一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点及其装配方法，具体涉及土木水利技术领域，该外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁形成的节点处设置有预埋件以及工字钢结构，该预埋件与工字钢结构焊接为整体，再与预制构件钢筋骨架焊接，所述工字钢结构通过连接结构连接。所述预埋件包括柱端预埋钢套筒和梁端预埋钢套筒，所述柱端预埋钢套筒和梁端预埋钢套筒均设置在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁之间。本发明专利技术设计的一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点承载力高，具有良好的变形和耗能能力，而且结构简单，施工速度快，对装配式建筑结构的发展具有一定的推动作用。配式建筑结构的发展具有一定的推动作用。配式建筑结构的发展具有一定的推动作用。

【技术实现步骤摘要】
一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点及其装配方法


[0001]本专利技术涉及土木水利
，具体涉及一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点及其装配方法。

技术介绍

[0002]目前我国将预制装配式混凝土框架分为装配式整体式结构(assembledmon olithic concrete structure)和全装配式结构(prefabr icated concrete structure)。常见的拼接形式有后浇整体式、预应力压接式、焊接以及螺栓连接。无论采用何种拼接形式,在节点的拼接区都存在材料的不连续，与整体现浇连接存在较大的差异，此处的开裂、变形以及破坏不可避免，因此节点拼接区应满足以下条件:(1)具有较高的强度，能够有效的传递水平和竖向地震力:(2)具有良好的恢复力特征，延性性能和耗能能力较好；(3)节点连接区满足使用要求、耐火以及耐久性能。
[0003]根据“强节点、弱构件”的设计原则，节点连接又分为强连接(strong connections)和延性连接(ductile connections)。强连接要保证节点区域在地震作用下保持弹性，使塑性铰转移到节点域以外的梁构件上，其抗弯能力较强。延性连接与整体现浇结构类似，塑性铰出现在节点域附近，并会从构件的端部延伸一定的距离，地震时可以消耗大部分的能力，从而保证结构的安全性，因此该部位的延性设计的对整个框架的强度和整体性至关重要。目前节点的连接形式主要分为三类:(1)装配式后浇湿连接，该连接方式最常见，技术也最为成熟，其承载力、刚度以及抗震性能有明显的提高，但存在湿作业，施工复杂，施工周期长等问题，可分为底筋错入式连接、附加钢筋搭接以及槽型组合梁后浇连接。(2)装配式干连接，主要采用螺栓、销栓以及机械连接，此外，还有在预制混凝土两端内置钢板、钢管或者外伸型钢，通过焊接或者螺栓进行连接，该连接形式性能较好，但不同类型的连接，性能差异较大，目前还处于研究阶段。(3)装配式干湿混合连接，结合了干式和湿式连接的特点，多用于工业建筑中，但也存在施工较为复杂，施工周期长的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点及其装配方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，包括钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁形成的节点处设置有预埋件以及工字钢结构，该预埋件与工字钢结构焊接为整体，再与预制构件钢筋骨架焊接，所述工字钢结构通过连接结构连接。
[0006]优选的，所述预埋件包括柱端预埋钢套筒和梁端预埋钢套筒，所述柱端预埋钢套筒和梁端预埋钢套筒均设置在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁之间。
[0007]优选的，所述工字钢结构包括柱端工字钢和梁端工字钢。
[0008]优选的，所述连接结构包括两个顶面和底面连接板以及侧连接板，两个所述顶面
和底面连接板分别位于柱端工字钢和梁端工字钢的顶端和底端，所述侧连接板位于柱端工字钢和梁端工字钢之间，所述柱端工字钢与顶面和底面连接板、梁端工字钢与顶面和底面连接板、柱端工字钢与侧连接板、梁端工字钢与侧连接板通过螺栓进行连接，所述柱端预埋钢套筒与钢筋混凝土柱之间通过预埋栓钉于第五加工要点锁定，所述梁端预埋钢套筒与钢筋混凝土梁之间通过预埋栓钉于第五加工要点锁定，所述柱端工字钢、梁端工字钢、顶面和底面连接板以及侧连接板均加工有若干个贯穿型的开孔。
[0009]本专利技术还公开了一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点的装配方法，该装配方法具体步骤包括：
[0010]S1、制作钢构件：
[0011]S11、根据加工需要，选择不同厚度的钢板进行裁剪和弯折，然后将钢板放置在激光打孔机上，按照预埋螺栓的位置加工出开孔，该开孔的孔径大于高强螺栓直径2mm，同时在型钢腹板的指定位置第三加工要点处开两个矩形孔，在翼缘指定位置第二加工要点处弧形切割，矩形孔以及弧形切割尺寸依据实际工程确定。
[0012]S12、将加工后的钢板，按照图纸要求，采用双面施焊，焊接成柱端预埋钢套筒、梁端预埋钢套筒、柱端工字钢以及梁端工字钢，再将柱端预埋钢套筒和柱端工字钢在第一加工要点处焊接为整体、梁端预埋钢套筒和梁端工字钢焊接为整体，在梁端预埋钢套筒末尾第六加工要点处留10mm不焊；
[0013]S13、将预埋栓钉按设计位置焊接在钢套管内部第四加工要点处，至此，预埋套管外伸型钢部分加工成型；
[0014]S14、制作顶面和底面连接板以及侧连接板，将裁剪好的钢板按照螺栓位置进行钻孔，孔洞直径大于高强螺栓直径2mm，而且顶面和底面连接板以及侧连接板的厚度至少大于钢套管厚度1mm；
[0015]S2、预制梁、柱构件：
[0016]S21、绑扎钢筋形成钢筋骨架；
[0017]S22、梁纵筋一和梁纵筋二，在第五加工要点处分别与柱端钢套管和梁端钢套管焊接，焊接长度与钢套管长度一致，双面施焊，确保钢筋不被拔出，使钢结构连接区与预制梁、柱形成整体；
[0018]S、然后再分别对钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁支模并浇筑混凝土，养护完毕后拆模；
[0019]S3、装配成型：
[0020]现场安装，将预制好的预制钢筋混凝土柱(8)与钢筋混凝土梁(9)在现场进行螺栓连接。
[0021]本专利技术具有如下优点：
[0022]1、本专利技术通过对预制节点和现浇节点开展水平滞回试验，在对荷载
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位移滞回曲线进行分析可知，在弹性阶段，承载力增加较快，混凝土裂缝快速发展，钢结构连接区基本处于弹性状态；在强化阶段，预制节点的承载力更高，到达了89kN以上，与现浇节点相比，提高了65％；破坏阶段，该阶段承载力并未发生下降，反而出现了上升的情况，但幅度较小，达到了与钢结构一样的延性和变形能力。JD
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1、JD
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2和JD
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4试件的滞回规律一致，曲线呈明显的梭形，能量吸收以及耗能抗震的能力较强；JD
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3试件滞回曲线呈弓形，受到更多滑移的影
响。整体上看，外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点滞回曲线饱满，延性系数和等效粘滞阻尼系数大，具有良好的耗能能力、延性和变形能力。
[0023]2、对弯矩
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塑性转角曲线进行分析可知：预制节点属于全螺栓连接，在地震作用下，节点的转动能力较强，塑性转角达到了0.05rad左右，抗震耗能能力强。
[0024]3、针对应变分析可知：预制节点钢结构连接区满足设计要求，不会发生连接区强度和刚度的不足，在工字钢削弱区，钢板明显屈服。
[0025]4、本专利技术设计的外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点承载力高，具有良好的变形和耗能能力，而且结构简单，施工速度快，对装配式建筑结构的发展具有一定的推动作用。
附图说明
[0026]图1
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1为本专利技术提供的钢材尺寸示意图；
[0027]图1
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，包括钢筋混凝土柱(8)和钢筋混凝土梁(9)，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(8)与钢筋混凝土梁(9)形成的节点处设置有预埋件以及工字钢结构，该预埋件与工字钢结构焊接为整体，再与预制构件钢筋骨架焊接，所述工字钢结构通过连接结构连接。2.根据权利要求1所述的一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，其特征在于：所述预埋件包括柱端预埋钢套筒(1)和梁端预埋钢套筒(2)，所述柱端预埋钢套筒(1)和梁端预埋钢套筒(2)均设置在钢筋混凝土柱(8)和钢筋混凝土梁(9)之间。3.根据权利要求2所述的一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，其特征在于：所述工字钢结构包括柱端工字钢(4)和梁端工字钢(5)。4.根据权利要求3所述的一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点，其特征在于：所述连接结构包括两个顶面和底面连接板(10)以及侧连接板(11)，两个所述顶面和底面连接板(10)分别位于柱端工字钢(4)和梁端工字钢(5)的顶端和底端，所述侧连接板(11)位于柱端工字钢(4)和梁端工字钢(5)之间，所述柱端工字钢(4)与顶面和底面连接板(10)、梁端工字钢(5)与顶面和底面连接板(10)、柱端工字钢(4)与侧连接板(11)、梁端工字钢(5)与侧连接板(11)通过螺栓进行连接，所述柱端预埋钢套筒(1)与钢筋混凝土柱(8)之间通过预埋栓钉(3)于第五加工要点(17)锁定，所述梁端预埋钢套筒(2)与钢筋混凝土梁(9)之间通过预埋栓钉(3)于第五加工要点(17)锁定，所述柱端工字钢(4)、梁端工字钢(5)、顶面和底面连接板(10)以及侧连接板(11)均加工有若干个贯穿型的开孔(12)。5.一种外伸型钢全螺栓连接RC梁柱节点的装配方法，其特征在于：如权利要求1
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4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振山，秦华乾，卢俊龙，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：