一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构制造技术

本实用新型专利技术提出一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，该结构预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件垂直连接，U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件相对设置且通过滑动定位螺栓组配合连接，能够实现相对滑动，若干预应力筋依次横穿预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件和山字型钢板预埋件，最后从预制钢筋混凝土柱穿出，每个预应力筋锚具对应旋在预应力筋的伸出端进行固定。解决了如何有效提高节点的耗能能力，最大限度的降低结构在地震作用下的损伤和破坏的问题。本实用新型专利技术实现了预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱间的连接，以满足实际设计与施工中的需要，结构整体保持较大的抗侧刚度，操作简单方便。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构
本技术涉及一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，属于装配式混凝土建筑

技术介绍
装配式混凝土结构具有提高生产效率，节能环保，施工方便快捷等优点，是我国建筑结构发展的重要方向之一。目前，在这一研究领域，学界和工程界重点关注的问题即如何安全、高效、可靠的提高装配式结构节点连接部位的抗震性能，避免不必要的结构损伤和破坏。传统的装配式混凝土结构，为达到结构整体“等同现浇”的目的，常规做法是梁柱预制，节点现浇。采用现浇做法的节点，结构整体的力学性能与全预制结构基本相近，但施工现场仍需要大量的混凝土湿作业，无法满足装配式建筑绿色环保，高效节能的发展理念。近年来，以套筒灌浆连接、约束浆锚连接和后浇带连接等方式为代表的干式连接技术逐渐兴起。试验研究表明，此类连接方式能够保证节点连接区域的刚度和承载力，受力可靠，但耗能较差，在反复地震荷载作用下灌浆处容易发生脆性破坏。因此，如何有效提高节点的耗能能力，最大限度的降低结构在地震作用下的损伤和破坏，对于加快装配式建筑在我国的推广，推动装配式建筑工业化和产业化发展都具有重要意义。
技术实现思路
本技术为了解决上述
技术介绍
中提到的技术问题，提出一种新型的装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，实现预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱间的连接，以满足实际设计与施工中的需要。本技术提出一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，包括U型钢板预埋件、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、山字型钢板预埋件、滑动定位螺栓组、若干预应力筋和若干预应力筋锚具，所述预制钢筋混凝土柱上定位安装有U型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁上定位安装有山字型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件垂直连接，所述U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件相对设置且通过滑动定位螺栓组配合连接，能够实现相对滑动，若干预应力筋依次横穿预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件和山字型钢板预埋件，最后从预制钢筋混凝土柱穿出，每个预应力筋锚具对应旋在预应力筋的伸出端进行固定。优选地，所述U型钢板预埋件包括U型钢板、两个预应力筋孔Ⅰ、两个螺栓滑动槽Ⅰ和螺栓滑动槽Ⅱ，所述U型钢板的U型底面与预制钢筋混凝土柱连接，其上设置有两个预应力筋孔Ⅰ，所述U型钢板的左右两翼板壁的上部位置设置有相对的螺栓滑动槽Ⅰ，下部位置设置有相对的螺栓滑动槽Ⅱ。优选地，所述螺栓滑动槽Ⅰ和螺栓滑动槽Ⅱ呈矩形，角点处进行圆弧倒角处理；所述螺栓滑动槽Ⅰ和螺栓滑动槽Ⅱ的左右宽度不超过U型钢板侧板壁宽度的三分之一，以保证U型钢板预埋件具有足够的抗弯刚度。优选地，所述预制钢筋混凝土柱包括若干柱纵向受力钢筋、柱箍筋、定位钢筋Ⅰ和金属波纹管Ⅰ，若干柱纵向受力钢筋与柱箍筋相互垂直焊接为纵向的钢筋骨架，所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成柱体，所述钢筋骨架的前后面安装有若干定位钢筋Ⅰ，若干金属波纹管Ⅰ顺着预应力筋的方向安装在定位钢筋Ⅰ上，所述金属波纹管Ⅰ的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ，用以穿过预应力筋，根据金属波纹管Ⅰ的位置，U型钢板预埋件的连接面与钢筋骨架间进行焊接连接，在焊接过程中，保证预应力筋孔Ⅰ与预应力筋孔道Ⅰ对齐。优选地，所述山字型连接钢板键包括山字型钢板、两个预应力筋孔Ⅱ、螺栓孔I和螺栓孔Ⅱ，所述山字型连接钢板键的山字型底面与预制钢筋混凝土梁定位连接，其上设置有两个预应力筋孔Ⅱ，所述山字型钢板的左右两翼板壁的上部位置设置有相对的螺栓孔I，下部位置设置有相对的螺栓孔Ⅱ，所述山字型钢板的左右两翼板壁插入U型钢板内。优选地，所述山字型钢板的两翼外侧板壁外间距等于U型钢板1的两翼内侧板壁内间距，高度和U型钢板的高度相同，以保证山字型钢板预埋件能够平行插入到U型钢板预埋件内。优选地，所述预制钢筋混凝土梁包括若干梁负弯矩筋、梁正弯矩筋、梁箍筋、定位钢筋Ⅱ和金属波纹管Ⅱ，若干梁负弯矩筋、梁正弯矩筋、梁箍筋相互垂直焊接为横向的钢筋骨架，所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成梁，所述钢筋骨架的前后安装有定位钢筋Ⅱ，若干金属波纹管Ⅱ顺着预应力筋的方向安装在定位钢筋Ⅱ上，所述金属波纹管Ⅱ的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ，用以穿过预应力筋，根据金属波纹管Ⅱ的位置，U型钢板预埋件的连接面与钢筋骨架间进行焊接连接，在焊接过程中，应保证预应力筋孔Ⅱ与预应力筋孔道Ⅱ对齐。优选地，所述滑动定位螺栓组包括两个高强螺栓、四个螺母和两个矩形摩擦垫片，其中一个高强螺栓穿过重合的螺栓孔I与螺栓滑动槽Ⅰ沿上述槽左右滑动，另一个高强螺栓穿过重合的螺栓孔Ⅱ和螺栓滑动槽Ⅱ且沿上述槽左右滑动，两个高强螺栓分别通过四个螺母进行固定，四个螺母与U型钢板预埋件的左右两翼外侧板壁间设置有矩形摩擦垫片，所述矩形摩擦垫片上下设置有两个螺纹孔。优选地，所述矩形摩擦垫片为铜制材料，其与U型钢板预埋件接触的一侧进行粗糙处理以增加摩擦阻力。本技术所述的一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构的有益效果为：1、本技术通过对高强螺栓施加预紧力，能够有效保证U型钢板预埋件和山字形钢板预埋件间的紧密连接，使结构整体保持较大的抗侧刚度，承担预制构件间传递的弯矩和剪力。2、本技术采用的山字型钢板预埋件，在中等地震作用下能够沿U型钢板预埋件内预设的螺栓滑动槽左右滑动，根据所受荷载的大小和方向不同，使预制钢筋混凝土梁在一定范围内上下滑动。在此过程中，矩形摩擦垫片和U型钢板预埋件两翼板壁间发生摩擦并耗散能量，可防止结构变形过于集中，避免结构构件发生损伤破坏。此外，高强螺栓和矩形摩擦垫片可根据实际需求进行更换，操作简单方便。3、本技术预制构件间传递的弯矩由无粘结预应力筋承担。在强震作用下，当预制钢筋混凝土梁相对于预制钢筋混凝土柱达到可控的最大滑动位置时，由于无粘结预应力筋始终保持弹性状态，此时开始发挥自复位作用，使预制梁柱在震后恢复到原来的初始状态。4、本技术制作要求较高的部分，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件以及山字型钢板预埋件的制作，均可在工厂完成，运输到现场后按顺序拼装，安装步骤简单，安装过程安全可靠，且施工现场无混凝土湿作业，符合装配式建筑绿色环保，高效节能的发展理念。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术所述的U型钢板预埋件的三维图；图2是本技术所述的预制钢筋混凝土柱内的钢筋布置三维图；图3是本技术所述的将U型钢板预埋件与预制钢筋混凝土柱内钢筋焊接完毕的三维图；图4是本技术所述的预制钢筋混凝土柱的三维图；图5是本技术所述的山字型钢板预埋件的三维图；图6是本技术所述的预制钢筋混凝土梁内的钢筋布置三维图；图7是本技术所述的将山字型钢板预埋件与预制钢筋混凝土梁内钢筋焊接完毕的三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，其特征在于，包括U型钢板预埋件、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、山字型钢板预埋件、滑动定位螺栓组、若干预应力筋(25)和若干预应力筋锚具(26)，所述预制钢筋混凝土柱上定位安装有U型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁上定位安装有山字型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件垂直连接，所述U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件相对设置且通过滑动定位螺栓组配合连接，能够实现相对滑动，若干预应力筋(25)依次横穿预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件和山字型钢板预埋件，最后从预制钢筋混凝土柱穿出，每个预应力筋锚具(26)对应旋在预应力筋(25)的伸出端进行固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，其特征在于，包括U型钢板预埋件、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、山字型钢板预埋件、滑动定位螺栓组、若干预应力筋(25)和若干预应力筋锚具(26)，所述预制钢筋混凝土柱上定位安装有U型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁上定位安装有山字型钢板预埋件，所述预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱通过U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件垂直连接，所述U型钢板预埋件与山字型钢板预埋件相对设置且通过滑动定位螺栓组配合连接，能够实现相对滑动，若干预应力筋(25)依次横穿预制钢筋混凝土梁、U型钢板预埋件和山字型钢板预埋件，最后从预制钢筋混凝土柱穿出，每个预应力筋锚具(26)对应旋在预应力筋(25)的伸出端进行固定。


2.根据权利要求1所述的装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，其特征在于，所述U型钢板预埋件包括U型钢板(1)、两个预应力筋孔Ⅰ(2)、两个螺栓滑动槽Ⅰ(3)和螺栓滑动槽Ⅱ(4)，所述U型钢板(1)的U型底面与预制钢筋混凝土柱连接，其上设置有两个预应力筋孔Ⅰ(2)，所述U型钢板(1)的左右两翼板壁的上部位置设置有相对的螺栓滑动槽Ⅰ(3)，下部位置设置有相对的螺栓滑动槽Ⅱ(4)。


3.根据权利要求2所述的装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，其特征在于，所述螺栓滑动槽Ⅰ(3)和螺栓滑动槽Ⅱ(4)呈矩形，角点处进行圆弧倒角处理；所述螺栓滑动槽Ⅰ(3)和螺栓滑动槽Ⅱ(4)的左右宽度不超过U型钢板(1)侧板壁宽度的三分之一，以保证U型钢板预埋件具有足够的抗弯刚度。


4.根据权利要求2所述的装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，其特征在于，所述预制钢筋混凝土柱包括若干柱纵向受力钢筋(5)、柱箍筋(6)、定位钢筋Ⅰ(7)和金属波纹管Ⅰ(8)，若干柱纵向受力钢筋(5)与柱箍筋(6)相互垂直焊接为纵向的钢筋骨架，所述钢筋骨架外浇筑混凝土预制成柱体，所述钢筋骨架的前后面安装有若干定位钢筋Ⅰ(7)，若干金属波纹管Ⅰ(8)顺着预应力筋(25)的方向安装在定位钢筋Ⅰ(7)上，所述金属波纹管Ⅰ(8)的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ(9)，用以穿过预应力筋(25)，根据金属波纹管Ⅰ(8)的位置，U型钢板预埋件的连接面与钢筋骨架间进行焊接连接，在焊接过程中，保证预应力筋孔Ⅰ(2)与预应力筋孔道Ⅰ(9)对齐。


5.根据权利要求2所述的装配式混凝土梁柱可滑动自复位节点连接结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，王浩然，翟长海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23