CN220353065U - 一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，包括上高强高延性混凝土叠合柱、下高强高延性混凝土叠合柱、钢筋混凝土梁和连接组件，上、下高强高延性混凝土叠合柱包括中空的钢管内壳、包裹在钢管内壳外的混凝土外壳、固定在钢管内壳两端的端板和安装在钢管内壳内的约束组件；连接组件固定在上高强高延性混凝土叠合柱的下端端板和下高强高延性混凝土叠合柱的上端端板上，钢筋混凝土梁通过连接组件固定在上、下高强高延性混凝土叠合柱之间。该装配式梁柱连接节点采用高强高延性混凝土，从而无需布置节点箍筋，且连接组件中的对角钢筋，加强了节点的抗剪性能，使其在保证承载力和抗震性能的同时简化了钢筋布置，降低了施工成本。

Description

一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点。

背景技术

近年来，随着我国绿色可持续发展理念的不断深入，装配式建筑已成为传统建筑业转型升级的重要方向。相较于传统建筑结构施工形式，装配式建筑构件可以标准化大量生产，不受天气等其他一切不确定因素影响，质量方面更加可靠。装配式建筑有着明显的技术优势，节省了人工和模板、同时减少排放和污染，大大加快了施工进度。但现今预制装配式建筑还存在许多问题，例如工业化程度低，建筑结构的各个部件并没有形成标准化，同时装配式建筑结构的连接节点是整体建筑结构的薄弱环节，无论从施工还是力学角度都存在较多的障碍。同时，各地地震的震害调查发现：在整体倒塌的建筑物中，预制梁、柱构件破坏较轻，而主要的倒塌原因是框架结构梁柱连接节点的破坏。

实用新型内容

本实用新型公开了一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，旨在改善上述技术问题。

本实用新型采用了如下方案：

一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，包括上高强高延性混凝土叠合柱、下高强高延性混凝土叠合柱、钢筋混凝土梁和连接组件，所述上高强高延性混凝土叠合柱、下高强高延性混凝土叠合柱均包括呈柱状中空设置的钢管内壳、包裹在钢管内壳外的混凝土外壳、固定在钢管内壳两端的端板和安装在钢管内壳内的约束组件；所述连接组件固定连接在所述上高强高延性混凝土叠合柱的下端端板和下高强高延性混凝土叠合柱的上端端板上，且所述钢筋混凝土梁通过连接组件固定连接在上、下高强高延性混凝土叠合柱之间，并位于上、下高强高延性混凝土叠合柱的侧面。

作为进一步改进，所述连接组件包括连接钢筋和对角钢筋，所述连接钢筋的两端分别穿过上高强高延性混凝土叠合柱的下端端板的孔洞和下高强高延性混凝土叠合柱的上端端板的孔洞以进入上、下高强高延性混凝土叠合柱中；所述对角钢筋焊接在连接钢筋上形成第一钢筋笼。

作为进一步改进，所述钢筋混凝土梁包括截面呈U形的钢筋混凝土壳体、上部纵筋和固定于钢筋混凝土壳体中的第二钢筋笼，所述钢筋混凝土壳体靠近连接组件的一端侧面具有伸出的横向钢筋和下部底排横向钢筋，所述下部底排横向钢筋位于所述横向钢筋的下方。

作为进一步改进，所述下部底排横向钢筋为U形钢筋。

作为进一步改进，所述第二钢筋笼穿过所述钢筋混凝土壳体上部设置，所述上部纵筋绑扎至钢筋混凝土壳体的侧向U形箍筋上部，其从一端钢筋混凝土壳体穿过连接组件至另一端钢筋混凝土壳体。

作为进一步改进，所述约束组件包括对拉螺杆和吊环螺母，所述对拉螺杆纵横交错布置，与吊环螺母形成一体。

作为进一步改进，所述端板为回字形端板，所述回字形端板上均布有若干孔洞。

作为进一步改进，所述回字形端板尺寸与钢管内壳相同。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本申请的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点采用高强高延性混凝土，从而无需布置节点箍筋，且连接组件中的对角钢筋，加强了节点的抗剪性能，使其在保证承载力和抗震性能的同时简化了钢筋布置，降低了施工成本，进而改善了现有装配式建筑结构的连接节点是整体建筑结构的薄弱环节，在整体倒塌的建筑物中，预制梁、柱构件破坏较轻，而主要的倒塌原因是框架结构梁柱连接节点破坏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点的一种结构简图；

图2是本实用新型高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点的另一种结构简图；

图3是本实用新型高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点的预制钢筋混凝土梁的结构示意图；

图4是本实用新型高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点中的上高强高延性混凝土叠合柱的完整结构示意图；

图5是本实用新型高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点中的下高强高延性混凝土叠合柱的完整结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图 1-图 5 所示，本实用新型第一实施例提供一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，包括上高强高延性混凝土叠合柱1、下高强高延性混凝土叠合柱2、钢筋混凝土梁3和连接组件，上高强高延性混凝土叠合柱1、下高强高延性混凝土叠合柱2均包括呈柱状中空设置的钢管内壳7、包裹在钢管内壳7外的混凝土外壳6、焊接固定在钢管内壳7两端的端板8和安装在钢管内壳7内的约束组件。该约束组件包括对拉螺杆9和吊环螺母，对拉螺杆9为普通螺杆，材质可根据需求选用，该对拉螺杆9纵横交错布置，与吊环螺母形成一体，共同约束钢管，充当等效箍筋的效果，以达到对核心混凝土的环向约束作用。连接组件固定连接在上高强高延性混凝土叠合柱1的下端端板和下高强高延性混凝土叠合柱2的上端端板上，且钢筋混凝土梁3通过连接组件固定连接在上、下高强高延性混凝土叠合柱2之间，并位于上、下高强高延性混凝土叠合柱2的侧面。该装配式梁柱连接节点采用高强高延性混凝土，从而无需布置节点箍筋，且连接组件中的对角钢筋4，加强了节点的抗剪性能，使其在保证承载力和抗震性能的同时简化了钢筋布置，降低了施工成本。

进一步地，混凝土外壳6为具有一定厚度的高强高延性混凝土外壳6，其凝固包裹在钢管内壳7的外侧壁。端板8为回字形端板，回字形端板上均布有若干孔洞，便于与上、下高强高延性混凝土叠合柱2进行连接；同时回字形端板尺寸与钢管内壳7相同，也起到了约束核心混凝土的作用且便于浇筑。高强高延性混凝土强度较高，抗裂性比较好，不容易剥落，在火灾环境和腐蚀环境下都具有更高的耐火性和更好的耐久性。

进一步地，连接组件包括连接钢筋5和对角钢筋4，连接钢筋5的两端分别穿过上高强高延性混凝土叠合柱1的下端端板（回字形端板）的孔洞和下高强高延性混凝土叠合柱2的上端端板（回字形端板）的孔洞以进入上、下高强高延性混凝土叠合柱2中。对角钢筋4焊接在连接钢筋5上形成第一钢筋笼，同时对角钢筋4可以提供抗剪强度，延缓对角裂缝的开展，连接节点后浇高强高延性混凝土，从而无需布置节点箍筋也可达到其承载效果，抗震性能也能得到保证。

进一步地，钢筋混凝土梁3包括截面呈U形的钢筋混凝土壳体10、上部纵筋和固定于钢筋混凝土壳体10中的第二钢筋笼12，第二钢筋笼12穿过钢筋混凝土壳体10上部设置，且上部纵筋绑扎至钢筋混凝土壳体10的侧向U形箍筋上部，其从一端钢筋混凝土壳体10穿过连接组件至另一端钢筋混凝土壳体10，以便于连接位于相对两端的钢筋混凝土壳体10。

进一步地，钢筋混凝土壳体10靠近连接组件的一端侧面具有伸出的横向钢筋和下部底排横向钢筋，该下部底排横向钢筋为U形钢筋11，可增强钢筋混凝土梁3与节点的连接。且下部底排横向钢筋（U形钢筋11）位于横向钢筋的下方。梁柱连接节点在符合“强柱弱梁”时，地震作用下一般是最先在梁塑性铰处破坏，而在钢筋混凝土梁3的塑性铰区也浇筑高强高延性混凝土，延缓了钢筋混凝土梁3在地震作用下的破坏。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的上、下高强高延性混凝土叠合柱2之间通过回字形端板定位连接钢筋5，使得节点施工效率高，连接后的内部空间作为现浇混凝土的模板，降低了用钢量、防止钢板局部屈曲。高强高延性混凝土包裹在外侧，使得该连接节点具有良好的防火性能和抗震性能，另外抗裂性能也比较好，构件外表面的混凝土不会过早剥落而导致构件的承载力丧失，这样一来也就无需再布置分布钢筋，省去了绑扎钢筋的麻烦，降低了人工成本。该连接节点采用高强高延性混凝土，从而无需布置节点箍筋，布置的对角钢筋4，加强了节点的抗剪性能，这样一来在保证承载力和抗震性能的同时简化了钢筋布置，降低了施工成本。钢筋混凝土梁3的U形钢筋11，加强了梁与节点之间的连接。同时在梁的塑性铰处浇筑高强高延性混凝土，大大延缓了结构在地震作用下出现裂缝的时间。故该连接节点具有良好的力学性能和耐候性能，增强了其整体性和稳定性，抗震性能也得到大大提高，同时简化了钢筋布置，降低了施工成本。

本实用新型的具体施工步骤：

S1:上、下高强高延性混凝土叠合柱2的预制：首先根据柱截面设计要求，分别将多块平形钢板焊接得到柱状中空的钢管内壳7；在钢管内壳7上进行打孔，穿好对拉螺杆9；然后在钢管内壳7的两端分别焊接回字形端板；接着将钢管内壳7支模，浇灌高强高延性混凝土并养护完成；在钢管内壳7的外侧包裹高强高延性混凝土外壳6，得到上、下高强高延性混凝土叠合柱2；

S2:钢筋混凝土壳体10的预制：首先铺设底模，其次完成下部受力筋以及侧向箍筋的绑扎，下部受力筋底排横向钢筋为U形钢筋11，侧向箍筋为侧向U形箍筋，以使得钢筋混凝土壳体10截面为U形；随后铺设侧模（梁塑性铰处预制阶段不浇筑混凝土），下部受力筋横向钢筋伸出侧模的一端；最后进行混凝土的浇灌养护；拆除底模和侧模，得到钢筋混凝土壳体10；

S3:现场施工：将上高强高延性混凝土叠合柱1、下高强高延性混凝土叠合柱2、钢筋混凝土壳体10进行组装施工；首先，将钢筋混凝土壳体10移动至下高强高延性混凝土叠合柱2的侧上方，将由连接钢筋5和对角钢筋4组成的第一钢筋笼移至节点中，连接钢筋5***回字形端板的孔洞中以定位，然后将钢筋混凝土梁3的上部纵筋绑扎至钢筋混凝土壳体10的侧向U形箍筋上部，且上部纵筋从一端钢筋混凝土壳体10穿过连接组件至另一端钢筋混凝土壳体10，再将普通混凝土浇筑入下高强高延性混凝土叠合柱2内部，然后将连接钢筋5的上端***上高强高延性混凝土叠合柱1的下端端板的孔洞中；浇筑高强高延性混凝土在节点处和钢筋混凝土梁3塑性铰处及后浇区，最后将普通混凝土浇筑入上高强高延性混凝土叠合柱1内部，养护后完成现场施工。

通过以上施工方法得到的高强高延性混凝土叠合柱与混凝土梁的装配式连接节点具有良好的防火性能能和抗裂性能，该连接构造也具有良好的力学性能和耐候性能，增强了连接结构的整体性和稳定性，由于钢筋混凝土梁3塑性铰处和节点处均浇筑高强高延性混凝土，在地震作用下能够减少或延缓裂缝的开展，其抗震性能也得到大大提高，同时简化了钢筋布置，降低了施工成本。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，包括上高强高延性混凝土叠合柱、下高强高延性混凝土叠合柱、钢筋混凝土梁和连接组件，所述上高强高延性混凝土叠合柱、下高强高延性混凝土叠合柱均包括呈柱状中空设置的钢管内壳、包裹在钢管内壳外的混凝土外壳、固定在钢管内壳两端的端板和安装在钢管内壳内的约束组件；所述连接组件固定连接在所述上高强高延性混凝土叠合柱的下端端板和下高强高延性混凝土叠合柱的上端端板上，且所述钢筋混凝土梁通过连接组件固定连接在上、下高强高延性混凝土叠合柱之间，并位于上、下高强高延性混凝土叠合柱的侧面；

所述连接组件包括连接钢筋和对角钢筋，所述连接钢筋的两端分别穿过上高强高延性混凝土叠合柱的下端端板的孔洞和下高强高延性混凝土叠合柱的上端端板的孔洞以进入上、下高强高延性混凝土叠合柱中；所述对角钢筋焊接在连接钢筋上形成第一钢筋笼；

所述钢筋混凝土梁包括截面呈U形的钢筋混凝土壳体、上部纵筋和固定于钢筋混凝土壳体中的第二钢筋笼，所述钢筋混凝土壳体靠近连接组件的一端侧面具有伸出的横向钢筋和下部底排横向钢筋，所述下部底排横向钢筋位于所述横向钢筋的下方。

2.根据权利要求1所述的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，所述下部底排横向钢筋为U形钢筋。

3.根据权利要求1所述的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，所述第二钢筋笼穿过所述钢筋混凝土壳体上部设置，所述上部纵筋绑扎至钢筋混凝土壳体的侧向U形箍筋上部，其从一端钢筋混凝土壳体穿过连接组件至另一端钢筋混凝土壳体。

4.根据权利要求1所述的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，所述约束组件包括对拉螺杆和吊环螺母，所述对拉螺杆纵横交错布置，与吊环螺母形成一体。

5.根据权利要求1所述的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，所述端板为回字形端板，所述回字形端板上均布有若干孔洞。

6.根据权利要求5所述的高强高延性混凝土装配式梁柱连接节点，其特征在于，所述回字形端板尺寸与钢管内壳相同。