一种装配式梁柱连接节点及施工方法

本发明涉及建筑结构的技术领域，具体而言，涉及一种装配式梁柱连接节点及施工方法。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提升，对建筑的要求日益提高。目前，行业中广泛推广适合工业化生产的预制装配式混凝土结构、钢结构等建筑体系，加快发展建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。由于装配式结构构件主要在车间工厂加工完成，与现场浇筑混凝土结构相比，作业量少、工期短、成本低，有利于建筑工业化的推行，但是，目前预制装配式混凝土结构的节点连接强度小、受力差、连接形式复杂且大部分减震效果并不理想，实用性不高。

技术实现要素：

基于此，为了解决装配式梁柱连接节点的连接强度低、受力效果差且安装复杂的问题，本发明提供了一种装配式梁柱连接节点，其具体技术方案如下：

一种装配式梁柱连接节点，包括预制柱和预制梁；所述预制柱上设有两组沿所述预制柱的柱体长度方向延伸的第一连接件；所述第一连接件包括第一连接片和第二连接片；各所述第一连接片处于同一平面且设于所述预制柱的侧壁上；各所述第二连接片相互平行并均位于所述第一连接片所在平面的同一侧；同一组内的所述第一连接片与所述第二连接片垂直连接形成l形槽；两个所述l形槽背向设置；所述预制梁上设有沿所述预制梁的梁体长度方向延伸的两组第二连接件；各所述第二连接件包括第三连接片和两个第四连接片；两个所述第四连接片分别垂直连接于所述第三连接片的两端形成开槽；各所述第三连接片相互平行；各所述第二连接件的两个所述第四连接片分别与所述预制梁的顶面与底面连接；两组所述开槽背向设置；所述开槽嵌于所述l形槽内，使所述预制梁与所述预制柱连接。

上述装配式梁柱连接节点仅通过所述开槽嵌于所述l形槽内便可完成安装，组装过程简单且快捷方便；同时，所述第一连接件和所述第二连接件均有两组，通过增加所述连接节点的接触面积不仅可提高所述连接节点的连接强度，同时有利于分散受力，提高受力效果。

进一步地，所述预制柱内设有若干个柱箍筋；若干个所述柱箍筋沿所述第一连接件的长度方向等间距布置并套设于两组所述第一连接件的外周上；所述预制梁内设有若干个梁箍筋；若干个所述梁箍筋沿所述第二连接件的长度方向等间距布置并套设于两组所述第一连接件的外周上。

进一步地，所述第二连接片通过第一紧固件与所述第三连接片连接。

进一步地，所述第一连接片通过第二紧固件与所述第四连接片连接。

进一步地，所述预制柱内还设有两组锚固件；两组所述锚固件与两组所述第二连接件相适配设置；所述锚固件与所述第二连接件连接。

进一步地，所述预制柱上设有第三连接件；所述第三连接件包括竖直设置的第五连接片和水平设置的第六连接片；所述第五连接片的两端分别与两组所述第一连接件的所述第一连接片连接；所述第六连接片的两端分别与两组所述第一连接件的所述第二连接片连接；所述第六连接片上设有第一阻尼器；所述第一阻尼器的底端与所述第六连接片连接。

进一步地，所述预制梁上设有第四连接件；所述第四连接件包括竖直设置的第七连接片和水平设置的第八连接片；所述第七连接片设于所述预制梁上且所述第七连接片的两端分别与所述第二连接件连接；所述第八连接片垂直连接于所述第七连接片远离所述预制柱的一端；所述第七连接片上设有第二阻尼器；所述第二阻尼器的底端与所述第七连接片连接。

进一步地，所述第一阻尼器的另一端与所述第八连接片连接。

进一步地，所述第二阻尼器的另一端与所述第五连接片连接。

进一步地，本发明还提供了一种装配式梁柱施工方法，包括以下步骤：(1)预制柱内设有柱纵筋、第一连接件、柱箍筋、锚固件和第三连接件，将所述柱箍筋套设于所述柱纵筋和所述第一连接件外形成柱框架，并将所述柱框架、所述锚固件和所述第三连接件一体浇筑成型形成所述预制柱的柱体；所述第一连接件预留一段设于所述柱体外；(2)预制梁内设有梁纵筋、第二连接件、梁箍筋和第四连接件，将所述梁箍筋套设于所述梁纵筋和所述第二连接件外形成梁框架，并将所述梁框架和所述第四连接件一体浇筑成型形成所述预制梁的梁体；所述第二连接件预留一段设于所述梁体外；(3)将第一阻尼器设于所述第三连接件上，将第二阻尼器设于所述第四连接件上；(4)吊装所述预制梁，使位于所述梁体外的第二连接件一端与位于所述柱体外的第一连接件一端嵌合连接，将第二连接片与第三连接片连接，将第一连接片与第四连接片连接，将所述锚固件与所述第二连接件连接，将所述第一阻尼器与所述第四连接件连接，将所述第二阻尼器与所述第三连接件连接，从而使所述预制柱和所述预制梁连接在一起。

上述施工方法将所述预制柱和所述预制梁的主体结构在工厂加工完成，施工现场仅需对所述第一连接件和所述第二连接件、所述锚固件和所述第二连接件、所述第一阻尼器和所述第四连接件、所述第二阻尼器和所述第三连接件进行安装便可完成组装，施工简单；同时，所述第一连接件和所述第二连接件的接触面积增加，使所述连接节点的连接强度和受力强度提高；通过增设所述锚固件可进一步提高所述连接节点的连接强度，使结构更加稳定、连接更加牢固；所述第一阻尼器和所述第二阻尼器可有效缓冲震动并消耗地震能量从而改善所述梁柱的抗震性能。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制柱的结构示意图之一；

图2是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制梁的结构示意图之一；

图3是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制柱的结构示意图之二；

图4是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制柱的结构示意图之三；

图5是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制梁的结构示意图之二；

图6是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制柱的透视结构示意图；

图7是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的预制梁的透视结构示意图；

图8是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的第一阻尼器的结构示意图；

图9是本发明实施例之一中一种装配式梁柱连接节点的第二阻尼器的结构示意图。

附图标记说明：1、预制柱；2、预制梁；3、第一连接片；4、第二连接片；5、柱箍筋；6、第三连接片；7、第四连接片；8、梁箍筋；9、缓冲弹簧；10、第一抵消板；11、u形锚固钢筋；12、第五连接片；13、第六连接片；14、第一阻尼器；15、第七连接片；16、第八连接片；17、第二阻尼器。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1—图9所示，本发明一实施例中的一种装配式梁柱连接节点，包括预制柱1和预制梁2；所述预制柱1上设有两组沿所述预制柱1的柱体长度方向延伸的第一连接件；所述第一连接件包括第一连接片3和第二连接片4；各所述第一连接片3处于同一平面且设于所述预制柱1的侧壁上；各所述第二连接片4相互平行并均位于所述第一连接片3所在平面的同一侧；同一组内的所述第一连接片3与所述第二连接片4垂直连接形成l形槽；两个所述l形槽背向设置；所述预制梁2上设有沿所述预制梁2的梁体长度方向延伸的两组第二连接件；各所述第二连接件包括第三连接片6和两个第四连接片7；两个所述第四连接片7分别垂直连接于所述第三连接片6的两端形成开槽；各所述第三连接片6相互平行；各所述第二连接件的两个所述第四连接片7分别与所述预制梁2的顶面与底面连接；两组所述开槽背向设置；所述开槽嵌于所述l形槽内，使所述预制梁2与所述预制柱1连接。

在其中一个实施例中，所述预制柱1内设有若干个柱箍筋5；若干个所述柱箍筋5沿所述第一连接件的长度方向等间距布置并套设于两组所述第一连接件的外周上；所述预制梁2内设有若干个梁箍筋8；若干个所述梁箍筋8沿所述第二连接件的长度方向等间距布置并套设于两组所述第一连接件的外周上。

在其中一个实施例中，所述预制柱1还包括柱纵筋；所述柱箍筋5将所述第一连接件和所述柱纵筋捆扎成型并浇筑混凝土使所述预制柱1的柱体成型；所述预制梁2还包括梁纵筋；所述梁箍筋8将所述第二连接件和所述梁纵筋捆扎成型并浇筑混凝土使所述预制梁2的梁体成型；所述预制柱1和所述预制梁2的结构稳定、传力机制明确合理，使所述预制柱1和所述预制梁2的受力效果提升；所述预制柱1和所述预制梁2的加工制造过程均在工厂内完成，现场仅需将所述开槽嵌于所述l形槽内便可完成安装，组装过程简单且快捷方便；同时，所述第一连接件和所述第二连接件均有两组，通过增加所述连接节点的接触面积不仅可提高所述连接节点的连接强度，同时有利于分散受力，提高受力效果。

在其中一个实施例中，所述第二连接片4通过第一紧固件与所述第三连接片6连接。

在其中一个实施例中，所述第二连接片4上设有第一通孔；所述第三连接片6上设有与所述第一通孔相适配的第二通孔；所述第二连接片4通过所述第一紧固件依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔与所述第三连接片6连接。

在其中一个实施例中，所述第一连接片3通过第二紧固件与所述第四连接片7连接。

在其中一个实施例中，所述第一连接片3上设有两组第三通孔；所述第四连接片7上设有与所述第三通孔相适配的第四通孔；所述第一连接片3分别通过所述第二紧固件依次穿过所述第三通孔和所述第四通孔与所述第四连接片7连接，从而增加所述第一连接件与所述第二连接件的连接强度。

在其中一个实施例中，所述第一紧固件和所述第二紧固件包括螺栓或螺帽，使用简单、连接牢固且固换性强。

在其中一个实施例中，所述第一连接片3通过角钢连接件与所述第四连接片7连接；所述角钢连接件的一端与所述第一连接片3连接；所述角钢连接件的另一端与所述第四连接片7连接；通过所述角钢连接件可有效提高所述第一连接片3与所述第四连接片7的连接强度，地震发生时，所述角钢连接件可以在转角处发生弯曲变形消耗能量，从而消耗地震中的能量，对所述连接节点进行保护。

在其中一个实施例中，所述预制柱1内还设有两组锚固件；两组所述锚固件与两组所述第二连接件相适配设置；所述锚固件与所述第二连接件连接。

在其中一个实施例中，所述锚固件包括开口朝向所述预制柱1顶端的u形锚固钢筋11；所述u形锚固钢筋11的顶端设于所述预制柱1的柱体外；所述第二连接件的所述第四连接片7上设有与所述u形锚固钢筋11相适配的第五通孔；所述第二连接件通过所述第五通孔与所述u形锚固钢筋11连接，从而进一步提高所述连接节点的连接强度，使连接结构更加牢固稳定；在方便操作的情况下，所述u形锚固钢筋11通过锚固加强筋与所述柱箍筋5连接从而提高所述u形锚固钢筋11的定位稳定；所述u形锚固钢筋11的两端设有外螺纹；所述螺帽具有内螺纹；所述u形锚固钢筋11的两端通过所述第五通孔后使用所述螺帽进行紧固，使连接更加牢固。

在其中一个实施例中，所述预制柱1上设有第三连接件；所述第三连接件包括竖直设置的第五连接片12和水平设置的第六连接片13；所述第五连接片12的两端分别与两组所述第一连接件的所述第一连接片3连接；所述第六连接片13的两端分别与两组所述第一连接件的所述第二连接片4连接；所述第六连接片13上设有第一阻尼器14；所述第一阻尼器14的底端与所述第六连接片13连接。

在其中一个实施例中，所述预制梁2上设有第四连接件；所述第四连接件包括竖直设置的第七连接片15和水平设置的第八连接片16；所述第七连接片15设于所述预制梁2上且所述第七连接片15的两端分别与所述第二连接件连接；所述第八连接片16垂直连接于所述第七连接片15远离所述预制柱1的一端；所述第七连接片15上设有第二阻尼器17；所述第二阻尼器17的底端与所述第七连接片15连接。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼器14的另一端与所述第八连接片16连接。

在其中一个实施例中，所述第二阻尼器17的另一端与所述第五连接片12连接。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼器14顶端与所述第一连接件的顶端预留一定距离以方便所述第一阻尼器14与所述第八连接片16安装；所述第二阻尼器17与所述第二连接件的边缘预留一定距离以方便所述第二阻尼器17与所述第三连接件连接；所述第一阻尼器14和所述第二阻尼器17与所述第一连接件和所述第二连接件分区设置，不仅方便安装，同时防止各所述连接件和各所述阻尼器间的相互影响，防止出现干涉；

震害研究表明，钢筋混凝土框架节点在地震作用下，易出现不同程度的损伤，主要表现为节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏；通过设置所述第一阻尼器14，可有效缓减竖直方向的震动；通过设置所述第二阻尼器17，可有效缓减水平方向的震动能量，从而避免所述预制梁2或所述预制柱1位移；同时，当地震强度较大，所述预制梁2和所述预制柱1间发生相对位移时，所述第一阻尼器14与所述第二阻尼器17也随之发生形变，与所述预制梁2和所述预制柱1组成耗能体系，通过所述第一阻尼器14和所述第二阻尼器17对地震能量的消耗可有效提高所述预制柱1和所述预制梁2的抗震效果，使震后各梁柱间的相对位置基本能恢复到震前形态，提高了所述梁柱的自复位能力，从而改善框架结构的抗震性能；所述第一阻尼器14和所述第二阻尼器17的数量及规格可根据需要合理选择或增设，以进一步提高所述梁柱连接节点的抗震性能。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼器14包括套筒和缓冲杆；所述缓冲杆设于所述套筒内；所述缓冲杆和所述套筒间设有弹性材料层；所述弹性材料层包括海绵、橡胶或硅胶之一；所述套筒的内径大于所述弹性材料层的外径，使所述弹性材料层与所述套筒内壁之间预留一定的空间用来满足挤压过程中所述弹性材料层产生的变形；所述缓冲杆两端设于所述套筒外且带有外螺纹；所述第一阻尼器14通过螺帽与螺纹连接完成安装；发生地震时，所述第一阻尼器14能通过所述弹性材料层产生挤压变形从而消耗地震能量，所述弹性材料层由于强恢复性，会将所连接的所述第一连接件和所述第二连接件回拉，使变形的所述梁柱回复原位。

在其中一个实施例中，所述第二阻尼器17包括缓冲弹簧9、拉杆、第一抵消板10和第二抵消板；所述缓冲弹簧9套设于所述拉杆上，所述拉杆的一端连接第一抵消板10，所述拉杆的另一端连接第二抵消板；所述第一抵消板10通过第三紧固件与所述第五连接片12连接；所述第二抵消板通过第四紧固件与所述第七连接片15连接；所述第三紧固件和所述第四紧固件包括螺栓或螺帽；所述第一抵消板10和所述第二抵消板的表面均布满凹凸不平的滚纹；所述第二阻尼器17通过螺纹组件分别与所述第四连接件和所述第三连接件连接；发生地震时，所述缓冲弹簧9将受到的能量转换成弹性势能从而缓冲震动，各所述抵消板上凹凸不平的滚纹增加了所述第二阻尼器17与各所述连接件间的摩擦，将受到的能量转换成热量从而进一步消耗地震能量，使地震产生的冲击能量得到最大限度的抵消；所述缓冲弹簧9具有自我恢复性，会将所连接的所述第四连接件和所述第三连接件回拉，使变形的所述梁柱回复原位。

在其中一个实施例中，本发明还提供了一种装配式梁柱施工方法，包括以下步骤：(1)预制柱1内设有柱纵筋、第一连接件、柱箍筋5、锚固件和第三连接件，将所述柱箍筋5套设于所述柱纵筋和所述第一连接件外形成柱框架，并将所述柱框架、所述锚固件和所述第三连接件一体浇筑成型形成所述预制柱1的柱体；所述第一连接件预留一段设于所述柱体外；(2)预制梁2内设有梁纵筋、第二连接件、梁箍筋8和第四连接件，将所述梁箍筋8套设于所述梁纵筋和所述第二连接件外形成梁框架，并将所述梁框架和所述第四连接件一体浇筑成型形成所述预制梁2的梁体；所述第二连接件预留一段设于所述梁体外；(3)将第一阻尼器14设于所述第三连接件上，将第二阻尼器17设于所述第四连接件上；(4)吊装所述预制梁2，使位于所述梁体外的第二连接件一端与位于所述柱体外的第一连接件一端嵌合连接，将第二连接片4与第三连接片6连接，将第一连接片3与第四连接片7连接，将所述锚固件与所述第二连接件连接，将所述第一阻尼器14与所述第四连接件连接，将所述第二阻尼器17与所述第三连接件连接，从而使所述预制柱1和所述预制梁2连接在一起。

所述柱纵筋和所述第一连接件均沿所述预制柱1的柱体长度方向延伸；所述柱箍筋5沿所述第一连接件的长度方向等间距布置且若干个所述柱箍筋5套设于两组所述第一连接件和所述柱纵筋的外周上；所述梁纵筋和所述第二连接件均沿所述预制梁2的梁体长度方向延伸；所述梁箍筋8沿所述第二连接件的长度方向等间距布置且若干个所述梁箍筋8套设于两组所述第二连接件和所述梁纵筋的外周上；所述锚固件设于所述预制柱1内；所述第三连接件设于所述预制柱1上；所述第四连接件设于所述预制梁2上；

上述施工方法将所述预制柱1和所述预制梁2的主体结构在工厂加工完成，施工现场仅需对所述第一连接件和所述第二连接件、所述锚固件和所述第二连接件、所述第一阻尼器14和所述第四连接件、所述第二阻尼器17和所述第三连接件进行安装便可完成组装，施工简单；同时，所述第一连接件和所述第二连接件的接触面积增加，使所述连接节点的连接强度和受力强度提高；通过增设所述锚固件可进一步提高所述连接节点的连接强度，使结构更加稳定、连接更加牢固；各所述连接件通过各所述箍筋的连接可进一步提高整体结构的稳定性，从而提高受力强度；所述第一阻尼器14和所述第二阻尼器17可有效缓冲震动并消耗地震能量从而改善所述梁柱的抗震性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。