一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造制造技术

本实用新型专利技术提供一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，包括有以下部件：组合柱构件包括有普通段和加强段，加强段上沿水平方向设有贯穿加强段的穿心节点；组合梁构件包括第一梁段和第二梁段，第一梁段用以插入穿心节点的一端设有第一公榫及第一母槽，第二梁段用以插入穿心节点的一端设有第二公榫及第二母槽；卡齿键；托板。本实用新型专利技术提供的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，可应用于组合混凝土结构，优化、简化施工工艺，帮助实现建筑工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造
本技术属于房屋建筑施工
，涉及一种混凝土梁柱构件连接构造，具体涉及一种适用于组合混凝土结构中预制梁柱构件的双向榫卯连接构造。
技术介绍
混凝土材料是以水泥作胶凝材料，砂、石作骨料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌和养护而得。预制混凝土构件是使用混凝土材料在工厂或现场加工区加工制成的混凝土构件。采用预制混凝土构件进行混凝土结构施工的方法称为预制装配式施工方法，该方法可缩短混凝土结构施工时间，是房屋、桥梁等工程结构施工中常用的施工方式。然而，现有的装配式预制混凝土结构施工时需要浇筑大量的后浇混凝土，导致构件拆除时无法重复利用，且降低了施工速度。同时，如果采用钢板螺栓连接，其钢板与预制混凝土构件间界面的连接构造过于复杂。而采用水泥基材料与预制混凝土构件组合的构造可以简化其界面连接的构造，这个概念称为“组合混凝土”。为提高施工效率，减少现场湿作业，制成混凝土构件可重复利用的混凝土结构，需要设计一种无需现场湿作业，有利于拆除的预制混凝土构件节点。榫卯是常用于木结构的一种连接方式，指的是一种通过构件外形上的凹凸设计，相互锁死完成连接，不通过任何其他的传力连接方式(如螺栓、铆钉、现浇混凝土、穿节点钢筋等)实现节点连接的施工与装配方式。但目前普通混凝土的材料性能并不能满足榫卯连接构造的受力要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，可最大限度地发挥组合混凝土结构与纤维增强水泥基材料的优势，免除现场后浇混凝土，节约现场施工工序、时间，帮助实现建筑工业化生产。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，包括有以下部件：组合柱构件，所述组合柱构件包括有普通段和加强段，所述普通段沿垂直方向分别设于所述加强段的上下两端，所述加强段上沿水平方向设有贯穿加强段的穿心节点，所述穿心节点中空且两侧开口；组合梁构件，所述组合梁构件包括第一梁段和第二梁段，所述第一梁段用以插入穿心节点的一端设有第一公榫及第一母槽，所述第二梁段用以插入穿心节点的一端设有第二公榫及第二母槽，所述第一公榫及第二母槽分别设有向内缩进的第一卡齿半槽，所述第二公榫及第一母槽分别设有向内缩进的第二卡齿半槽，所述第一公榫与第二母槽上的第一卡齿半槽匹配形成第一卡齿槽，所述第二公榫及第一母槽上的第二卡齿半槽匹配形成第二卡齿槽，所述第一公榫与第二母槽匹配以形成榫卯连接，所述第二公榫与第一母槽匹配以形成榫卯连接；至少一个卡齿键，所述卡齿键的形状与第一卡齿槽和/或第二卡齿槽相配合用于沿垂直方向插入第一卡齿槽和/或第二卡齿槽内连接第一梁段及第二梁段；至少一个托板，所述托板用于填充第一梁段和第二梁段榫卯连接后与穿心节点的上下端遗留的空隙，并固定所述卡齿键。优选地，所述组合柱构件、组合梁构件、卡齿键均为预制混凝土结构，所述组合柱构件、组合梁构件及卡齿键采用纤维增强水泥基材料制得。更优选地，所述纤维增强水泥基材料，按重量份计，包括以下组分：水泥317-319份；粉煤灰317-319份；砂153-155份；减水剂6.3-6.5份；纤维5-50份；纳米二氧化硅0-15份；水216-218份。进一步优选地，所述纤维增强水泥基复合材料，按重量份计，包括以下组分：水泥318份；粉煤灰318份；砂154份；减水剂6.4份；纤维12.7份；纳米二氧化硅5份；水217份。进一步优选地，所述水泥为PO42.5硅酸盐水泥。进一步优选地，所述粉煤灰为F类粉煤灰。进一步优选地，所述砂为天然砂。进一步优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。进一步优选地，所述纤维为PE纤维，即聚乙烯纤维(polyethylenefiber)。更优选地，所述纤维增强水泥基材料的抗拉强度ft≥10MPa。更优选地，所述纤维增强水泥基材料的抗压强度fc≥30MPa。更优选地，所述纤维增强水泥基材料的延性按公式(1)进行计算，所述公式(1)为：Δd≥8％，其中，Δd为混凝土抗拉试件达到承载力极限时的形变/试件受荷部分总长度。优选地，所述托板为预制钢板。更优选地，所述托板采用Q235钢材制得。进一步优选地，所述托板采用钢材的屈服强度fy＝215N·mm-2。优选地，所述组合柱构件、组合梁构件内均配制有钢筋。优选地，所述穿心节点的宽度bb≥300mm。优选地，所述穿心节点的高度h0与组合梁构件的高度相等。优选地，所述第一公榫包括有第一榫舌及第一榫肩，所述第一榫舌凸起于两侧的第一榫肩；第二母槽包括有第二槽眼和第二槽肩，所述第二槽眼相对于两侧的第二槽肩向内缩进；所述第一榫舌及第二槽眼上分别设有向内缩进的第一卡齿半槽，所述第一榫舌及第二槽眼上相对的第一卡齿半槽匹配形成第一卡齿槽。优选地，第一母槽包括有第一槽眼和第一槽肩，所述第一槽眼相对于两侧的第一槽肩向内缩进；所述第二公榫包括有第二榫舌及第二榫肩，所述第二榫舌凸起于两侧的第二榫肩；所述第二榫舌及第一槽眼上分别设有向内缩进的第二卡齿半槽，所述第二榫舌及第一槽眼上相对的第二卡齿半槽匹配形成第二卡齿槽。优选地，所述第一公榫、第二公榫、第一母槽及第二母槽的径向长度ls为700mm-1000mm。更优选地，所述第一公榫、第二公榫、第一母槽及第二母槽的径向长度ls为800mm。优选地，所述第一卡齿半槽及第二卡齿半槽向内缩进的齿槽深度lt不小于200mm，所述第一卡齿半槽及第二卡齿半槽向内缩进的最大宽度bt不小于150mm。更优选地，所述第一卡齿半槽及第二卡齿半槽向内缩进的齿槽深度lt为200mm，所述第一卡齿半槽及第二卡齿半槽向内缩进的最大宽度bt为150mm。优选地，所述卡齿键的尺寸与第一卡齿槽和/或第二卡齿槽的形状相匹配。优选地，所述托板的长度lb为700mm-1000mm，厚度tb为20mm-40mm。优选地，所述托板的宽度与第一梁段和/或第二梁段的宽度相等。如上所述，本技术提供的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，结合“组合混凝土”的概念并使用榫卯式传力方法将预制构件连接成整体结构，所构造的榫卯式连接节点，具有以下有益效果：(1)本技术提供的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，现场操作工序简单，所需机械单一，免除了现场湿作业，可以在保证质量的同时加快预制结构的现场拼装速度，节省工期，降低成本。(2)本技术提供的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，将更需要精度的操作放在预制构件的过程中完成，更有效的保障构件质量，发挥装配式结构的优势，帮助实现建筑工业化。(3)本技术提供的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，采用具备高延性的纤维增强水泥基材料(Engineeredceme本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，其特征在于，包括有以下部件：/n组合柱构件(2)，所述组合柱构件(2)包括有普通段(21)和加强段(22)，所述普通段(21)沿垂直方向分别设于所述加强段(22)的上下两端，所述加强段(22)上沿水平方向设有贯穿加强段(22)的穿心节点(23)，所述穿心节点(23)中空且两侧开口；/n组合梁构件(1)，所述组合梁构件(1)包括第一梁段(11)和第二梁段(12)，所述第一梁段(11)用以插入穿心节点(23)的一端设有第一公榫(111)及第一母槽(112)，所述第二梁段(12)用以插入穿心节点(23)的一端设有第二公榫(121)及第二母槽(122)，所述第一公榫(111)及第二母槽(122)分别设有向内缩进的第一卡齿半槽(13)，所述第二公榫(121)及第一母槽(112)分别设有向内缩进的第二卡齿半槽(14)，所述第一公榫(111)与第二母槽(122)上的第一卡齿半槽(13)匹配形成第一卡齿槽，所述第二公榫(121)及第一母槽(112)上的第二卡齿半槽(14)匹配形成第二卡齿槽，所述第一公榫(111)与第二母槽(122)匹配以形成榫卯连接，所述第二公榫(121)与第一母槽(112)匹配以形成榫卯连接；/n至少一个卡齿键(3)，所述卡齿键(3)的形状与第一卡齿槽和/或第二卡齿槽相配合用于沿垂直方向插入第一卡齿槽和/或第二卡齿槽内连接第一梁段(11)及第二梁段(12)；/n至少一个托板(4)，所述托板(4)用于填充第一梁段(11)和第二梁段(12)榫卯连接后与穿心节点(23)的上下端遗留的空隙，并固定所述卡齿键(3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，其特征在于，包括有以下部件：
组合柱构件(2)，所述组合柱构件(2)包括有普通段(21)和加强段(22)，所述普通段(21)沿垂直方向分别设于所述加强段(22)的上下两端，所述加强段(22)上沿水平方向设有贯穿加强段(22)的穿心节点(23)，所述穿心节点(23)中空且两侧开口；
组合梁构件(1)，所述组合梁构件(1)包括第一梁段(11)和第二梁段(12)，所述第一梁段(11)用以插入穿心节点(23)的一端设有第一公榫(111)及第一母槽(112)，所述第二梁段(12)用以插入穿心节点(23)的一端设有第二公榫(121)及第二母槽(122)，所述第一公榫(111)及第二母槽(122)分别设有向内缩进的第一卡齿半槽(13)，所述第二公榫(121)及第一母槽(112)分别设有向内缩进的第二卡齿半槽(14)，所述第一公榫(111)与第二母槽(122)上的第一卡齿半槽(13)匹配形成第一卡齿槽，所述第二公榫(121)及第一母槽(112)上的第二卡齿半槽(14)匹配形成第二卡齿槽，所述第一公榫(111)与第二母槽(122)匹配以形成榫卯连接，所述第二公榫(121)与第一母槽(112)匹配以形成榫卯连接；
至少一个卡齿键(3)，所述卡齿键(3)的形状与第一卡齿槽和/或第二卡齿槽相配合用于沿垂直方向插入第一卡齿槽和/或第二卡齿槽内连接第一梁段(11)及第二梁段(12)；
至少一个托板(4)，所述托板(4)用于填充第一梁段(11)和第二梁段(12)榫卯连接后与穿心节点(23)的上下端遗留的空隙，并固定所述卡齿键(3)。


2.根据权利要求1所述的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，其特征在于，所述穿心节点(23)的宽度bb≥300mm；所述穿心节点(23)的高度h0与组合梁构件(1)的高度相等。


3.根据权利要求1所述的一种混凝土梁柱构件双向榫卯连接构造，其特征在于，所述第一公榫(111)包括有第一榫舌(1111)及第一榫肩(1112)，所述第一榫舌(1111)凸起...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建庄，张航华，张青天，韩女，马志鸣，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31