装配式抗震梁柱连接节点结构转让专利
申请号 : CN202110942537.X
文献号 : CN113638638B
文献日 : 2022-09-16
发明人 : 刘长卿
申请人 : 华商国际工程有限公司
摘要 :
本发明提供一种装配式抗震梁柱连接节点结构，该结构包括固定柱和横梁，固定柱内部设有空腔，空腔一侧设有连接孔，空腔内部设有固定板，空腔的连接孔处设有连接固定板与横梁的连接块，连接块与横梁之间设有第一减震组件，连接块下方设有连接于连接块与固定柱之间的支撑组件，支撑组件与固定柱之间设有第二减震组件。本发明的第一减震组件受挤压收缩能够将部分地震能进行消耗，减缓震动影响，横梁能够在第一减震组件作用下进行复位，支撑组件能够通过将推力向固定柱处扩散，第二减震组件有效减缓横梁与固定柱之间的震动，进而能够将地震能进行逐级扩散、消减，降低地震造成的损害，提高梁柱连接节点的抗震强度。
权利要求 :
1.一种装配式抗震梁柱连接节点结构，其特征在于，包括固定柱和横梁，所述固定柱内部设有空腔，所述空腔一侧设有连接孔，所述空腔内部设有固定板，所述空腔的连接孔处设有连接所述固定板与所述横梁的连接块，所述连接块与所述横梁之间设有第一减震组件，所述连接块下方设有连接于所述连接块与所述固定柱之间的支撑组件，所述支撑组件与所述固定柱之间设有第二减震组件；
所述第一减震组件包括沿所述横梁轴向布置的滑杆以及套设于所述滑杆上的第一弹性件，所述滑杆一端固定于所述连接块上，另一端通过设于所述横梁上的滑板与所述横梁滑动连接，所述第一弹性件受力连接在所述连接块与所述滑板之间；
所述固定柱包括设于所述连接口处设有凸板，所述凸板设有安装孔，所述连接块设于所述安装孔内，所述第二减震组件设于所述支撑组件与所述凸板之间；
所述第二减震组件包括设于所述凸板上的第一斜齿条和设于所述支撑组件上的第二斜齿条，所述第一斜齿条与所述第二斜齿条啮合，所述第一斜齿条通过第二弹性件与所述凸板弹性连接；
所述固定板通过螺栓与所述连接块可拆卸连接，且所述固定板与所述连接块之间设有橡胶减震器；
所述固定板的一端设于所述空腔底部的固定槽中，另一端通过固定组件与所述固定柱可拆卸连接；所述固定组件包括设于所述固定板顶部转动槽内的套筒，位于所述套筒内的螺杆，位于所述螺杆下方的第三弹性件，以及驱动所述套筒及所述螺杆转动的驱动机构；
所述支撑组件包括设置在所述固定柱一侧的斜撑，所述斜撑内设有多个第五螺栓，多个所述第五螺栓靠近所述固定柱的一端均与所述固定柱螺纹连接；
所述斜撑的顶端固定连接有第二连接块，所述第二连接块内设有第四螺栓，且第四螺栓靠近所述固定板的一端与第一连接块螺纹连接，所述第二连接块的顶部固定连接有延伸至所述横梁内的第一卡块。
2.根据权利要求1所述的装配式抗震梁柱连接节点结构，其特征在于，所述驱动机构包括设于所述转动槽内的蜗轮以及与所述蜗轮相啮合的蜗杆，所述蜗杆延伸至所述固定板外部。
3.根据权利要求1所述的装配式抗震梁柱连接节点结构，其特征在于，所述空腔的一侧设有用于打开所述空腔的转动板，所述转动板与所述固定板之间设有橡胶层。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的装配式抗震梁柱连接节点结构，其特征在于，所述横梁与所述固定柱之间设有第三减震组件，所述第三减震组件包括设于所述横梁上端的卡板，设于所述卡板上的滑块，以及活动连接所述滑块与所述固定柱的粘滞阻尼器，所述滑块通过T型块和所述卡板上的T型槽与所述卡板滑动连接。
说明书 :
装配式抗震梁柱连接节点结构
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种装配式抗震梁柱连接节点结构。
背景技术
[0002] 建筑业是我国国民经济的支柱产业之一，但我国建筑业当前仍是一个劳动密集型、现浇建造方式为主的传统产业，随着我国经济的发展，传统粗放式的发展模式已不适应我国对高品质建筑产品的需求，我国需要大力发展装配式建筑。装配式钢结构建筑作为新型节能环保的建筑体系被誉为21世纪的“绿色建筑”之一，是我国推广装配式建筑的主要发展方向。
[0003] 现有的钢结构由于采用固定的结构形式，在地震发生时无法有效的进行减震，容易使钢结构损坏，而且现有的钢结构装配节点大多是采用焊接式的方式，因此在发生地震时，地震能会聚集在单一的装配节点处，从而导致装配节点断裂，从而大大的降低了整个装配式建筑钢结构的抗震性能，造成建筑坍塌，另外，在现有技术中，由于传统的装配式建筑钢结构采用焊接，且结构单一，在震后无法快速的对损坏的钢结构节点进行更换。
发明内容
[0004] 本发明提供一种装配式抗震梁柱连接节点结构，用以解决现有技术中装配式钢结构连接节点采用刚性连接，结构单一，坑震能力较弱的缺陷，实现提升装配式钢结构抗震能力的目的。
[0005] 本发明提供一种装配式抗震梁柱连接节点结构，包括固定柱和横梁，所述固定柱内部设有空腔，所述空腔一侧设有连接孔，所述空腔内部设有固定板，所述空腔的连接孔处设有连接所述固定板与所述横梁的连接块，所述连接块与所述横梁之间设有第一减震组件，所述连接块下方设有连接于所述连接块与所述固定柱之间的支撑组件，所述支撑组件与所述固定柱之间设有第二减震组件。
[0006] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述第一减震组件包括沿所述横梁轴向布置的滑杆以及套设于所述滑杆上的第一弹性件，所述滑杆一端固定于所述连接块上，另一端通过设于所述横梁上的滑板与所述横梁滑动连接，所述第一弹性件受力连接在所述连接块与所述滑板之间。
[0007] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述固定柱包括设于所述连接口处设有凸板，所述凸板设有安装孔，所述连接块设于所述安装孔内，所述第二减震组件设于所述支撑组件与所述凸板之间。
[0008] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述第二减震组件包括设于所述凸板上的第一斜齿条和设于所述支撑组件上的第二斜齿条，所述第一斜齿条与所述第二斜齿条啮合，所述第一斜齿条通过第二弹性件与所述凸板弹性连接。
[0009] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述固定板通过螺栓与所述连接块可拆卸连接，且所述固定板与所述连接块之间设有橡胶减震器。
[0010] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述固定板的一端设于所述空腔底部的固定槽中，另一端通过固定组件与所述固定柱可拆卸连接。
[0011] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述固定组件包括设于所述固定板顶部转动槽内的套筒，位于所述套筒内的螺杆，位于所述螺杆下方的第三弹性件，以及驱动所述套筒及所述螺杆转动的驱动机构。
[0012] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述驱动机构包括设于所述转动槽内的蜗轮以及与所述蜗轮相啮合的蜗杆，所述蜗杆延伸至所述固定板外部。
[0013] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述空腔的一侧设有用于打开所述空腔的转动板，所述转动板与所述固定板之间设有橡胶层。
[0014] 根据本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，所述横梁与所述固定柱之间设有第三减震组件，所述第三减震组件包括设于所述横梁上端的卡板，设于所述卡板上的滑块，以及活动连接所述滑块与所述固定柱的粘滞阻尼器，所述滑块通过T型块和所述卡板上的T型槽与所述卡板滑动连接。
[0015] 本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构，通过在固定柱内部设置固定板，并将固定板通过连接块连接横梁，连接块与横梁之间设有第一减震组件，当发生地震横梁晃动时，第一减震组件受挤压收缩能够将部分地震能进行消耗，第一减震组件可以将震动传递给固定板，固定板承受剩余的地震能，能够吸收一定的地震能，减缓震动影响，且地震后横梁能够在第一减震组件作用下进行复位。该结构通过连接块下方设有连接于连接块与固定柱之间的支撑组件，够通过将推力向固定柱处扩散，支撑组件与固定柱之间设有第二减震组件，第二减震组件将地震能进一步消耗，有效减缓横梁与固定柱之间的震动，进而能够将地震能进行逐级扩散、消减，降低地震造成的损害，提高梁柱连接节点的抗震强度。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构示意图；
[0018] 图2是图1中A‑A方向剖视图；
[0019] 图3是图2中B‑B方向剖视图；
[0020] 图4是图1中C‑C方向剖视图；
[0021] 图5是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的第一减震组件连接示意图；
[0022] 图6是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的第一减震组件连接内部结构示意图；
[0023] 图7是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的第二减震组件结构示意图；
[0024] 图8是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的固定组件结构示意图；
[0025] 图9是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的第三减震组件结构示意图；
[0026] 图10是本发明提供的装配式抗震梁柱连接节点结构内部结构的第三减震组件侧视图；
[0027] 附图标记：
[0028] 1：固定柱； 2：空腔； 3：转动板；
[0029] 4：固定槽； 5：固定板； 6：转动槽；
[0030] 7：套筒； 8：第三弹性件； 9：圆板；
[0031] 10：螺杆； 11：螺纹孔； 12：第一圆槽；
[0032] 13：蜗轮； 14：第二圆槽； 15：蜗杆；
[0033] 16：橡胶减震器； 17：第一螺栓； 18：连接孔；
[0034] 19：凸板； 20：第二螺栓； 21：第一连接块；
[0035] 22：横梁； 23：卡板； 24：第三螺栓；
[0036] 25：凸台； 26：滑杆； 27：第一弹性件；
[0037] 28：滑板； 29：第二连接块； 30：第四螺栓；
[0038] 31：第一卡块； 32：斜撑； 33：第五螺栓；
[0039] 34：矩形槽； 35：第一斜齿条； 36：第二斜齿条；
[0040] 37：T型槽； 38：T型块； 39：滑块；
[0041] 40：粘滞阻尼器； 41：第六螺栓； 42：矩形板；
[0042] 43：橡胶块； 44：第二卡块； 45：橡胶层；
[0043] 46：第二弹性件。
具体实施方式
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 如图1‑图10所示，本发明实施例提供一种装配式抗震梁柱连接节点结构，该结构包括固定柱1和横梁22，固定柱1内部设有空腔2，空腔2一侧设有连接孔18，空腔2内部设有固定板5，空腔2的连接口处设有连接固定板5与横梁22的连接块，该连接块为第一连接块21。第一连接块21与横梁22之间设有第一减震组件，第一连接块21下方设有支撑组件，支撑组件的下端连接在固定柱1上，且在支撑组件与固定柱1之间设有第二减震组件。
[0046] 本实施例中，第一减震组件包括沿横梁22轴向布置的滑杆26以及套设于滑杆26上的第一弹性件27，滑杆26一端固定于第一连接块21上，另一端通过设于横梁22上的滑板与横梁22滑动连接，该滑板为第一滑板28，第一弹性件27受力连接在第一连接块21与第一滑板28之间，为横梁22在横向方向上提供缓冲力，提高坑震能力。
[0047] 具体的，第一连接块21一侧内壁呈等距排布有多个滑杆26，滑杆26靠近横梁22的一端均滑动延伸至横梁22内，滑杆26的外壁套设有与第一连接块21一侧内壁固定连接的第一弹性件27，该第一弹性件27采用阻尼弹簧。滑杆26的外壁滑动套设有与第一弹性件27固定连接的滑板28，且滑板28与横梁22相贴合，横梁22靠近第一连接块21的一侧固定连接有凸台25，且凸台25与多个滑板28相碰触。
[0048] 本实施例中，通过第一弹性件27和滑板28的配合，在横梁22受到地震能的作用出现晃动时，对滑板28产生挤压力，通过第一弹性件27和滑板28的配合能够将部分地震能进行消耗，且地震后横梁22能够在第一弹性件27和滑板28的配合下进行复位。
[0049] 本实施例中，支撑组件包括设置在固定柱1一侧的斜撑32，斜撑32内设有多个第五螺栓33，多个第五螺栓33靠近固定柱1的一端均与固定柱1螺纹连接。斜撑32的顶端固定连接有第二连接块29，第二连接块29内设有第四螺栓30，且第四螺栓30靠近固定板5的一端与第一连接块21螺纹连接，第二连接块29的顶部固定连接有延伸至横梁22内的第一卡块31。
[0050] 固定柱1的连接口处设有凸板19，凸板19设有安装孔，第一连接块21设于安装孔内，第二减震组件设于支撑组件与凸板19之间。第二减震组件包括设于凸板19上的第一斜齿条35和设于支撑组件上的第二斜齿条36以及第二弹性件46，第一斜齿条35与第二斜齿条36啮合。第一斜齿条35通过第二弹性件46与凸板19弹性连接。具体的，第二弹性件46采用弹簧，凸板19靠近斜撑32的一侧设有矩形槽34，第一斜齿条35通过第二弹性件46连接在矩形槽34内。
[0051] 本实施例中，通过第二连接块29和斜撑32，在横梁22带动第一连接块21晃动给予斜撑32向下方的推动力，斜撑32不但将推力通过第二斜齿条36和第一斜齿条35向凸板19处扩散，还能够通过第五螺栓33将推力向固定柱1处扩散，进而能够将地震能进行逐级扩散、消减，降低地震造成的损害。
[0052] 凸板19靠近固定柱1的一侧设有两个相对称的第二卡块44，且第二卡块44延伸至固定柱1内，通过第二卡块44能够将凸板19卡接在固定柱1上，增加凸板19的稳定性，避免凸板19出现晃动。第一连接块21的顶部设有卡板23，且卡板23靠近固定板5的一端延伸至凸板19内，卡板23内设有多个第三螺栓24，且多个第三螺栓24的底端均与横梁22螺纹连接。
[0053] 进一步地，固定板5通过第一螺栓17与第一连接块21可拆卸连接，固定板5靠近连接孔18的一侧固定连接有橡胶减震器16，凸板19的一侧贯穿连接孔18并与橡胶减震器16相碰触，凸板19内设有多个第二螺栓20，多个第二螺栓20靠近固定柱1的一端与固定柱1螺纹连接，第一连接块21设置在凸板19内，固定板5内设有多个第一螺栓17，多个第一螺栓17均贯穿橡胶减震器16并与第一连接块21螺纹连接。
[0054] 本实施例中，固定板5可拆卸的设置在空腔2内。具体的，固定板5的一端设于空腔底部的固定槽4中，另一端通过固定组件与固定柱1可拆卸连接。
[0055] 固定组件包括设于固定板5顶部转动槽6内的套筒7，位于套筒7内的螺杆10，位于螺杆10下方的第三弹性件8，以及驱动套筒7及螺杆10转动的驱动机构。驱动机构包括设于转动槽6内的蜗轮13以及与蜗轮13相啮合的蜗杆15。
[0056] 具体的，固定板5上端设有两个相对称的转动槽6，转动槽6内转动连接有套筒7，套筒7的底部内壁固定连接有第三弹性件8，该第三弹性件8采用弹簧。套筒7内滑动连接有与第三弹性件8的顶端固定连接的圆板9，圆板9的顶部固定连接有螺杆10，空腔2的顶部内壁设有与螺杆10相配合的螺纹孔11，转动槽6的内壁设有第一圆槽12，套筒7的外壁固定套设有位于第一圆槽12内的蜗轮13，固定板5内设有与第一圆槽12相连通的第二圆槽14，第二圆槽14内转动连接有与蜗轮13相啮合的蜗杆15，且蜗杆15靠近转动板3的一端延伸至固定板5的外侧。
[0057] 本实施例中，通过转动蜗杆15，带动蜗轮13和套筒7转动，套筒7通过圆板9带动螺杆10转动，随着螺杆10的转动，螺纹旋进螺纹孔11中，进而能够将固定板5与固定柱1进行固定，后期地震时，固定板5能够将受到的地震能传递到固定柱1中，扩散地震能，起到消耗地震能的作用。
[0058] 如图1所示，空腔2的一侧设有用于打开所述空腔2的转动板3，转动板3靠近固定板5的一侧固定连接有与固定板5相碰触的橡胶块43，当固定板5受到震动能后，通过橡胶块43能够将固定板5内的震动能进行消耗，且橡胶块43还能够对第一螺栓17进行阻挡，避免第一螺栓17出现松动，从固定板5脱离，致使固定板5无法与橡胶减震器16和第一连接块21连接。
[0059] 本实施例中，固定板5竖直设置在空腔2底部内壁的固定槽4中，空腔2的底部内壁设有固定套设在固定板5外壁的矩形板42，矩形板42内设有多个螺钉，且多个螺钉的底端均与固定柱1螺纹连接，通过矩形板42能够增加固定板5与空腔2底部内壁的接触面积，用以增加固定板5在空腔2内的稳固性。
[0060] 在上述实施例基础上，本发明该做出了进一步的改进，如图9和图10所示，横梁22与固定柱1之间设有第三减震组件。第三减震组件包括设于横梁22上端的卡板23，设于卡板23上的滑块39，以及活动连接滑块39与固定柱1的粘滞阻尼器40，滑块39与卡板23滑动连接。
[0061] 具体的，滑块39通过T型块38和卡板23上的T型槽37与卡板23滑动连接，T型槽37设于卡板23上表面，T型块38固定连接在滑块39下端，T型槽37内滑动连接T型块38，滑块39的底部与卡板23的顶部相碰触，滑块39的顶部与粘滞阻尼器40转动连接，且粘滞阻尼器40的伸缩杆与固定柱1转动连接，T型槽37内设有第六螺栓41，且第六螺栓41的底端与横梁22螺纹连接，在横梁22出现晃动时，粘滞阻尼器40通过滑块39和T型块38能够对横梁22进行约束，避免横梁22出现剧烈晃动，而且通过粘滞阻尼器40还能够对横梁22起到减震作用。
[0062] 本发明实施例提供的装配式抗震梁柱连接节点结构的使用方法包括如下步骤：
[0063] 步骤1：拧松螺钉，转动转动板3，打开空腔2，将螺杆10向里侧推动，第三弹性件8开始压缩，将固定板5放入空腔2中并插入固定槽4中，通过螺钉将矩形板42与固定柱1进行固定，而螺杆10在第三弹性件8的弹力作用下向上滑动入螺纹孔11对齐，接着转动蜗杆15，且蜗杆15和蜗轮13相啮合，蜗杆15带动蜗轮13和套筒7转动，套筒7通过圆板9带动螺杆10转动，螺杆10与螺纹孔11螺纹连接，随着螺杆10的转动螺杆10螺纹旋进螺纹孔11中。
[0064] 步骤2：将凸板19的一侧通过连接孔18插入空腔2中，凸板19的一侧和橡胶减震器16相碰触，通过多个第一螺栓17将固定板5、橡胶减震器16和凸板19进行固定连接，接着将横梁22从上往下放置在第一连接块21中后，将横梁22向固定柱1方向推动，使滑杆26能够延伸至横梁22中，而第一滑板28与横梁22相贴合，将卡板23放置在横梁22的顶部后并向固定柱1方向推动，卡板23能够插入凸板19和第一连接块21之间，通过第三螺栓24将卡板23和横梁22进行固定。
[0065] 步骤3：将斜撑32和第二连接块29贴合凸板19向上推动，第一卡块31能够贯穿第一连接块21并延伸至横梁22中，在斜撑32贴合凸板19向上滑动的同时，第二斜齿条36推动第一斜齿条35向里侧滑动，第二弹性件46开始压缩，直至第二连接块29与第一连接块21的底部贴合，第一斜齿条35在第二弹性件46的弹力作用下与第二斜齿条36相卡合，接着通过第四螺栓30将第二连接块29与第一连接块21固定，通过第五螺栓33将斜撑32与固定柱1进行固定。
[0066] 步骤4：将T型块38插入T型槽37中并向固定柱1方向滑动，接着通过第六螺栓41将卡板23和横梁22进行固定，且第六螺栓41能够对T型块38起到限位作用，而粘滞阻尼器40的一端与固定柱1转动连接，进而在横梁22出现晃动时，粘滞阻尼器40能够对横梁22进行约束，避免横梁22出现剧烈晃动。
[0067] 当发生地震时，横梁22受到地震能的作用出现晃动，在横梁22晃动时对滑板28产生挤压力，滑板28向里侧滑动，第一弹性件27开始压缩，通过第一弹性件27和滑板28的配合能够将部分地震能进行消耗，且地震后横梁22能够在第一弹性件27和滑板28的配合下进行复位，且横梁22带动第一连接块21晃动时，第一连接块21将地震能向橡胶减震器16和固定板5扩散，橡胶减震器16能够对地震能进行再次消耗，进而固定板5承受剩余的地震能，而且横梁22带动第一连接块21晃动给予斜撑32向下方的推动力，斜撑32不但将推力通过第二斜齿条36和第一斜齿条35向凸板19处扩散，还能够通过第五螺栓33将推力向固定柱1处扩散，进而能够将地震能进行逐级扩散、消减，降低地震造成的损害；
[0068] 震后，由于斜撑32和固定板5为刚性部件，在地震中相对容易出现损伤，此时通过拧松第四螺栓30和第五螺栓33，挤压第一斜齿条35，进而首先拆除斜撑32和第二连接块29并重新更换，接着拧松螺钉转动转动板3，打开空腔2，然后拧松第一螺栓17，解除固定板5与第一连接块21之间的连接，拧松螺钉解除矩形板42与固定柱1的连接，接着反向转动蜗杆15，两个蜗轮13同时反向转动，进而套筒7带动螺杆10反向转动，螺杆10从螺纹孔11中脱离，解除固定板5和固定柱1之间的固定，从而方便更换固定板5。
[0069] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。