【技术实现步骤摘要】
一种基于U型板的梁柱耗能连接件及其施工方法
[0001]本专利技术属于装配式建筑
，特别涉及一种基于U型板的梁柱耗能连接件及其施工方法。
技术介绍
[0002]随着装配式建筑的快速发展，干式连接技术由于其不需要现场进行大量湿作业，满足装配式建筑绿色环保，节能高效的发展理念，得到了广泛关注；预制梁柱相连的部位称为节点核心区，是主体结构受力的关键部位，在结构中处于弯矩、剪力及轴力复合作用的受力状态。
[0003]目前，大多采用对节点部分构件进行削弱来控制地震时塑性铰发生在梁端位置，通过塑性铰来耗散地震力，防止立柱破坏影响整体结构的安全，以满足强柱弱梁的设计理念；但现有的梁柱节点的耗能能力较差，结构复杂，震后自复位能力较差的技术问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于U型板的梁柱耗能连接件及其施工方法，以解决现有的梁柱节点震后自复位能力及耗能能力较弱的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种基于U型板的梁柱耗能连接件，所述梁柱耗能连接件设置在预制柱与预制梁的连接节点处；所述梁柱耗能连接件包括柱侧端板、两个耗能单元、梁侧端板及连接型钢；柱侧端板与梁侧端板竖向平行设置在梁柱节点处，连接型钢固定设置在柱侧端板与梁侧端板之间；梁侧端板通过预应力筋与预制梁的梁端固定；两个耗能单元对称设置在连接型钢的上下两侧，耗能单元的一端与柱侧端板固定连接，另一端与预制梁的梁端固定连接；>[0007]耗能单元包括第一型钢、柱侧连接板、U型板、梁侧连接板及第二型钢；柱侧连接板与梁侧连接板竖向平行设置，柱侧连接板的通过第一型钢与柱侧端板固定连接，梁侧连接板通过第二型钢与预制梁的梁端固定连接，U型板设置在柱侧连接板与梁侧连接板之间，U型板的开口方向远离预制梁的水平轴线设置；U型板的一端通过螺栓与柱侧连接板固定连接，另一端通过螺栓与梁侧连接板固定连接。
[0008]进一步的，预制梁的梁端上下对称设置有耗能件安装槽，两个耗能单元中的第二型钢设置在耗能件安装槽中，并与耗能件安装槽的竖直面固定；
[0009]耗能件安装槽的竖直面设置有梁端预埋板，梁端预埋板的一侧与第二型钢固定，另一侧与预制梁中的梁内纵筋固定连接。
[0010]进一步的，预制梁的梁端均匀设置有预应力筋孔，预应力筋的一端穿插固定在预应力筋孔中，另一端贯穿梁侧端板后通过螺栓锚固在梁侧端板上。
[0011]进一步的，梁侧端板与预制梁之间还设置有抗剪件，预制梁的梁端中心处设置有抗剪件预留孔，抗剪件的一端与梁侧端板的中心固定，另一端穿插在抗剪件预留孔中。
[0012]进一步的，还包括柱侧加强板；柱侧加强板设置在预制柱的侧壁上，并与柱侧端板竖向平行且对称设置；柱侧加强板与柱侧端板之间通过高强螺栓杆固定连接在一起；
[0013]其中，高强螺栓杆水平贯穿设置在预制柱中，高强螺栓杆的一端与柱侧加强板固定连接，另一端与柱侧端板固定连接。
[0014]进一步的，柱侧加强板和/或柱侧端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实。
[0015]进一步的，连接型钢采用变截面工字型钢，变截面工字型钢的腹板竖向设置；变截面工字型钢的小截面端与柱侧端板焊接固定，大截面端与梁侧端板焊接固定。
[0016]进一步的，第一型钢和第二型钢均采用工字钢，工字钢的腹板竖向设置，且沿预制梁的轴线设置。
[0017]进一步的，耗能单元中的U型板在预制梁的宽度方向上对称设置。
[0018]本专利技术还提供了一种基于U型板的梁柱耗能连接件的施工方法，包括以下步骤：
[0019]利用连接型钢将柱侧端板及梁侧端板固定连接在一起，形成连接件主体；
[0020]将第一型钢的一端固定安装在连接件主体上，并将柱侧连接板固定安装在第一型钢的另一端；
[0021]将第二型钢的一端固定安装在预制梁的梁端，并将梁侧连接板固定安装在第二型钢的另一端；
[0022]通过预应力筋将梁侧端板与预制梁的梁端固定连接，以使连接件主体与预制梁的固连；
[0023]吊装带有连接件主体的预制梁至预制柱的预设安装位置；
[0024]采用螺栓将U型板固定在柱侧连接板与柱侧连接板之间，并将柱侧端板与预制柱固定连接，即所述梁柱耗能连接件施工完成。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0026]本专利技术提供了一种基于U型板的梁柱耗能连接件及其施工方法，利用连接型钢将柱侧端板与梁侧端板固定形成连接件主体，在连接型钢的上下两侧分别设置耗能单元；其中，耗能单元中设置U型板，利用U型板的塑性变形进行耗能，实现将结构的塑性铰有效控制在梁柱节点处，通过节点的屈服耗能，起到减振的效果；同时，梁侧端板通过预应力筋与预制梁固定，在预应力的作用下，能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始状态，自复位能力较好，减少残余变形，有效提高了结构的抗震性能，延长了建筑结构的使用寿命；U型板与梁柱侧的连接板均采用螺栓固定，便于震后修复或更换。
[0027]进一步的，在预制梁的梁端设置耗能件安装槽，并将耗能单元中的第二型钢通过梁端预埋板与预制梁固定连接，通过设置耗能件安装槽，为预制梁的梁端提供了较大的转动空间，以使耗能单元中的U型板在地震作用下能够充分变形，实现能量的耗散；同时，避免了预制梁的梁端混凝土因应力集中被压碎导致的抗弯能力下降，有效提高了梁柱耗能连接件的耗能能力，进而提高了结构的抗震性能。
[0028]进一步的，通过将预应力筋锚固在预制梁的梁端，并将预应力筋与梁端端板锚固，能够实现在预制工厂完成对预应力筋的张拉，最大限度的保证了构件的自复位能力，能够适用不同位置的节点施工。
[0029]进一步的，通过在梁侧端板与预制梁之间设置抗剪件，抗剪件能够有效分担预应力筋承担的剪力和弯矩，减弱了构件变形产生的应力损失，增强了预制梁的抗剪能力及自
复位效果。
[0030]进一步的，通过在预制柱的侧壁上设置柱侧加强板，柱侧加强板与柱侧端板通过高强螺栓杆固定连接，利用高强螺栓杆连接梁柱，满足“强节点，弱构件”的设计理念，实现将塑性铰控制在节点位置，通过节点处的耗能连接件的屈服耗能，达到减振的效果；同时，便于震后更换或修复。
[0031]进一步的，柱侧加强板和/或柱侧端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实，避免了由于预制柱由于预制精度的限度，导致柱侧端板或柱侧加强板的安装精度降低，起到对柱侧端板或柱侧加强板的校直作用；同时，灌浆层能够对高强螺栓杆起到粘结作用，减少了高强螺栓杆的拉力，延缓了柱侧端板的破坏；采用了高强螺栓杆与灌浆料连接的节点不同于一般的采用端板螺栓的半刚性连接，节点刚性更强，传力更加可靠。
[0032]进一步的，连接型钢采用变截面工字型钢，削减梁柱节点端头的刚度，确保了地震作用下，耗能连接件的变形更加充分，有效提高了耗能连接件的耗能能力；同时，采用变截面工字型钢，为耗能连接件的安装预留更多的操作空间，有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于U型板的梁柱耗能连接件，其特征在于，所述梁柱耗能连接件设置在预制柱(1)与预制梁(2)的连接节点处；所述梁柱耗能连接件包括柱侧端板(3)、两个耗能单元(4)、梁侧端板(5)及连接型钢(6)；柱侧端板(3)与梁侧端板(5)竖向平行设置在梁柱节点处，连接型钢(6)固定设置在柱侧端板(3)与梁侧端板(5)之间；梁侧端板(5)通过预应力筋(8)与预制梁(2)的梁端固定；两个耗能单元(4)对称设置在连接型钢(6)的上下两侧，耗能单元(4)的一端与柱侧端板(3)固定连接，另一端与预制梁(2)的梁端固定连接；耗能单元(4)包括第一型钢(401)、柱侧连接板(402)、U型板(403)、梁侧连接板(404)及第二型钢(405)；柱侧连接板(402)与梁侧连接板(404)竖向平行设置，柱侧连接板(402)的通过第一型钢(401)与柱侧端板(3)固定连接，梁侧连接板(404)通过第二型钢(405)与预制梁(2)的梁端固定连接，U型板(403)设置在柱侧连接板(402)与梁侧连接板(404)之间，U型板(403)的开口方向远离预制梁(2)的水平轴线设置；U型板(403)的一端通过螺栓与柱侧连接板(402)固定连接，另一端通过螺栓与梁侧连接板(404)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于U型板的梁柱耗能连接件，其特征在于，预制梁(2)的梁端上下对称设置有耗能件安装槽(202)，两个耗能单元(4)中的第二型钢(405)设置在耗能件安装槽(202)中，并与耗能件安装槽(202)的竖直面固定；耗能件安装槽(202)的竖直面设置有梁端预埋板(406)，梁端预埋板(406)的一侧与第二型钢(405)固定，另一侧与预制梁(2)中的梁内纵筋(201)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种基于U型板的梁柱耗能连接件，其特征在于，预制梁(2)的梁端均匀设置有预应力筋孔(203)，预应力筋(8)的一端穿插固定在预应力筋孔(203)中，另一端贯穿梁侧端板(5)后通过螺栓锚固在梁侧端板(5)上。4.根据权利要求1所述的一种基于U型板的梁柱耗能连接件，其特征在于，梁侧端板(5)与预制梁(2)之间还设置有抗剪件(7)，预制梁(...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜，张皓，黄仁杰，苗欣蔚，张家瑞，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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