耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點及其裝配方法
【專利摘要】本發明涉及一種耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點及其裝配方法。本拼接型節點包括預埋在預制混凝土梁上的梁端拼接單元和預埋在預制混凝土柱上的柱端拼接單元，還包括將梁端拼接單元和柱端拼接單元連接在一起的連接部件；梁端拼接單元和所述柱端拼接單元咬合拼接在一起。本方法則首先預制梁端拼接單元、柱端拼接單元以及預制混凝土柱和預制混凝土梁；然后將梁端拼接單元和柱端拼接單元預埋在設計位置；再調整預制混凝土梁的位置，使得梁端拼接單元和柱端拼接單元咬合拼接在一起，使梁端拼接單元和柱端拼接單元拼接構成整體狀的節點支撐裝置。本發明不但拼接性好，而且連接可靠、結構合理、技術操作要求低，且現場施工方便快捷，勞動強度低。
【專利說明】
耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點及其裝配方法
技術領域
[0001]本發明屬于建筑結構連接節點技術領域，具體涉及一種耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點及其裝配方法。
【背景技術】
[0002]我國正在加緊推進建筑工業化的發展進程，裝配整體式鋼筋混凝土結構是建筑工業化發展和推進的主要方向，也是綠色建筑發展的重要組成方面。但是由于裝配式鋼筋混凝土結構的連接節點薄弱、整體延性較小以及抗震性能較差，對于跨度較大、層數較高以及平立面不規則建筑的適用性較弱，限制了其進一步的發展。
[0003]現澆混凝土結構在綁扎鋼筋時，將埋件放于設計位置一同澆筑即可形成節點連接。加固混凝土結構常用的節點連接有三種:一是采用化學錨栓將端板與既有混凝土梁柱進行連接，隨后焊接節點板形成節點連接;二是在既有混凝土梁柱外包鋼板，隨后焊接節點板形成節點連接;三是在既有混凝土框架內嵌鋼結構框架，隨后焊接節點板形成節點連接。但這些方式對于裝配式混凝土框架結構而言，均需要在現場進行大量焊接施工操作，不僅施工速度慢，施工效率低，而且勞動強度大。
【發明內容】
[0004]為了避免上述現有技術所存在的不足之處，本發明的目的之一是提供一種連接可靠、結構合理、技術操作要求低，現場施工方便快捷的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點及其裝配方法。
[0005]為實現上述目的，本發明采用了下述技術方案:
[0006]—種耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，本拼接型節點包括預埋在預制混凝土梁上的梁端拼接單元，以及預埋在預制混凝土柱上的柱端拼接單元，所述梁端拼接單元和所述柱端拼接單元咬合拼接在一起;本拼接型節點還包括將梁端拼接單元和柱端拼接單元連接成一個整體的連接部件或連接組件。
[0007]優選的，所述梁端拼接單元包括梁端固定板，所述梁端固定板的朝向預制混凝土梁的一側設置有使梁端拼接單元與所述預制混凝土梁固定連接的梁端錨接部件;梁端固定板的背離預制混凝土梁的一側設置有梁端拼接板；
[0008]所述柱端拼接單元包括柱端固定板，所述柱端固定板的朝向預制混凝土柱的一側設置有使柱端拼接單元與所述預制混凝土柱固定連接的柱端錨接部件;柱端固定板的背離預制混凝土柱的一側設置有柱端拼接板；
[0009]所述梁端拼接板與所述柱端拼接板咬合拼接在一起;所述連接部件穿過梁端拼接板與柱端拼接板并將二者連接在一起。
[0010]優選的，所述梁端錨接部件為梁端錨筋;所述柱端錨接部件為柱端錨筋。
[0011 ]進一步優選的，所述梁端拼接板的遠離預制混凝土梁的端部設置有若干梁端咬合齒，相鄰梁端咬合齒之間設置有凹槽;所述柱端拼接板的遠離預制混凝土柱的端部設置有若干柱端咬合齒，相鄰柱端咬合齒之間也設置有凹槽;所述梁端咬合齒插設在柱端咬合齒之間的凹槽中，柱端咬合齒相應地插設在梁端咬合齒之間的凹槽中。
[0012]作為本發明的優選方案，任一梁端咬合齒中均設置有梁端插孔，任一柱端咬合齒中均設置有柱端插孔;所述連接部件為銷軸，所述銷軸穿入所述梁端插孔和柱端插孔并將梁端拼接板與柱端拼接板連接在一起。
[0013]進一步優選的，所述梁端固定板與其所在的預制混凝土梁的端面相平行，所述梁端拼接板的板面與梁端固定板的板面相垂直，且梁端拼接板與梁端固定板焊接為一個整體；
[0014]所述柱端固定板與其所在的預制混凝土柱的端面相平行，所述柱端拼接板的板面與柱端固定板的板面相垂直，且柱端拼接板與柱端固定板焊接為一個整體；
[0015]咬合拼接在一起的梁端拼接板和柱端拼接板的板面相重合。
[0016]優選的，所述梁端拼接板或柱端拼接板上設置有與耗能支撐相連接的連接孔。
[0017]本發明的目的之二是提供一種對上述耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點的裝配方法，其包括如下步驟:
[0018]S1、將梁端錨接部件、梁端固定板以及梁端拼接板焊接成梁端拼接單元;將柱端錨接部件、柱端固定板以及柱端拼接板焊接成柱端拼接單元;完成各段預制混凝土柱和預制混凝土梁的預制；
[0019]S2、將梁端拼接單元預埋在預制混凝土梁的端部;將柱端拼接單元預埋在預制混凝土柱的端部；
[0020]S3、在施工現場，吊裝預制混凝土梁、預制混凝土柱于設計位置；
[0021]S4、在保證現澆區域設定范圍的前提下，調整預制混凝土梁在下段預制混凝土柱上的位置，使得梁端拼接單元和柱端拼接單元咬合拼接在一起，并將銷軸插入拼接在一起的梁端插孔和柱端插孔，從而梁端拼接單元和柱端拼接單元拼接構成整體狀的節點支撐裝置；
[0022]S5、最后將耗能支撐的端部接頭通過銷接或栓接與所述節點支撐裝置固定連接，完成節點裝配。
[0023]優選的，所述梁端錨接部件為梁端錨筋;所述柱端錨接部件為柱端錨筋。
[0024]本發明的有益效果在于:
[0025]I)本發明中采用了可預制的梁端拼接單元和柱端拼接單元，同時預制好的梁端拼接單元和柱端拼接單元可以預埋到相應的預制混凝土梁和預制混凝土柱中，在進行節點裝配時，只需要將梁端拼接單元和柱端拼接單元的相連接處對接咬合在一起，再采用連接部件或連接組件將梁端拼接單元和柱端拼接單元連接在一起即可構成一個用于直接安裝耗能支撐的節點。
[0026]由上述可知，本發明不同于現有技術中的焊接施工，而是采用拼接的裝配方式，適用于栓接以及銷接等多種節點板形式，不但施工速度快，而且勞動強度低。
[0027]2)本發明采用較少的支撐埋件，不但解決了節點區鋼筋較密集而難以施工的問題，而且有效地解決了耗能支撐與裝配式混凝土框架結構連接困難的問題，且不限制梁柱的預制形式，適用范圍廣而應用價值高。
[0028]3)本發明中的梁端拼接單元和柱端拼接單元采用咬合拼接的方式，不但便于實現對接拼合，而且對接區域二者彼此交互咬合的連接結構顯著地提高了連接強度，再配合連接部件或連接組件，極大地增強了節點支撐裝置的整體性。
[0029]4)本發明體現了裝配式優點，所有構件全部由預制完成，現場吊裝拼接簡單快速，極大地提升了施工安裝效率。
【附圖說明】
[0030]圖1為梁端拼接單元的結構示意圖。
[0031 ]圖2為梁端拼接單元與預制混凝土梁的連接結構圖。
[0032]圖3為柱端拼接單元的結構示意圖。
[0033]圖4為柱端拼接單元與預制混凝土柱的連接結構圖。
[0034]圖5為節點支撐裝置的整體結構示意圖。
[0035]圖6為一種型式的耗能支撐裝配式混凝土框架結構邊框架節點銷連接示意圖。
[0036]圖7為另一種型式的耗能支撐裝配式混凝土框架結構中框架節點銷連接示意圖。
[0037]圖8為耗能支撐裝配式混凝土框架結構中框架節點螺栓連接示意圖。
[0038]圖中的標記含義如下:
[0039]1-預制混凝土梁2-預制混凝土柱 2a_下段預制混凝土柱
[0040]2b_上段預制混凝土柱 3-現澆混凝土4-耗能支撐
[0041]10-梁端拼接單元11-梁端錨筋12-梁端固定板
[0042]13-梁端拼接板14-梁端咬合齒 141-梁端插孔
[0043]20-柱端拼接單元21-柱端錨筋22-柱端固定板
[0044]23-柱端拼接板24-柱端咬合齒 241-柱端插孔
[0045]30-銷軸
【具體實施方式】
[0046]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0047]參照圖1?5所示，一種耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，包括預埋在預制混凝土梁I上的梁端拼接單元10，以及預埋在預制混凝土柱2上的柱端拼接單元20。如圖5所示，所述梁端拼接單元10和所述柱端拼接單元20咬合拼接在一起;本拼接型節點還包括將梁端拼接單元10和柱端拼接單元20連接成一個整體的連接部件或連接組件。
[0048]如圖1所示，所述梁端拼接單元10包括梁端固定板12，所述梁端固定板12的朝向預制混凝土梁I的一側設置有使梁端拼接單元10與所述預制混凝土梁I固定連接的梁端錨筋11;梁端固定板12的背離預制混凝土梁I的一側設置有梁端拼接板13;所述梁端拼接板13的遠離預制混凝土梁I的端部設置有若干梁端咬合齒14，相鄰梁端咬合齒14之間設置有凹槽；任一梁端咬合齒14中均設置有梁端插孔141。
[0049]如圖2所示，所述梁端固定板12與其所在的預制混凝土梁I的端面相平行，所述梁端拼接板13的板面與梁端固定板12的板面相垂直，且梁端拼接板13與梁端固定板12焊接為一個整體。
[0050]如圖3所示，所述柱端拼接單元20包括柱端固定板22，所述柱端固定板22的朝向預制混凝土柱2的一側設置有使柱端拼接單元20與所述預制混凝土柱2固定連接的柱端錨筋21;柱端固定板22的背離預制混凝土柱2的一側設置有柱端拼接板23;所述柱端拼接板23的遠離預制混凝土柱2的端部設置有若干柱端咬合齒24，相鄰柱端咬合齒24之間也設置有凹槽;任一柱端咬合齒24中均設置有柱端插孔241。
[0051]如圖4所示，所述柱端固定板22與其所在的預制混凝土柱2的端面相平行，所述柱端拼接板23的板面與柱端固定板22的板面相垂直，且柱端拼接板23與柱端固定板22焊接為一個整體。
[0052]如圖5所示，梁端拼接單元10和柱端拼接單元20拼接時，將梁端拼接單元10上的梁端咬合齒14插入柱端拼接單元20上的相鄰柱端咬合齒24之間的凹槽中，與此同時，柱端拼接單元20上的柱端咬合齒24也插入到梁端拼接單元10上的相鄰梁端咬合齒14之間的凹槽中，從而所述梁端拼接板13與所述柱端拼接板23咬合拼接在一起；由于咬合拼接在一起的梁端拼接板13和柱端拼接板23的板面相重合，因此所述梁端插孔141和柱端插孔241的孔軸線彼此重合，此時再將銷軸30穿入所述梁端插孔141和柱端插孔241即可將梁端拼接板13與柱端拼接板23連接在一起構成一個完整的節點支撐裝置。
[0053]如圖5所示，所述柱端拼接板23上設置有與耗能支撐4相連接的連接孔，所述連接孔為銷孔或螺栓孔。當然，連接孔也可以設置在梁端拼接板13上。
[0054]需要說明的是，本發明中的咬合拼接結構不局限于采用齒槽對接的方式，還可以采用其他連接方式，比如采用多塊并行排布的柱端拼接板和多塊并行排布的梁端拼接板，拼接時將梁端拼接板插入相鄰柱端拼接板之間即可，然后將雙頭螺栓依次穿過梁端拼接板和柱端拼接板，再在雙頭螺栓的兩端上緊螺母即可，此時多個螺栓與螺母即構成了連接組件。
[0055]此外，梁端錨接部件和柱端錨接部件不局限于錨筋，只要能夠預埋在混凝土中并可以與梁端固定板12和柱端固定板22相固接的錨接部件均可。
[0056]下面結合附圖對本發明中的裝配方法做進一步說明，裝配方法的詳細步驟如下:
[0057]S1、按照圖1的結構方式將梁端錨筋11、梁端固定板12以及梁端拼接板13焊接成梁端拼接單元10，此時梁端拼接板13通過“T”型焊接固定在梁端固定板12上，梁端錨筋11則焊接固定在梁端固定板12的另一面上；
[0058]按照圖3的結構方式將柱端錨筋21、柱端固定板22以及柱端拼接板23焊接成柱端拼接單元20，此時柱端拼接板23通過“T”形焊接固定在柱端固定板22上，柱端錨筋21則焊接固定在柱端固定板22的另一面上；
[0059]完成各段預制混凝土柱2和預制混凝土梁I的預制，其中預制混凝土柱2包括上段預制混凝土柱2b和下段預制混凝土柱2a;
[0060]S2、將梁端拼接單元10按照圖2所示位置預埋在預制混凝土梁I的設計位置;將柱端拼接單元20按照圖4所示位置預埋在下段預制混凝土柱2a的設計位置，柱端拼接單元20的安裝數量視現場實際需要而定;此時帶有彎鉤鉤頭的梁端錨筋11預埋在預制混凝土梁I的端部，而帶有彎鉤鉤頭的柱端錨筋21則預埋在預制混凝土柱2(圖示為下段預制混凝土柱2a)的端部。
[0061]S3、在施工現場，吊裝預制混凝土梁1、上段預制混凝土柱2b、下段預制混凝土柱2a于設計裝配位置，并在裝配位置處形成現澆區域；
[0062]S4、在保證現澆區域設定范圍的前提下，調整預制混凝土梁I在下段預制混凝土柱2a上的位置，使得梁端拼接單元10和柱端拼接單元20咬合拼接在一起，并將銷軸30插入拼接在一起的梁端插孔141和柱端插孔241，從而梁端拼接單元10和柱端拼接單元20拼接構成整體狀的節點支撐裝置;在所述現澆區域的空腔內完成現澆混凝土 3的澆筑，從而形成梁柱節點。
[0063]S5、如圖7、8所示，最后將耗能支撐4的端部接頭通過銷接或螺栓連接與所述節點支撐裝置固定連接，完成節點裝配。
【主權項】
1.一種耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:本拼接型節點包括預埋在預制混凝土梁(I)上的梁端拼接單元(10)，以及預埋在預制混凝土柱(2)上的柱端拼接單元(20)，所述梁端拼接單元(10)和所述柱端拼接單元(20)咬合拼接在一起;本拼接型節點還包括將梁端拼接單元(10)和柱端拼接單元(20)連接成一個整體的連接部件或連接組件。2.根據權利要求1所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端拼接單元(10)包括梁端固定板(12)，所述梁端固定板(12)的朝向預制混凝土梁(I)的一側設置有使梁端拼接單元(10)與所述預制混凝土梁(I)固定連接的梁端錨接部件;梁端固定板(12)的背離預制混凝土梁(I)的一側設置有梁端拼接板(13); 所述柱端拼接單元(20)包括柱端固定板(22)，所述柱端固定板(22)的朝向預制混凝土柱(2)的一側設置有使柱端拼接單元(20)與所述預制混凝土柱(2)固定連接的柱端錨接部件;柱端固定板(22)的背離預制混凝土柱(2)的一側設置有柱端拼接板(23); 所述梁端拼接板(13)與所述柱端拼接板(23)咬合拼接在一起;所述連接部件穿過梁端拼接板(13)與柱端拼接板(23)并將二者連接在一起。3.根據權利要求1所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端錨接部件為梁端錨筋(11);所述柱端錨接部件為柱端錨筋(21)。4.根據權利要求2所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端拼接板(13)的遠離預制混凝土梁(I)的端部設置有若干梁端咬合齒(14)，相鄰梁端咬合齒(14)之間設置有凹槽;所述柱端拼接板(23)的遠離預制混凝土柱(2)的端部設置有若干柱端咬合齒(24)，相鄰柱端咬合齒(24)之間也設置有凹槽;所述梁端咬合齒(14)插設在柱端咬合齒(24)之間的凹槽中，柱端咬合齒(24)相應地插設在梁端咬合齒(14)之間的凹槽中。5.根據權利要求4所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:任一梁端咬合齒(14)中均設置有梁端插孔(141)，任一柱端咬合齒(24)中均設置有柱端插孔(241);所述連接部件為銷軸(30)，所述銷軸(30)穿入所述梁端插孔(141)和柱端插孔(241)并將梁端拼接板(13)與柱端拼接板(23)連接在一起。6.根據權利要求5所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端固定板(12)與其所在的預制混凝土梁(I)的端面相平行，所述梁端拼接板(13)的板面與梁端固定板(12)的板面相垂直，且梁端拼接板(13)與梁端固定板(12)焊接為一個整體； 所述柱端固定板(22)與其所在的預制混凝土柱(2)的端面相平行，所述柱端拼接板(23)的板面與柱端固定板(22)的板面相垂直，且柱端拼接板(23)與柱端固定板(22)焊接為一個整體； 咬合拼接在一起的梁端拼接板(13)和柱端拼接板(23)的板面相重合。7.根據權利要求6所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端拼接板(13)或柱端拼接板(23)上設置有與耗能支撐(4)相連接的連接孔。8.—種權利要求7所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點的裝配方法，其特征是按如下步驟進行: S1、將梁端錨接部件、梁端固定板(12)以及梁端拼接板(13)焊接成梁端拼接單元(10);將柱端錨接部件、柱端固定板(22)以及柱端拼接板(23)焊接成柱端拼接單元(20);完成各段預制混凝土柱和預制混凝土梁(I)的預制； 52、將梁端拼接單元(10)預埋在預制混凝土梁(I)的端部;將柱端拼接單元(20)預埋在預制混凝土柱的端部； 53、在施工現場，吊裝預制混凝土梁(I)、預制混凝土柱(2)于設計位置； 54、在保證現澆區域設定范圍的前提下，調整預制混凝土梁(I)在下段預制混凝土柱(2a)上的位置，使得梁端拼接單元(10)和柱端拼接單元(20)咬合拼接在一起，并將銷軸(30)插入拼接在一起的梁端插孔(141)和柱端插孔(241)，從而梁端拼接單元(10)和柱端拼接單元(20)拼接構成整體狀的節點支撐裝置； 55、最后將耗能支撐(4)的端部接頭通過銷接或栓接與所述節點支撐裝置固定連接，完成節點裝配。9.根據權利要求8所述的耗能支撐裝配式混凝土框架結構拼接型節點，其特征在于:所述梁端錨接部件為梁端錨筋(11);所述柱端錨接部件為柱端錨筋(21)。
【文檔編號】E04B1/98GK105821960SQ201610188801
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】王靜峰, 鄧權, 王波, 趙春風, 汪洋
【申請人】合肥工業大學