[發(fā)明專利]一種連柱式雙耗能-裝配式混凝土框架體系及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110247589.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113123454B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戎賢;王領(lǐng)戰(zhàn);張健新;康健;張標(biāo);李艷艷;劉平;張曉巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/20
• 分類號(hào): E04B1/20;E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 天津市鼎拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

1.一種連柱式雙耗能-裝配式混凝土框架體系，其特征在于，包括：預(yù)制柱（1）、與所述預(yù)制柱（1）側(cè)壁連接的預(yù)制梁（2）以及設(shè)置在所述預(yù)制柱（1）與所述預(yù)制梁（2）形成的框架內(nèi)的連柱式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)；

所述預(yù)制柱（1）的骨架為兩個(gè)豎直設(shè)置的第一鋼板（3）和兩個(gè)水平設(shè)置的第二鋼板（4），且兩個(gè)所述第二鋼板（4）位于兩個(gè)所述第一鋼板（3）之間；兩個(gè)所述第二鋼板（4）之間設(shè)置有豎向鋼腹板（5），且所述豎向鋼腹板（5）的邊沿與所述第二鋼板（4）表面連接；所述第一鋼板（3）側(cè)壁設(shè)置有連接板（6）；所述預(yù)制梁（2）的骨架為工字鋼（7）；所述工字鋼（7）的腹板通過(guò)螺栓與所述連接板（6）連接，且其翼緣與所述第一鋼板（3）焊接；任一所述第一鋼板（3）上設(shè)置有水平螺栓桿（18），其貫穿另一所述第一鋼板（4）且相對(duì)遠(yuǎn)離所述第二鋼板（4）設(shè)置；

所述連柱式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)包括：配合使用的兩根斜桿（8）、耗能連梁（9）和豎向阻尼器（10）；兩根所述斜桿（8）分別與所述耗能連梁（9）的兩端鉸接；所述豎向阻尼器（10）的自由端與任一所述斜桿（8）的自由端鉸接，且所述豎向阻尼器（10）固定端通過(guò)螺栓與所述預(yù)制柱（1）連接；所述豎向阻尼器（10）內(nèi)設(shè)置有高阻尼橡膠（17）；遠(yuǎn)離所述豎向阻尼器（10）的斜桿（8）的自由端通過(guò)節(jié)點(diǎn)組件與所述預(yù)制柱（1）、所述預(yù)制梁（2）連接，且所述豎向阻尼器（10）與遠(yuǎn)離所述豎向阻尼器（10）的斜桿（8）的自由端對(duì)角設(shè)置；當(dāng)框架產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，所述斜桿（8）會(huì)產(chǎn)生拉伸或者壓縮，使得豎向阻尼器（10）產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，會(huì)使得豎向阻尼器（10）的螺栓產(chǎn)生屈服和高阻尼橡膠（17）的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，會(huì)消耗大量地震能量；

所述節(jié)點(diǎn)組件包括：弧形角鋼（11）和與所述斜桿（8）鉸接的節(jié)點(diǎn)件（12）；所述弧形角鋼（11）的兩個(gè)安裝段分別與所述預(yù)制柱（1）、所述預(yù)制梁（2）連接；所述節(jié)點(diǎn)件（12）上設(shè)置有兩個(gè)能夠自由活動(dòng)的連接部（13），且兩個(gè)所述連接部（13）的自由端分別與兩個(gè)所述安裝段連接；兩個(gè)所述連接部（13）、所述節(jié)點(diǎn)件（12）以及所述斜桿（8）形成Y型結(jié)構(gòu)；

所述安裝段上開(kāi)設(shè)有安裝槽（14），且所述安裝槽（14）的底部安裝有彈性元件（15）；所述彈性元件（15）的自由端設(shè)置有轉(zhuǎn)接部（16），且所述轉(zhuǎn)接部（16）與所述連接部（13）鉸接；

所述弧形角鋼（11）的兩個(gè)安裝段之間還設(shè)置有緩沖件（19），所述緩沖件（19）包括：緩沖本體和耗能環(huán)；緩沖本體為半球形形狀，且緩沖本體遠(yuǎn)離弧形角鋼（11）的一側(cè)呈弧形結(jié)構(gòu)；所述緩沖本體上設(shè)有多個(gè)卡槽，多個(gè)卡槽正交設(shè)置并相互連通，共同形成相互連通的“十”字型空間；

兩兩所述卡槽的連接處設(shè)置有彈簧，“十”字型空間的中部能夠容納耗能環(huán)且耗能環(huán)的中心與緩沖件（19）的中心重合，四個(gè)彈簧的自由端均與耗能環(huán)側(cè)壁連接；

在安裝時(shí)，斜桿（8）貫穿緩沖件（19）的耗能環(huán)，再與節(jié)點(diǎn)件（12）連接，一方面，地震時(shí)，斜桿（8）產(chǎn)生軸向拉力或者壓力，通過(guò)耗能環(huán)與彈簧的配合產(chǎn)生微小位移，能夠分擔(dān)部分地震能量，起到微緩沖的效果；另當(dāng)?shù)卣鹉芰枯^大時(shí)，斜桿（8）沖破耗能環(huán)，斜桿（8）會(huì)進(jìn)入任一卡槽內(nèi)，斜桿（8）被卡住，從而獲得一定的剛性，防止斜桿（8）變形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連柱式雙耗能-裝配式混凝土框架體系，其特征在于，所述安裝槽（14）底部長(zhǎng)度大于所述安裝槽（14）開(kāi)口處的長(zhǎng)度。

3.一種基于權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種連柱式雙耗能-裝配式混凝土框架體系，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：預(yù)制柱（1）、預(yù)制梁（2）經(jīng)工廠加工制作成形；

步驟S2：利用連接板（6）現(xiàn)場(chǎng)拼裝預(yù)制柱（1）和預(yù)制梁（2）；

步驟S3：將節(jié)點(diǎn)組件安裝在預(yù)制柱（1）與預(yù)制梁（2）形成的框架內(nèi)；

步驟S4：將豎向阻尼器（10）安裝在形成框架的預(yù)設(shè)的預(yù)制柱（1）上，且豎向阻尼器（10）與節(jié)點(diǎn)組件形成對(duì)角設(shè)置形式；

步驟S5：利用兩根斜桿（8）分別與節(jié)點(diǎn)組件、耗能連梁（9）以及豎向阻尼器（10）鉸接。