本發(fā)明屬于土木工程中預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土梁的連接構(gòu)造，可用作裝配式混凝土框架的梁連接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有環(huán)境污染小、生產(chǎn)效率高、施工周期短、安裝不擾民等優(yōu)點(diǎn)，國家正在大力推廣，是今后非常有前途的建筑結(jié)構(gòu)形式。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的建造中，預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場的連接方式關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、施工的難易性，并對生產(chǎn)成本有較大影響；還涉及到大震后結(jié)構(gòu)的修復(fù)等問題，可以說是結(jié)構(gòu)成敗的關(guān)鍵。目前有關(guān)方面正在開發(fā)各種形式的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接形式(主要為梁連接構(gòu)造、柱連接構(gòu)造)。

現(xiàn)有的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；非常事件發(fā)生時，剛性連接構(gòu)造易被破壞，從而破壞結(jié)構(gòu)的整體性，造成倒塌；連接構(gòu)造不可替換，增加了整體修復(fù)難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種裝配式混凝土框架中使用的梁連接構(gòu)造，可供裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中的梁連接使用，該梁連接構(gòu)造(經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算)同樣適用于柱連接構(gòu)造使用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種裝配式混凝土框架的梁連接構(gòu)造，包括左預(yù)埋段、連接段、右預(yù)埋段，左預(yù)埋段、連接段、右預(yù)埋段都是箱型截面鋼構(gòu)件，左預(yù)埋段和右預(yù)埋段的一端為由封板密封的密封端，另一端為開口端，連接段的兩端都為開口端；左預(yù)埋段與右預(yù)埋段都預(yù)先埋置在鋼筋混凝土框架梁中，經(jīng)過混凝土澆筑、硬化成為混凝土梁段的一部分；施工時，混凝土梁段通過所述梁連接構(gòu)造的連接段相連，使結(jié)構(gòu)成為整體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接段按照混凝土框架梁形成塑性鉸的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，其承載能力通過截面尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在正常使用狀態(tài)下處于彈性工作狀態(tài)；在非常事件發(fā)生時，所述連接段率先屈服，并可靠地發(fā)展塑性變形。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在預(yù)埋段的前部、后部和頂部各設(shè)有有若干個灌注孔，其封閉端的封板上設(shè)有灌注孔，用于灌注混凝土和排氣，并使硬化后的內(nèi)外混凝土形成整體，增強(qiáng)混凝土梁與嵌入的預(yù)埋段的整體性。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，預(yù)埋段靠近開口端的頂部位置設(shè)有排氣孔，用于混凝土澆灌接近頂部時的排氣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，左預(yù)埋段和右預(yù)埋段的開口端設(shè)置有端板，連接段的兩端分別設(shè)置有端板，連接段的端板與預(yù)埋段的端板開有相同數(shù)量和位置的螺栓孔，安裝時，高強(qiáng)螺栓穿過螺栓孔，擰緊到預(yù)定應(yīng)力，形成可靠連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，預(yù)埋段封閉端的封板采用與鋼構(gòu)件相同壁厚的矩形鋼板與鋼構(gòu)件焊接，所述封板用于預(yù)埋件在混凝土中的錨固。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明提供一種裝配式混凝土框架(裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的重要結(jié)構(gòu)形式)中使用的梁連接構(gòu)造。該梁連接構(gòu)造在施工時操作簡便，勞動強(qiáng)度小，不需要大型機(jī)械，無焊接連接造成的光污染。并且在非常事件發(fā)生時(如超載)，該梁連接構(gòu)造可以在連接段集中發(fā)展塑性，形成塑性鉸，以保護(hù)構(gòu)件的其他部分不破壞，從而保證結(jié)構(gòu)的整體性和不倒塌。非常事件過后，由于不可恢復(fù)變形集中在可替換連接段，所以可以對變形嚴(yán)重的連接段進(jìn)行替換，然后結(jié)構(gòu)可以繼續(xù)使用，從而避免了結(jié)構(gòu)整體修復(fù)的困難，有益于降低結(jié)構(gòu)修復(fù)困難，盡可能地避免結(jié)構(gòu)重建。施工方便，無污染，可修復(fù)，可用作裝配式混凝土框架的梁連接節(jié)點(diǎn)，具有優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的使用狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)圖；

圖3是圖2中b-b截面的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是圖2中c-c截面的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是圖2中a-a截面的結(jié)構(gòu)圖；

圖6是圖2中d-d截面的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、左預(yù)埋段；2、右預(yù)埋段；3、連接段；4、封板；5、第一連接端板；6、第二連接端板；7、前灌注孔；8、左混凝土框架梁；9、右混凝土框架梁；10、端部灌注孔；11、排氣孔；12、頂部灌注孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種裝配式混凝土框架梁的連接構(gòu)造的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括左預(yù)埋段1、連接段3、右預(yù)埋段2(如圖1所示)，預(yù)埋段與連接段的連接端板4塊(左預(yù)埋段右端的1塊第一連接端板5，右預(yù)埋段左端的1塊第一連接端板5，連接段左右兩端的2塊第二連接端板6)、端板連接螺栓若干。其中左預(yù)埋段1、連接段3、右預(yù)埋段2都是箱型截面鋼構(gòu)件。左預(yù)埋段1與右預(yù)埋段2都預(yù)先埋置在預(yù)制的鋼筋混凝土框架梁(包括左混凝土框架梁8和右混凝土框架梁9)中，經(jīng)過混凝土澆筑、硬化成為左、右梁段的一部分，左、右梁段通過中間的連接段3相連，使結(jié)構(gòu)成為整體。

具體制作方法為：

1)預(yù)埋段制作：預(yù)埋段為箱型截面鋼構(gòu)件(見圖6)，一端用鋼板封閉，一端開口。以左預(yù)埋段為例，左端為封閉端，封閉端的封板4采用與鋼構(gòu)件相同壁厚的矩形鋼板與鋼構(gòu)件焊接，此處封板4用于預(yù)埋件在混凝土中的錨固；右端為開口端，開口端與端板(矩形鋼板)采用角焊縫牢固焊接。左預(yù)埋段的前部、后部和頂部各有5個灌注孔(圖2顯示為前灌注孔7，圖4顯示為頂部灌注孔12,)，其左端封板中部有1個端部灌注孔10(見圖3)，用于灌注混凝土和排氣，并使硬化后的內(nèi)外混凝土形成整體，增強(qiáng)混凝土梁與嵌入的預(yù)埋段的整體性。左預(yù)埋段1靠近右側(cè)第一連接端板5處的頂部位置有1個排氣孔11(見圖4)，用作混凝土澆灌接近頂部時的排氣孔。右預(yù)埋段2為左預(yù)埋段1的鏡像，處理方法相同。

2)連接件制作：連接段3為箱型截面鋼構(gòu)件(見圖5)，其左右兩端與端板(矩形鋼板)采用角焊縫牢固焊接。連接段3的端板與預(yù)埋件的端板開有相同數(shù)量和位置的螺栓孔(見圖5)。連接段按照混凝土框架梁形成塑性鉸的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，其承載能力通過截面尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在正常使用狀態(tài)下處于彈性工作狀態(tài)；在非常事件發(fā)生時(如超載)該連接段率先屈服，并可靠地發(fā)展塑性變形，以保護(hù)梁構(gòu)件和其他構(gòu)件的完好，從而保證結(jié)構(gòu)的整體性。

3)連接的形成。預(yù)埋段1與連接段3都在預(yù)制構(gòu)件廠制作完成。預(yù)埋段1預(yù)先放置在框架混凝土梁中，隨著混凝土的澆筑硬化，與混凝土梁成為一個整體，也可把預(yù)埋段1視為混凝土梁的預(yù)埋件。安裝時，結(jié)構(gòu)的梁柱構(gòu)件單元在工地上就位、校準(zhǔn)，連接件的端板與左右梁段的端板對齊后，用高強(qiáng)螺栓穿過螺栓孔，擰緊到預(yù)定應(yīng)力，形成可靠連接。

相關(guān)說明：

1)預(yù)埋段采用q345b鋼材，連接段采用q235b鋼材。預(yù)埋段和連接段的截面尺寸(包括寬度、高度、壁厚)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。預(yù)埋段截面尺寸還要考慮避讓框架梁中縱向鋼筋的需要，預(yù)埋段的長度需要考慮錨固長度和內(nèi)力傳遞的需要。連接段的截面尺寸和長度還要考慮形成塑性鉸的需要，以確保超載時在連接段形成塑性鉸以耗能，保護(hù)左、右梁段不受損壞并盡量使左、右梁段在彈性狀態(tài)工作，這樣事后更換連接段才有可能和必要。在設(shè)計(jì)人員確有把握的情況下，預(yù)埋段和連接段也可采用其他鋼材，但通常連接段需采用塑性變形能力更好的鋼材，必要的時候可以采用低屈服點(diǎn)鋼材。無論采用何種鋼材都應(yīng)優(yōu)先保證連接段的塑性變形能力，并應(yīng)控制塑性變形集中在連接段發(fā)生而不是其他位置。

2)預(yù)埋段的灌注孔的數(shù)量由設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，其直徑約為100mm；排氣孔直徑為30mm。

3)連接預(yù)埋段與連接段的高強(qiáng)螺栓的等級、數(shù)量、直徑、端板的厚度，都由設(shè)計(jì)人員根據(jù)計(jì)算確定。

綜上所述，本發(fā)明一種裝配式混凝土框架的梁連接構(gòu)造，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域的梁連接方式。本發(fā)明由左預(yù)埋段、連接段、右預(yù)埋段、預(yù)埋段與連接段的連接端板4塊、端板連接螺栓若干構(gòu)成。左預(yù)埋段、連接段、右預(yù)埋段都是箱型截面鋼構(gòu)件。左預(yù)埋段與右預(yù)埋段都預(yù)先埋置在預(yù)制的鋼筋混凝土框架的梁中，經(jīng)過混凝土澆筑、硬化成為左、右梁段的一部分，左、右梁段通過中間的連接段相連，使結(jié)構(gòu)成為整體。連接段按照混凝土框架梁形成塑性鉸的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，其承載能力通過截面尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在正常使用狀態(tài)下處于彈性工作狀態(tài)；在非常事件發(fā)生時(如超載)該連接段率先屈服，并可靠地發(fā)展塑性變形，形成塑性鉸，以此來保護(hù)梁構(gòu)件和其他構(gòu)件的完好，從而保證結(jié)構(gòu)的整體性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。