CN107012952A - 一种混凝土框架节点 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土框架节点，混凝土框架包括混凝土柱和预制梁，混凝土框架节点包括固定装置、耗能构件和锁紧装置，固定装置设置于混凝土柱上，锁紧装置装设于预制梁上，耗能构件的一端可拆卸式装设在固定装置上，其另一端可拆卸式装设在锁紧装置上。本发明的一种混凝土框架节点，通过在混凝土柱上设置固定装置，配合在预制梁上设置锁紧装置，并通过耗能构件的两端可拆卸式装设在锁紧装置和固定装置上，从而实现预制梁与混凝土柱之间的连接。由于耗能构件设置于预制梁外，且可拆式装设在锁紧装置和固定装置上，因此，当耗能构件发生变形或者遭到破坏时，可快速更换，使用更加方便快捷。

Description

一种混凝土框架节点

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，更具体地，涉及一种混凝土框架节点。

背景技术

随着我国“建筑工业化，住宅产业化”进程的逐步加快，为了适应我国建筑技术的发展转型，预制装配式建筑发展迅速，欧美等发达地区都已经建立起完备成熟的预制装配式混凝土结构体系，长期以来，我国预制混凝土的质量和水平相对较低，而地震多发，因此，必须要加快我国预制抗震结构体系的发展，以促进我国建筑业的绿色可持续发展。

目前，国外在相关装配式节点连接技术，特别是高性能延性抗震体系的研究开发上要领先于国内该领域的发展。以美国预制抗震建筑体系(PRESSS)项目的技术研发最具代表性，其提出了一种新型的外部“即插即用”耗能装置。这种外部的“即插即用”耗能装置不仅能在地震发生时保护人们的生命财产安全，也有助于震后修复，尽快恢复正常生产生活，是结构抗震设计的一个理想的新方向；同时，抗震性能的结构构件可更换性研究工作是当前工程结构抗震与减震领域中的研究重点，即有意识地在结构中设置一些薄弱部位，利用薄弱部位次要构件的非线性变形来消耗地震能量，保护主要构件的安全，震后可以更换已经损坏的次要构件。

然而，现有的这种“即插即用”耗能装置的安装和梁柱之间节点性能主要存在以下几个问题：一方面，由于没有考虑到设计与施工的结合，现场施工工序较为复杂；另一方面，由于梁柱之间没有支撑装置，导致梁柱之间的连接节点整体性差，且在梁中安装贯穿梁的耗能器转向装置，可能会影响梁的强度。

因此，基于上述的技术问题，亟需发明一种现场施工工艺简单、梁柱之间连接整体性能稳定的混凝土框架节点。

发明内容

本发明提供一种施工工艺简单、梁柱之间连接性能稳定且梁柱吊装进度高的混凝土框架节点，以解决上现有耗能构件在安装时容易对梁柱整体性产生影响且安装工艺复杂的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种混凝土框架节点，所述混凝土框架包括混凝土柱和预制梁，所述混凝土框架节点包括固定装置、耗能构件和锁紧装置，所述固定装置设置于所述混凝土柱上，所述锁紧装置装设于所述预制梁上，所述耗能构件的一端可拆卸式装设在所述固定装置上，其另一端可拆卸式装设在所述锁紧装置上。

在上述方案基础上优选，所述固定装置包括固定于所述混凝土柱上的固定架，所述固定架上设有与所述预制梁适配的内孔，所述固定架上还设有安装孔，所述耗能构件的一端可拆式装设在所述安装孔内。

在上述方案基础上优选，所述固定架为两个，且所述两个固定架平行间隔设置，并将所述两个固定架通过锚固杆相连接。

在上述方案基础上优选，所述锁紧装置为两个，所述锁紧装置分别装设在所述混凝土柱两侧，并将所述锁紧装置分别通过所述耗能构件与所述固定架相连接。

在上述方案基础上优选，所述锚固杆包括两端的收容部和中间的可调部，所述收容部的直径大于可调部的直径，使得可调部可伸缩式装设在所述两个收容部之间。

在上述方案基础上优选，所述固定架上还设有两个平行间隔设置的挡板，所述挡板装设在所述内孔背离所述混凝土柱一侧的端面上，且所述两个挡板分别设置在所述内孔的长边两侧。

在上述方案基础上优选，所述固定架背离所述混凝土柱一侧的底部还设有支撑台，所述支撑台的顶端面与所述预制梁的底端面相接触。

在上述方案基础上优选，所述支撑台与所述固定架之间还设有加强筋。

在上述方案基础上优选，所述锁紧装置包括装设在所述预制梁上的锁紧框，所述锁紧框上设有与所述预制梁适配的锁紧孔。

在上述方案基础上优选，所述锁紧框的端面上设有半圆形的下凹槽，并在所述锁紧框的端面上还装设有锁紧盖，所述锁紧盖上设有与所述凹槽配合的半圆形的上凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽配合形成与所述耗能构件外形相适配的固定孔。

在上述方案基础上优选，所述锁紧盖通过螺栓以固定在所述锁紧框上。

在上述方案基础上优选，所述锁紧框的相对端面上分别设有锁紧盖，所述两个相对端面上的锁紧盖之间设有锚固杆，所述锚固杆的两端分别通过螺母以锁紧在相对的两个锁紧盖上。

本发明的一种混凝土框架节点，通过在混凝土柱上设置固定装置，配合在预制梁上设置锁紧装置，并通过耗能构件的两端可拆卸式装设在锁紧装置和固定装置上，从而实现预制梁与混凝土柱之间的连接。由于耗能构件设置于预制梁外，且可拆式装设在锁紧装置和固定装置上，因此，当耗能构件发生变形或者遭到破坏时，可快速更换，使用更加方便快捷。

其次，本发明在固定架上设置支撑台，利用支撑台的顶面与预制梁的底面接触，从而实现固定架对预制梁的支撑，提高梁柱之间连接强度，并且，在预制梁吊装时，可将支撑台作为梁起吊的支撑点，方便对中，使得在梁起吊过程中施工更加方便、精确。

本发明还在固定架上设置两个挡板，当对垫层浇灌时，可直接利用挡板作为支模，节省了工艺且对垫层有一定的保护租用，使本发明的混凝土框架节点的设计与施工相结合，便于施工。

本发明锁紧盖是通过锚固杆相互固定，由于锚固杆嵌入式设置在预制梁内，因此，可通过锚固杆实现锁紧盖与锁紧框之间的一体化设计，使耗能构件的更换更加方便，且这种形式刚度更大，固定效果较好。

附图说明

图1为本发明的一种混凝土框架节点的透视结构图；

图2为本发明的一种混凝土框架节点的立体结构图；

图3为本发明的固定装置的立体图；

图4为本发明的耗能构件的结构图；

图5为本发明的锁紧装置的结构图；

图6为本发明的锁紧装置的局部构造图；

图7为本发明的固定装置与锁紧装置的装配示意图；

图8为本发明的支撑台的第一种装配示意图；

图9为本发明的支撑台的第二种装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1所示，并结合图2、图4和图7所示，本发明提供了一种混凝土框架节点，其中，混凝土框架包括混凝土柱10和预制梁20，混凝土框架节点包括固定装置30、耗能构件40和锁紧装置50，固定装置30设置于混凝土柱10上，锁紧装置50装设于预制梁20上，耗能构件40的一端可拆卸式装设在固定装置30上，其另一端可拆卸式装设在锁紧装置50上。

本发明的一种混凝土框架节点，通过在混凝土柱10上设置固定装置30，配合在预制梁20上设置锁紧装置50，并通过耗能构件40的两端可拆卸式装设在锁紧装置50和固定装置30上，从而实现预制梁20与混凝土柱10之间的连接。由于耗能构件40设置于预制梁20外，且可拆式装设在锁紧装置50和固定装置30上，因此，当耗能构件40发生变形或者遭到破坏时，可快速更换，使用更加方便快捷。

请继续参阅图3所示，本发明的固定装置30包括固定于混凝土柱10上的固定架31，固定架31上设有与预制梁20适配的内孔32，固定架31上还设有安装孔，耗能构件40的一端可拆式装设在安装孔内，耗能构件40一般安装在预制梁20的两侧，如有需要，上下侧也可布置。

为了确保固定装置30与混凝土柱10之间的连接稳定性，本发明的固定架31最好为两个，且两个固定架31平行间隔设置，并将两个固定架31通过锚固杆35相连接。

在安装过程中，锚固杆35嵌入式设置在混凝土柱10内，并在两个固定架31相对的端面上分别设置至少两个螺纹孔，并使得两个螺纹孔分别处于内孔32长边的两侧端面上，锚固杆35的两端分别设有外螺纹，利用锚固杆35的两端锁紧在两个固定架31的螺纹孔内，从而使得两个固定架31分别固定在混凝土柱10两侧的端面上。需要说明的是，本发明的固定架31可以嵌入式装设在混凝土柱10内，还可以是将固定架31的端面贴合在混凝土柱10的表面，使得预制梁20穿过内孔32抵触在混凝土柱10上。

优选的，为了适应不同的混凝土柱10的宽度和现场安装误差，本发明的锚固杆35包括两端的收容部351和中间的可调部352，收容部351的直径大于可调部352的直径，使得可调部352可伸缩式装设在两个收容部351之间。使用时，可通过改变可调部352与收容部351之间的重叠长度，以改变锚固杆35的长度，从而满足不同宽度混凝土柱10或安装误差所造成两个固定架31之间的长度不同的误差，以缩小安装误差，提高安装的稳定性。

在本发明的另一优选实施方案中，本发明的固定架31背离混凝土柱10一侧的底部还设有支撑台36，支撑台36的顶端面与预制梁20的底端面相接触。当预制梁20穿设在内孔32中后，预制梁20的底端面直接放置在支撑台36顶面上，从而形成了对预制梁20的支撑作用，提高梁柱之间的连接稳定性，同时，在对预制梁20吊装时，支撑台36可用作梁的支撑点，方便对中，使得施工更加方便准确。优选的，为了进一步提高支撑台36与固定架31之间的连接强度，本发明在支撑台36与固定架31之间还设有加强筋37。该加强筋37可以是三角形板也可以是梯形等其他形状的连接件。

值得说明的是，本发明的支撑台36可以是隐形设计也可以是显性设计。其中，显性设计的含义是支撑台36的顶面与预制梁20的底面相接触，其安装结构如图8所示。而隐形设计是指，本发明的支撑台36可以嵌入式设置在预制梁20内，在安装时，在预制梁20与内孔32连接的端面处设置一台阶面，预制梁20嵌入式装设在该台阶面内，使得预制梁20的底端面与支撑台36的底端面平行，使预制梁20与支撑台36形成一体，外形更加美观，且由于台阶面的作用，可实现预制梁20与固定架31之间的连接导向，使其安装更加方便快捷，其安装结构图如图9所示。

进一步的，本发明的固定架31上还设有两个平行间隔设置的挡板34，挡板34装设在内孔32背离混凝土柱10一侧的端面上，且两个挡板34分别设置在内孔32的长边两侧相互平行。当安装完成后，为了进一步巩固混凝土柱10与预制梁20之间的连接强度，可直接利用两个挡板34与预制梁20的端面所形成的间隙，向间隙中间浇筑浆料。由于本发明直接利用两个挡板34作为浇筑模具，节省了支模的时间，使得现场施工更加简单方便。

使用时，当预制梁20安装在一侧时，也就是预制梁20与混凝土柱10之间形成T字形设计时，本发明的锁紧装置50为一个，锁紧装置50固定在预制梁20上，通过耗能构件40与其中一个固定架31端面上的螺纹孔相连，而另外一个固定架31上的螺纹孔则处于闲置状态。

而当预制梁20安装在两侧时，也就是预制梁20与混凝土柱10之间形成十字形设计时，本发明的锁紧装置50为两个，锁紧装置50分别装设在混凝土柱10两侧，并将锁紧装置50分别通过耗能构件40与固定架31相连接。其中，锁紧装置50包括装设在预制梁20上的锁紧框51，锁紧框51上设有与预制梁20适配的锁紧孔53。

进一步的，请继续参阅图5所示，并结合图6所示，本发明的锁紧框51的端面上设有半圆形的下凹槽52，并在锁紧框51的端面上还装设有锁紧盖54，锁紧盖54上设有与下凹槽52配合的半圆形的上凹槽55，上凹槽55与下凹槽52配合形成与耗能构件40外形相适配的固定孔56。使用时，耗能构件40的一端锁紧在固定架31上的螺纹孔内，其另一端，可通过锁紧盖54将其限制在上凹槽55和下凹槽52所形成的固定孔56内，从而实现耗能构件40的固定与安装，使得耗能构件40的安装更换更加方便快捷。

优选的是，本发明的锁紧盖54通过螺母57和螺栓58以固定在锁紧框51上，并在该锁紧框51的相对端面上分别设有锁紧盖54，两个相对端面上的锁紧盖54之间设有锚固杆35，锚固杆35的两端分别通过螺母以锁紧在相对的两个锁紧盖54上。由于锚固杆35是嵌入式装设在预制梁20内，因此，利用锚固杆35可实现锁紧框51、锁紧盖54、预制梁20三者之间的稳定性连接，一体化设计，使得混凝土柱10与预制梁20之间的连接更加稳定可靠，连接刚度更大，固定效果更好。

进一步，本发明的锁紧盖54的位置及锁紧框51的端面上的下凹槽52可根据实际安装需要，如耗能装置的安装位置变化，以调整相对位置，例如，在锁紧框51四个端面上分别设置下凹槽52及与下凹槽52适配的锁紧盖54，或者是在锁紧框51的两个相对端面上分别设置下凹槽52及与下凹槽52适配的锁紧盖54，从而以满足不同安装需要或者设计连接强度需要。安装形式灵活，安装使用方便快捷。

需要说明的是，本发明的锚固杆35、耗能构件40可以是两件，也可以是四件或者6件，使用过程中，用户可根据实际安装或连接强度需要，增加或者减少相应数量。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土框架节点，所述混凝土框架包括混凝土柱和预制梁，其特征在于，所述混凝土框架节点包括固定装置、耗能构件和锁紧装置，所述固定装置设置于所述混凝土柱上，所述锁紧装置装设于所述预制梁上，所述耗能构件的一端可拆卸式装设在所述固定装置上，其另一端可拆卸式装设在所述锁紧装置上。

2.如权利要求1所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述固定装置包括固定于所述混凝土柱上的固定架，所述固定架上设有与所述预制梁适配的内孔，所述固定架上还设有安装孔，所述耗能构件的一端可拆式装设在所述安装孔内。

3.如权利要求2所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述固定架上还设有两个平行间隔设置的挡板，所述挡板装设在所述内孔背离所述混凝土柱一侧的端面上，且所述两个挡板分别设置在所述内孔的长边两侧。

4.如权利要求2所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述固定架为两个，且所述两个固定架平行间隔设置，并将所述两个固定架通过锚固杆相连接。

5.如权利要求4所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述锚固杆包括两端的收容部和中间的可调部，所述收容部的直径大于可调部的直径，使得可调部可伸缩式装设在所述两个收容部之间。

6.如权利要求2所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述固定架背离所述混凝土柱一侧的底部还设有支撑台，所述支撑台的顶端面与所述预制梁的底端面相抵触，且所述支撑台与所述固定架之间还设有加强筋。

7.如权利要求2所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述锁紧装置为两个，所述锁紧装置分别装设在所述混凝土柱两侧，并将所述锁紧装置分别通过所述耗能构件与所述固定架相连接。

8.如权利要求1或7所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述锁紧装置包括装设在所述预制梁上的锁紧框，所述锁紧框上设有与所述预制梁适配的锁紧孔。

9.如权利要求8所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述锁紧框的端面上设有半圆形的下凹槽，并在所述锁紧框的端面上还装设有锁紧盖，所述锁紧盖上设有与所述凹槽配合的半圆形的上凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽配合形成与所述耗能构件外形相适配的固定孔，且所述锁紧盖通过螺栓以固定在所述锁紧框上。

10.如权利要求8所述的一种混凝土框架节点，其特征在于，所述锁紧框的相对端面上分别设有锁紧盖，所述两个相对端面上的锁紧盖之间设有锚固杆，所述锚固杆的两端分别通过螺母以锁紧在相对的两个锁紧盖上。