一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法，包括预制柱(1)和预制梁(2)，所述预制柱(1)上设有外伸的钢材连接板(3)和第一连接钢筋(601)，所述预制梁(2)上设有外伸的带齿板的H型钢(12)、M型钢筋(7)、箍筋(8)和第二连接钢筋(602)，所述钢材连接板(3)上设有螺栓拼接板(13)和螺栓孔，两者用于连接钢材连接板(3)和带齿板的H型钢(12)，所述第一连接钢筋(601)和第二连接钢筋(602)通过灌浆套筒(5)进行连接，所述预制柱(1)和预制梁(2)通过外伸部分进行套接后，空白区域采用混凝土进行填充形成现浇层。与现有技术相比，本发明专利技术构件之间的连接性增强，且有很好的抗震效果。

A Precast Assembled Beam-column Joint with Tooth Plate and Its Assembling Method

【技术实现步骤摘要】
一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法
本专利技术属于土木结构振动控制领域，具体涉及一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法。
技术介绍
建筑行业是我国经济发展的支柱产业。近几十年来,中国城市化进程逐渐加快,居民住宅数量大幅增加。在这样高能耗的情况下,如何推进新式节能型建筑,促进节能建筑的发展,实现生态城市的发展,是当前建筑行业需要讨论的问题。装配式建筑是一种现代化的建筑结构——将预制构件提前在工厂内制造并运输到现场，将分散的装配式构件通过一定的装配工艺和一定的机械施工工艺相结合，从而组装成整体。与传统的建筑结构施工方法相比，预制装配式结构具有节省建筑成本、流水化生产、降低对劳动力的需求、提高精度、满足不同消费者需求的优势。1994年美国北岭地震的震害调查表明:大跨度预制钢筋混凝土框架结构破坏较严重,主要表现为预制混凝土构件间的连接破坏,进而导致整体结构的离散、倒塌。节点一方面在结构中起到合理传力的作用，另一方面，由于装配式结构中各个构件均在工厂制作，和现浇构件相比劣势在于缺少现浇那样的整体性，而这一点主要在节点中体现。由此可见，装配整体式结构的关键在于框架梁柱节点的连接。因此，本专利技术旨在解决现行实际工程中遇到的节点的连接问题，具有较大的实际意义。专利CN109235663A公开了一种高强螺纹螺栓装配式连接节点，包括预制柱以及安装在预制柱一侧侧面上的预制梁，所述预制柱内部以及预制梁一端的内部分别预埋有第一承压端板、第二承压端板，所述第一承压端板、第二承压端板上分别设置有若干个第一穿孔、若干个第二穿孔，所述若干个第一穿孔分别与若干个第二穿孔对齐设置，且每个第一穿孔以及与其对齐设置的一个第二穿孔之间打入有高强螺纹螺栓；所述预制梁上下两个端面与预制柱一侧的侧面之间均安装有角钢，所述角钢的两边均打入有齿形螺栓。该专利构件之间的连接性较弱，且抗震效果不是特别理想。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决预制装配式结构中连接节点抗震性能差、整体性不足的问题而提供一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种带齿板的预制装配式梁柱节点，包括预制柱和预制梁，所述预制柱上设有外伸的钢材连接板和第一连接钢筋，所述预制梁上设有外伸的带齿板的H型钢、M型钢筋、箍筋和第二连接钢筋，两者用于连接钢材连接板和带齿板的H型钢，所述第一连接钢筋和第二连接钢筋通过灌浆套筒进行连接以保证整体性，所述预制柱和预制梁通过外伸部分进行套接后，空白区域采用混凝土进行填充形成现浇层。进一步地，所述带齿板的H型钢侧面设有粘弹性材料板。进一步优选地，所述粘弹性材料板选自沥青、水溶物、乳胶或环氧树脂中的一种或多种，并根据需要添加填料。进一步地，所述钢材连接板上设有螺栓拼接板和螺栓孔，所述钢材连接板外侧设置钢板，钢材连接板内壁设有缓冲材料，以增加耗能。进一步优选地，所述缓冲材料选用橡胶或钢纤维。进一步地，所述预制柱上设有金属阻尼器，可增加节点处的耗能能力。进一步地，所述第一连接钢筋、带齿板的H型钢和第二连接钢筋的尺寸均小于钢材连接板的尺寸，也小于预制梁的尺寸，这是基于操作的可行性的考虑，且在装配时先留一侧边和一底边的钢材连接板不安装，以便后续的安装和操作。进一步地，所述预制柱在侧面设有多个钢材连接板，可与多个预制梁进行装配，能够适用于多梁单柱的节点设计，具有更广泛的适用性和灵活性。进一步地，所述M型钢筋和箍筋的直径、用量和设置间距根据规范和实际情况计算确定，以适应实际中不同工程的需求。一种带齿板的预制装配式梁柱节点的装配方法，其特征在于，将预制柱同钢材连接板、第一连接钢筋和螺栓拼接板整浇完成，此时先留一侧边和一底边的钢材连接板不安装，并在钢材连接板上留有螺栓孔，并将预制梁同带齿板的H型钢、M型钢筋、箍筋和第二连接钢筋整浇完成以保证连接的可靠性，之后将预制柱固定到相应位置，并将预制梁吊装至相应位置，通过连接螺栓连接板和在螺栓孔中安装高强螺栓用以连接预制柱和预制梁，并通过灌浆套筒连接第一连接钢筋和第二连接钢筋，再将提前预留未安装的钢材连接板的侧边和底边钢材连接板焊接到整体上，最后在空白区域采用混凝土进行填充形成现浇层，待养护完成后在钢材连接板外一次粘贴缓冲材料和钢板，并安装金属阻尼器。通过不同部位的高强螺栓、利用灌浆套筒相连接的连接钢筋、预制梁上的M型钢筋和箍筋，以及现浇层的利用，从而达到增强构件与构件之间连接整体性的目的，同时，通过钢板、缓冲材料、H型钢上的齿板、粘弹性材料板以及金属阻尼器的设置，增加节点处的耗能能力，最终达到增强节点抗震性能的目的。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：1)与普通的连接节点相比，预制梁处增加了带齿板的H型钢，一方面H型钢通过焊接连接在预制梁上，可以保证连接的可靠性，利用高强螺栓，穿过H型钢的腹板以及焊接在预制柱上的拼接板，能够增强构件之间的连接性；另一方面，试验表明，采用齿板，能够增加节点处的耗能能力，和下方的金属阻尼器共同作用，能够起到更好的抗震效果。2)预制梁的上下两端分别设置了M型钢筋和下方的箍筋，这二者都能够起到一定的抗剪作用，能够在地震发生时保证节点以强剪弱弯的形式而不是强弯弱剪的形式发生破坏，从而达到增强抗震性能的目的，同时钢筋的具体间距、直径都可以根据工程实际进行改变，具有较强的灵活性，能够达到节约工程成本的目的；3)与普通的连接节点相比，本专利技术中采用现浇层+预制构件+高强螺栓+连接钢筋，四者相结合的方式，从而保证预制构件之间的足够粘结以及可靠连接；4)本专利技术中的连接钢筋通过灌浆套筒连接，试验表明，灌浆套筒+钢筋的组合能够很好的保证节点处的连接性能，从而保证预制构件之间的可靠连接；5)试验表明，在连接钢筋和高强螺栓的共同作用下，一方面能够增强柱和单边的梁之间的连接，另一方面，连接钢筋在同一直线上连接了两根梁，能够更近一部增加节点处的整体性；而且预制柱在四个方向都设置了钢材连接板，能够适用于多梁单柱的节点设计，具有更广泛的适用性和灵活性；6)本专利技术中，分别在连接钢板的内壁以及上方的钢板下面增加了缓冲材料，并在预制梁上贴上了粘弹性材料板，一方面钢板具有良好的塑形性能和抗震性能，另一方面利用这些材料，二者共同作用能够达到较好的提高节点抗震性能的目的。附图说明图1为一种带齿板的预制装配式梁柱节点的结构示意图；图2为一种带齿板的预制装配式梁柱节点单一方向的结构分解示意图。图中：1-预制柱；2-预制梁；3-钢材连接板；4-高强螺栓；5-灌浆套筒；601-第一连接钢筋；602-第二连接钢筋；7-M型钢筋；8-箍筋；9-钢板；10-缓冲材料；11-粘弹性材料板；12-带齿板的H型钢；13-螺栓拼接板；14-金属阻尼器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例参照图1和图2，一种带齿板的预制装配式梁柱节点，包括预制柱1和预制梁2，预制柱1上设有外伸的钢材连接板3和第一连接钢筋601，预制梁2上设有外伸的带齿板的H型钢12、M型钢筋7、箍筋8和第二连接钢筋602，钢材连接板3上设有螺栓拼接板13和螺栓孔，两者用于连接钢材连接板3和带齿板的H型钢12，第一连接钢筋601和第二连接钢筋602通过灌浆套筒5进行连接，预制柱1和预制梁2通过外伸部分进行套接后，空白区域采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带齿板的预制装配式梁柱节点，包括预制柱(1)和预制梁(2)，其特征在于，所述预制柱(1)上设有外伸的钢材连接板(3)、第一连接钢筋(601)和螺栓拼接板(13)，所述预制梁(2)上设有外伸的带齿板的H型钢(12)、M型钢筋(7)、箍筋(8)和第二连接钢筋(602)，所述第一连接钢筋(601)和第二连接钢筋(602)通过灌浆套筒(5)进行连接，所述预制柱(1)和预制梁(2)通过外伸部分进行套接后，空白区域采用混凝土填充形成现浇层。

【技术特征摘要】
1.一种带齿板的预制装配式梁柱节点，包括预制柱(1)和预制梁(2)，其特征在于，所述预制柱(1)上设有外伸的钢材连接板(3)、第一连接钢筋(601)和螺栓拼接板(13)，所述预制梁(2)上设有外伸的带齿板的H型钢(12)、M型钢筋(7)、箍筋(8)和第二连接钢筋(602)，所述第一连接钢筋(601)和第二连接钢筋(602)通过灌浆套筒(5)进行连接，所述预制柱(1)和预制梁(2)通过外伸部分进行套接后，空白区域采用混凝土填充形成现浇层。2.根据权利要求1所述的一种带齿板的预制装配式梁柱节点，其特征在于，所述带齿板的H型钢(12)侧面设有粘弹性材料板(11)。3.根据权利要求2所述的一种带齿板的预制装配式梁柱节点，其特征在于，所述粘弹性材料板(11)选自沥青、水溶物、乳胶或环氧树脂中的一种或多种，或根据需要添加填料。4.根据权利要求1所述的一种带齿板的预制装配式梁柱节点，其特征在于，所述钢材连接板(3)内壁设有缓冲材料(10)。5.根据权利要求4所述的一种带齿板的预制装配式梁柱节点，其特征在于，所述缓冲材料(10)选用橡胶或钢纤维中的一种或组合使用。6.根据权利要求1所述的一种带齿板的预制装配式梁柱节点，其特征在于，所述预制柱(1)与预制梁(2)的相接处的下部设有金属阻尼器(14)。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁正，范俏巧，马乃寅，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31