本技术涉及建筑工程领域,尤其涉及一种框架梁节点结构。
背景技术:
1、预制装配式混凝土框架结构是指在专业的厂房或现场进行预先制作,在养护完成后,通过运输、吊装、连接等方法,将预制构件拼装成一框架整体,具有施工进度快、低碳环保、成品质量好等特点,有利于保护生态环境和现代化工业化发展,故装配式建筑是目前国家在建筑行业向前发展的核心手段之一。在装配式领域研究中,节点连接尤其是梁柱节点连接是国内外学者重点探讨分析的对象,因为该部位涉及到框架结构的整体性能、抗震效果,如何通过该节点提高结构的抗震性能,减缓及避免此类框架结构“弱节点”破坏模式的形成,值得进一步深入分析和完善。
2、近些年来,随着结构振动控制理论逐渐在结构抗震领域发展起来,该方法是通过在结构中安装一个消能减震系统与主体结构一起协同工作,比如在结构的某些部位增加耗能部件或耗能器。在地震和风荷载作用下,消能减震系统率先进入耗散地震能量的状态,有效地减小了主体结构发生损伤、防止结构在地震、风震过程中倒塌、弥补了传统减震方法的不足。
3、然而,目前对于框架梁柱节点减震性能大多只考虑一个方向减震耗能,即纵方向;个别连接方式有考虑双向(纵向和横向);但是在结构全生命周期中,地震及风荷载作用随机性强,来震方向不一定是单一的纵横方向,更可能是各方位或各方向随机组合,进而采用传统以上梁柱节点连接技术的框架梁柱容易抗震效果不理想。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种框架梁节点结构,以解决现有框架梁柱节点只考虑一个方向或双向减震,导致抗震效果不理想的问题。
2、本技术提供的一种框架梁节点结构,包括框架柱和框架梁,所述框架柱上形成有第一连接组件,所述框架梁上设置有第二连接组件,所述第一连接组件与第二连接组件相固定,以使所述框架梁安装在所述框架柱上;所述第二连接组件包括球铰组件、壳体和弹性件,所述球铰组件与所述框架梁端部相铰接,所述球铰组件和至少部分所述框架梁位于所述壳体内;所述壳体与所述框架梁之间设置有所述弹性件,所述弹性件能够降低所述框架梁的震动磨损。
3、根据上述技术手段,本实用新型通过第一连接组件和第二连接组件将框架柱和框架梁固定连接,由于第二连接组件包括球铰组件和壳体,球铰组件与框架梁端部相铰接,且球铰组件和至少部分所述框架梁安装在所述壳体内,进而框架梁在地震、风荷载作用下能够在壳体内进行万向自由转动,避免出现弱方向震动导致结构损坏的情况。
4、本实用新型中壳体与所述框架梁之间填充有弹性件,弹性件能够降低所述框架梁的震动磨损,提高节点结构的减震效果。
5、进一步的,所述球铰组件包括支撑座和球体,所述球体固定在所述支撑座上,所述支撑座固定在所述壳体内。
6、根据上述技术手段,本实用新型中球体与所述框架梁端部相连接,支撑座固定在所述壳体内,进而框架梁端部铰接在壳体内,壳体与第一连接组件相固定连接,以实现框架梁与框架柱的固定连接。
7、同时,球铰组件转动灵活,适应万向转动,能满足较大的转角要求,进而保证框架梁节点结构在地震等外力作用下不会产生损坏,具有优秀的抗震性能。
8、进一步的,所述框架梁端部形成有球形槽,所述球形槽与所述球体相适配,且所述球形槽深度大于所述球体半径。
9、根据上述技术手段,球形槽深度大于所述球体半径能够避免球体从槽内滑动或脱离槽口,导致结构失稳的问题。在极端情况下,如地震等自然灾害发生时,球铰结构可能会受到很大的冲击力。球形槽深度大于球体半径的设计可以提供额外的安全裕度,防止球体因冲击力而脱落,从而保护整个结构的安全。
10、进一步的,所述支撑座包括底座、支撑件和加强件,所述支撑件垂直固定在所述底座上,且所述支撑件远离所述底座一端与所述球体相固定;所述加强件垂直固定在所述底座上,且所述加强件与所述支撑件侧相固定连接。
11、根据上述技术手段,本实用新型中加强件数量为多个,多个加强件沿支撑件周围均匀分布,各加强件垂直固定在所述底座上,且分别与支撑件固定连接,支撑件上的作用能够按照受力路径传至底座,以防止支撑件出现应力集中现象。
12、进一步的,所述第一连接组件包括梁托,所述梁托形成在所述框架柱侧壁;所述壳体能够与所述梁托固定连接,以使所述框架梁安装在所述框架柱上。
13、根据上述技术手段,梁托用于衔接框架梁与框架柱,并起到传递来自框架梁的荷载的作用。
14、进一步的,还包括螺栓组件,所述壳体通过所述螺栓组件与所述梁托固定连接。
15、根据上述技术手段,螺栓组件具有灵活安装和拆卸的特性,以使框架梁与框架柱的螺栓连接在维护和更换部件时非常方便。
16、进一步的,所述螺栓组件包括第一螺栓和第二螺栓;所述第一螺栓沿第一方向设置,且所述第一螺栓能够贯穿所述壳体和所述梁托,以使所述梁托与所述壳体固定连接;所述第二螺栓沿第二方向设置,且所述第二螺栓能够贯穿所述壳体和所述梁托,以使所述梁托与所述壳体固定连接;所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
17、根据上述技术手段,本实用新型中第一螺栓和第二螺栓在相互垂直的方向上安装,以提供多个方向上的拉力支持,从而显著提高节点结构的整体强度,使其更加稳定和可靠。
18、本实用新型中垂直安装的螺栓可以更有效地分散连接处的应力。当受到外力作用时,由于螺栓在不同方向上承受拉力,应力会被分散到更大的区域,从而降低了应力集中的风险。
19、进一步的,所述梁托上形成有第一安装孔,所述壳体上形成有第二安装孔,所述第一安装孔与所述第二安装孔相对应,所述第一螺栓穿过所述第一安装孔与所述第二安装孔,以使所述梁托与所述壳体固定连接。
20、根据上述技术手段,本实用新型中壳体能够包覆在梁托上,壳体和梁托上均开设有相对应的安装孔,以供第一螺栓沿第一方向贯穿壳体和梁托进行安装,以提高连接强度。
21、进一步的,所述梁托上还形成有第三安装孔,所述壳体上还形成有第四安装孔,所述第三安装孔与所述第四安装孔相对应,所述第二螺栓穿过所述第三安装孔与所述第四安装孔,以使所述梁托与所述壳体固定连接。
22、根据上述技术手段,本实用新型中壳体能够包覆在梁托上,壳体和梁托上均开设有相对应的安装孔,以供第二螺栓沿第二方向贯穿壳体和梁托进行安装,以提高连接强度。
23、进一步的,所述壳体还包括槽型板、顶部板和补强板,所述顶部板和所述补强板分别固定在所述槽型板顶部;所述第二安装孔均匀分布在所述补强板上和所述槽型板底部;所述第四安装孔均匀分布在所述槽型板相对两侧。
24、根据上述技术手段,本实用新型具体安装时,球铰组件与框架梁端部安装在槽型板内,随后壳体与所述框架梁之间填充弹性件,填充完毕,顶部板与球铰组件的底座相固定连接,以完成框架梁的预制。框架梁运输至框架柱,并靠近梁托设置,通过顶升机构将框架梁沿着框架柱的高度方向从下至上顶升,直至槽型板与梁托相抵接。先沿第二方向安装第二螺栓,后将顶部板固定在槽型板,使顶部板完全覆盖梁托顶端,沿第一方向安装第一螺栓,以完成节点结构的安装。
25、本实用新型实现的有益效果:
26、1.本实用新型通过第一连接组件和第二连接组件将框架柱和框架梁固定连接,由于第二连接组件包括球铰组件和壳体,球铰组件与框架梁端部相铰接,且球铰组件和至少部分所述框架梁安装在所述壳体内,进而框架梁在地震、风荷载作用下能够在壳体内进行万向自由转动,避免出现弱方向震动导致结构损坏的情况。
27、2.本实用新型中壳体与所述框架梁之间填充有弹性件,弹性件能够降低所述框架梁的震动磨损,提高节点结构的减震效果。
1.一种框架梁节点结构,其特征在于,包括框架柱(1)和框架梁(2),所述框架柱(1)上形成有第一连接组件(11),所述框架梁(2)上设置有第二连接组件(3),所述第一连接组件(11)与第二连接组件(3)相固定,以使所述框架梁(2)安装在所述框架柱(1)上;
2.根据权利要求1所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述球铰组件(31)包括支撑座(311)和球体(312),所述球体(312)固定在所述支撑座(311)上,所述支撑座(311)固定在所述壳体(32)内。
3.根据权利要求2所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述框架梁(2)端部形成有球形槽,所述球形槽与所述球体(312)相适配,且所述球形槽深度大于所述球体(312)半径。
4.根据权利要求2所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述支撑座(311)包括底座(3111)、支撑件(3112)和加强件(3113),所述支撑件(3112)垂直固定在所述底座(3111)上,且所述支撑件(3112)远离所述底座(3111)一端与所述球体(312)相固定;所述加强件(3113)垂直固定在所述底座(3111)上,且所述加强件(3113)与所述支撑件(3112)侧相固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述第一连接组件(11)包括梁托(111),所述梁托(111)形成在所述框架柱(1)侧壁;所述壳体(32)能够与所述梁托(111)固定连接,以使所述框架梁(2)安装在所述框架柱(1)上。
6.根据权利要求5所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,还包括螺栓组件(4),所述壳体(32)通过所述螺栓组件(4)与所述梁托(111)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述螺栓组件(4)包括第一螺栓(41)和第二螺栓(42);所述第一螺栓(41)沿第一方向设置,且所述第一螺栓(41)能够贯穿所述壳体(32)和所述梁托(111),以使所述梁托(111)与所述壳体(32)固定连接;所述第二螺栓(42)沿第二方向设置,且所述第二螺栓(42)能够贯穿所述壳体(32)和所述梁托(111),以使所述梁托(111)与所述壳体(32)固定连接;
8.根据权利要求7所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述梁托(111)上形成有第一安装孔(112),所述壳体(32)上形成有第二安装孔(321),所述第一安装孔(112)与所述第二安装孔(321)相对应,所述第一螺栓(41)穿过所述第一安装孔(112)与所述第二安装孔(321),以使所述梁托(111)与所述壳体(32)固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述梁托(111)上还形成有第三安装孔(113),所述壳体(32)上还形成有第四安装孔(322),所述第三安装孔(113)与所述第四安装孔(322)相对应,所述第二螺栓(42)穿过所述第三安装孔(113)与所述第四安装孔(322),以使所述梁托(111)与所述壳体(32)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种框架梁节点结构,其特征在于,所述壳体(32)还包括槽型板(323)、顶部板(324)和补强板(325),所述顶部板(324)和所述补强板(325)分别固定在所述槽型板(323)顶部;所述第二安装孔(321)均匀分布在所述补强板(325)上和所述槽型板(323)底部;所述第四安装孔(322)均匀分布在所述槽型板(323)相对两侧。