壁设计斜孔，将钢筋穿在内壁斜孔方式固定钢筋；不需要向操作空间小的套筒内壁焊接钢筋，安装方便，同时筒内灌注混凝土后，钢筋弯钩很难从斜孔拔出，实现了钢筋在钢套筒内有效锚固。

(2)本实用新型在钢板间安放柔性垫，即使连接板加工的间距有偏差，通过螺栓挤紧，都能实现钢板和柔性垫接触，且采用橡胶等柔性材料，其摩擦性能好。

(3)本实用新型耗能损坏的是橡胶等柔性材料，拧开螺栓替换橡胶柔性垫即可。

(4)本实用新型是在连接板间设置转动轴，更容易实现转动耗能；地震发生时，利用柔性摩擦垫和连接板的摩擦力耗能，避免钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁的破坏；地震结束后，对损耗的柔性摩擦垫可以方便地更换。

(5)本实用新型可以在地震后放松螺栓，替换损伤的橡胶等柔性垫后，用千斤顶等工具校正梁柱位置，重新拧紧螺栓，施工工艺简单。

(6)钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁连接只需要穿入螺栓、拧紧螺帽即可完成，全部为干式作业，省去了混凝土浇筑等现场湿作业的工艺，施工速度快；

(7)安装时，拧紧螺栓可使中间柔性摩擦垫产生变形，即使连接板加工有偏差，通过摩擦垫的变形量进行调整；

(8)第一竖向连接板和第二竖向连接板的数量、尺寸以及第一竖向连接板和第二竖向连接板与预埋件之间的间隙可根据抗震要求自行设计；

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为框架梁端部钢套筒的剖面图；

图2为框架梁内纵向钢筋与钢套筒连接的剖面图；

图3为框架梁内纵向钢筋与钢套筒连接的三维斜视图；

图4为框架柱侧面预埋钢板构造图；

图5为预埋钢板固定在框架柱上的示意图；

图6为实施例1将竖向和水平向连接板焊接在框架柱预埋钢板上的示意图；

图7为实施例1在竖向连接板内侧安放柔性摩擦垫的示意图；

图8为实施例1在钢套管端部焊接竖向和水平向连接板的示意图；

图9为实施例1现场安装梁柱连接板的三维斜视图；

图10为实施例1现场安装梁柱连接板的侧面正视图；

图11为实施例1梁柱连接板在地震作用下发生转动的侧面正视图；

图12为实施例1现场安装梁柱连接板的剖面图；

图13为实施例2将竖向连接板焊接在框架柱预埋钢板上的示意图；

图14为实施例2在钢套管端部焊接竖向连接板的示意图；

图15为实施例2现场安装梁柱连接板的三维斜视图；

图16为实施例2现场安装梁柱连接板的剖面图。

图中：1—钢套筒端板；2—钢套筒侧板；3—斜孔；4—钢筋混凝土梁；5—纵筋；6—连接钢筋；7—连接钢筋与纵筋间的搭接焊缝；8—预埋钢板；9—锚固钢筋；10—钢筋混凝土柱；11—第一竖向连接板；12-第一水平连接板；13-第一螺栓孔；14—柔性摩擦垫；15—第二竖向连接板；16—第二水平连接板；17—第二螺栓孔；18—螺栓；19—竖向连接板与预埋钢板(钢套筒端板)间的空隙；20—螺帽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种装配式钢筋混凝土框架结构抗震梁柱节点。

本实用新型的一种典型的实施方式中，本实用新型的实施例提供了一种装配式钢筋混凝土框架结构，包括预制构件和节点部件，所述预制构件包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁；

上述的钢筋混凝土柱10分层预制，各层钢筋混凝土柱10之间的纵向钢筋通过灌浆套筒实现连接；在钢筋混凝土柱10与钢筋混凝土梁连接的节点部位，浇筑钢筋混凝土柱10混凝土时，在钢筋混凝土柱10的侧面预埋钢板8，如图5所示；预埋钢板8内侧焊接锚固钢筋9，防止预埋钢板8在使用和地震荷载作用下被拔出，如图4所示；进一步的，在本实施例中，在预埋钢板8的内侧焊接有四根锚固钢筋9，四根锚固钢筋9相互平行。

钢筋混凝土梁4采用钢筋混凝土结构，其端部设置套筒，套筒如图1所示，包括一个钢套筒端板1和四个钢套筒侧板2，四个钢套筒侧板2垂直焊接在钢套筒端板1的四个侧面；在每个钢套筒侧板2上均设有一个斜孔3，在本实施例中，斜孔3的轴线与钢筋混凝土梁4的纵筋呈45°夹角；斜孔3的作用主要是为了固定下面所述的连接钢筋6的弯曲段，进而实现钢筋混凝土梁4的纵筋5在套筒上的固定。

如图2、图3所示，钢筋混凝土梁4的梁内的纵筋5通过与其焊接在一起的端部插入套筒侧板斜孔3的连接钢筋6固定(参见图2中的连接钢筋与纵筋间的搭接焊缝7)；所述的连接钢筋6分为平直段和弯曲段，所述的平直段的长度大于钢筋搭接焊的焊缝长度(双面焊需要大于5倍钢筋直径)，弯曲段需要与纵筋夹角为45度，弯曲段插入到上述的斜孔6内，斜孔6与纵筋5夹角为45度，孔径略大于连接钢筋的弯曲段直径。将钢筋混凝土梁4两端的钢套筒与所有纵筋5均固定好后，绑扎两端套筒中间段的箍筋，支设中间段模板，浇筑钢筋混凝土。

进一步的，在确定钢筋混凝土梁4中间段的长度时，应保证钢筋混凝土梁4端套筒上焊接的竖向连接板与钢筋混凝土柱10侧预埋钢板之间有足够的空隙Δ，该空隙Δ与竖向连接板高度h之比应为地震荷载作用时，框架梁允许的位移转角

对于钢筋混凝土柱10的侧面预埋钢板8上的第一竖向连接板11和钢筋混凝土梁4端套筒上焊接的第二竖向连接板15的设置下面有两种实施方式，具体如下：

实施例1

如图6-图12所示，在钢筋混凝土柱10的侧面预埋钢板8焊接第一竖向连接板11，第一竖向连接板11的中央开设第一螺栓孔13，第一竖向连接板11的数量由抗震分析的结果确定；第一竖向连接板11间的净距能够安放钢筋混凝土梁4的第二竖向连接板15和柔性摩擦垫。在第一竖向连接板11底部设置第一水平连接板12，第一水平连接板12将第一竖向连接板11串联在一起，共同受力。

在钢筋混凝土梁套筒端部也焊接第二竖向连接板15，第二竖向连接板15的中央开设第二螺栓孔17；第二竖向连接板15的数量与钢筋混凝土柱10的侧的第一竖向连接板11相等。在第二竖向连接板15顶部设置第二水平连接板16，第二水平连接板16将第二竖向连接板15串联在一起，共同受力。

如图7所示，在钢筋混凝土柱10和钢筋混凝土梁4相应的第一竖向连接板11上先安放柔性摩擦垫14(例如柔性摩擦垫14可以采用橡胶垫)，且柔性摩擦垫14中央开设螺栓孔。

将钢筋混凝土梁4吊装至两排钢筋混凝土柱10之间，将钢筋混凝土柱10侧第一竖向连接板11、柔性摩擦垫14和梁端的第二竖向连接板15各自的螺栓孔对齐，穿入螺栓18，将最外侧连接板外的螺帽20上紧。在螺帽20上紧的同时，相应钢筋混凝土柱10侧的第一竖向连接板11和钢筋混凝土梁4端的第二竖向连接板15之间的柔性摩擦垫14被挤紧，产生摩擦力。

实施例2

本实施例公开的装配式钢筋混凝土框架结构抗震梁柱节点，如图13-图16所示，在钢筋混凝土柱10的侧面预埋钢板焊接第一竖向连接板11，第一竖向连接板11的中央开设螺栓孔，第一竖向连接板11的数量由抗震分析的结果确定。第一竖向连接板11间的净距除了能够安放梁的竖向连接板和柔性摩擦垫之外，还要有安装2个螺帽的空间。

在钢筋混凝土梁4的套筒端部也焊接第二竖向连接板15，第二竖向连接板15的中央开设螺栓孔；第二竖向连接板15数量与钢筋混凝土柱10的侧的第一竖向连接板11的数量相等。

在钢筋混凝土柱10和钢筋混凝土梁4相应的第一竖向连接板11上先安放柔性摩擦垫14(例如柔性摩擦垫14可以采用橡胶垫)，且柔性摩擦垫14中央开设螺栓孔。

相邻的第一竖向连接板11、柔性摩擦垫14和第二竖向连接板15组成一组连接件；螺杆18先穿入1个螺帽20，再穿过一组相应钢筋混凝土柱10和钢筋混凝土梁4的连接板和中间柔性摩擦垫后，穿入2个螺帽20；之后再穿入下一组相应柱和梁连接板和中间柔性摩擦垫，再穿入2个螺帽20，直至最后一组连接板和最后1个螺帽20。将每一组第一竖向连接板11、柔性摩擦垫14和第二竖向连接板15两侧的螺帽向中间挤紧，使柔性摩擦垫14与第一竖向连接板11、第二竖向连接板15产生摩擦力，具体的参见图16。

在建筑物正常使用时，钢筋混凝土梁4上的荷载通过竖向连接板之间的螺栓剪力和柔性摩擦垫上的摩擦力传递到钢筋混凝土柱10上。当地震荷载到来时，竖向连接板之间产生绕螺栓的转动，在第一竖向连接板11、第二竖向连接板15和柔性摩擦垫之间产生的摩擦力耗能。

以上描述了该钢筋混凝土柱10一侧面相连框架梁的安装方法，与该钢筋混凝土柱10其他方向相连钢筋混凝土梁4的安装方法相同，不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁；

所述的钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的侧面固定有预埋钢板，在所述的预埋钢板的侧面焊接多个相互平行的第一竖向连接板；

所述的钢筋混凝土梁采用钢筋混凝土结构，其钢筋混凝土结构的端部为套筒，所述的套筒包括端板和侧板，在每个侧板上设有一个斜孔，钢筋混凝土结构的纵筋上焊接可插入到斜孔的连接钢筋；在所述端板的侧面焊接有多个相互平行的第二竖向连接板；第二竖向连接板和第一竖向连接板的数量相等；

所述的第一竖向连接板插装在第二竖向连接板内，且通过螺杆将第一竖向连接板和第二竖向连接板连接在一起。

2.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述的连接钢筋包括平直段和弯曲段，所述的平直段焊接在纵筋上，弯曲段插装在所述的斜孔。

3.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述的第一竖向连接板与第二竖向连接板相接触的面上设置柔性摩擦垫。

4.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：一个第一竖向连接板、一个第二竖向连接板和一个柔性摩擦垫形成一组连接件，在每组连接件的两侧各设置一个螺帽，两侧的螺帽向中间挤紧，使柔性摩擦垫与连接板产生摩擦力。

5.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：多个第一竖向连接板底部通过第一连接板相连。

6.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：多个第二竖向连接板顶部通过第二连接板相连。

7.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述的第二竖向连接板与所述的预埋钢板之间具有空隙。

8.如权利要求7所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述的空隙与第二竖向连接板高度之比应为地震荷载作用时，框架梁允许的位移转角。

9.如权利要求1所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述的斜孔的轴线向钢筋混凝土梁的中间区域倾斜。

10.如权利要求9所述的装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于：所述斜孔的轴线与纵筋之间呈45°夹角。