本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)工程，更具體的說是涉及一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，適用于跨度較大的辦公樓、商場、工業(yè)廠房等建筑結(jié)構(gòu)，尤其適用于高烈度地震區(qū)域。

背景技術(shù)：

1、裝配式建筑具有節(jié)能、高效、環(huán)保等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土(rc)框架結(jié)構(gòu)在地震作用下，往往因節(jié)點(diǎn)區(qū)域的脆性破壞而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的倒塌。為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，近年來，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)逐漸被廣泛應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)連接和耗能能力方面仍存在不足，尤其是在高烈度地震區(qū)域，結(jié)構(gòu)的抗震性能和耗能能力仍需進(jìn)一步提升。

2、現(xiàn)有的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)通常采用剛性連接或半剛性連接，這種連接方式在地震作用下容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)域的破壞。此外，傳統(tǒng)的鋼梁結(jié)構(gòu)在地震作用下的耗能能力有限，難以有效吸收和耗散地震能量。因此，為了從根本上提升裝配式建筑的性能，包括：生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工便利性、結(jié)構(gòu)抗震安全可靠、抗震韌性優(yōu)越(震后不需修復(fù)或稍許修復(fù)即可恢復(fù)結(jié)構(gòu)的使用功能)，即具備簡單、安全、可持續(xù)且韌性好的特點(diǎn)，亟需一種新型的既能提高節(jié)點(diǎn)的連接性能，又能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耗能能力的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，針對(duì)傳統(tǒng)裝配式節(jié)點(diǎn)耗能能力不足、地震易發(fā)生整體倒塌、鋼梁震后塑性變形集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不可修復(fù)、rc柱與鋼梁連接界面剪力傳遞效率低、大跨度結(jié)構(gòu)豎向變形與水平抗震需求矛盾突出等問題，本發(fā)明提供了一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，旨在解決上述技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，包括：

4、預(yù)制上柱，所述預(yù)制上柱的底部設(shè)有上柱套箍，所述上柱套箍的底沿超出所述預(yù)制上柱的底面；

5、預(yù)制下柱，所述預(yù)制下柱的頂部設(shè)有下柱套箍，所述下柱套箍的頂沿超出所述預(yù)制下柱的頂面，所述預(yù)制下柱和所述預(yù)制上柱通過所述下柱套箍和所述上柱套箍對(duì)接并焊接固定；

6、耗能鋼梁，所述耗能鋼梁連接在所述預(yù)制下柱的所述下柱套箍的側(cè)壁上。

7、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明具備高效裝配性，預(yù)制上柱與預(yù)制下柱以及耗能鋼梁的各部件在工廠精準(zhǔn)預(yù)制，現(xiàn)場快速拼裝，大幅縮短施工周期；擁有良好抗震性，通過鋼梁消能段以及套箍與柱體的穩(wěn)固連接，在地震作用下能有效耗能，保障結(jié)構(gòu)安全；且適應(yīng)高烈度地區(qū)復(fù)雜工況，保證結(jié)構(gòu)整體性與穩(wěn)定性強(qiáng)；同時(shí)，柱體形式靈活可選，滿足不同建筑需求。

8、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)制上柱的底部預(yù)埋固定有上柱套箍錨板，所述上柱套箍錨板上開設(shè)有上柱錨板孔洞，所述預(yù)制上柱內(nèi)部的上柱縱筋的端頭穿過所述上柱錨板孔洞，并通過螺母鎖緊所述上柱套箍錨板，所述上柱套箍焊接固定在所述上柱套箍錨板的外側(cè)邊沿。

9、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)制下柱的頂部預(yù)埋固定有下柱套箍錨板，所述下柱套箍錨板上開設(shè)有下柱錨板孔洞，所述預(yù)制下柱內(nèi)部的下柱縱筋的端頭穿過所述下柱錨板孔洞，并通過螺母鎖緊所述下柱套箍錨板，所述下柱套箍焊接固定在所述下柱套箍錨板的外側(cè)邊沿。

10、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述耗能鋼梁為工字型梁。

11、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述下柱套箍的外側(cè)壁固定有鋼牛腿，所述耗能鋼梁包括鋼梁消能段和鋼梁中間段，所述鋼梁消能段與所述鋼牛腿之間，以及所述鋼梁消能段與所述鋼梁中間段之間均通過上翼緣拼接板、腹板拼接板和下翼緣拼接板。

12、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述下柱套箍內(nèi)側(cè)的所述下柱套箍錨板的數(shù)量為兩塊，且分別與所述鋼牛腿的翼緣對(duì)應(yīng)。

13、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)制上柱和所述預(yù)制下柱均采用高強(qiáng)度混凝土預(yù)制而成；或，所述預(yù)制上柱和所述預(yù)制下柱均為空心柱，所述空心柱的內(nèi)腔用于后澆混凝土。

14、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述上柱套箍的底沿具有坡口。

15、優(yōu)選的，在上述一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)中，所述上柱套箍、所述下柱套箍和所述耗能鋼梁均經(jīng)過防腐和防火處理。

16、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供了一種，具有以下有益效果：

17、1、提高施工效率和質(zhì)量：預(yù)制裝配式設(shè)計(jì)使得構(gòu)件在工廠預(yù)制完成，現(xiàn)場安裝方便快捷，大大縮短了施工周期，減少了現(xiàn)場濕作業(yè)，提高了施工效率和質(zhì)量。

18、2、提高結(jié)構(gòu)的抗震性能：鋼梁消能段的設(shè)計(jì)使得結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠有效耗散能量，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時(shí)，上柱套箍和下柱套箍與預(yù)制柱的連接方式能夠有效傳遞力，保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的穩(wěn)定性，適用于高烈度地區(qū)。

19、3、降低維修成本和時(shí)間：可更換的鋼梁消能段設(shè)計(jì)使得當(dāng)?shù)卣鸬葹?zāi)害發(fā)生后，能夠方便地更換受損的消能段，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的性能，降低了維修成本和時(shí)間。

20、4、提高結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性：預(yù)制上柱和預(yù)制下柱可為實(shí)心柱，也可為空心柱，為空心柱時(shí)后澆空腔砼，可根據(jù)實(shí)際工程需求選擇合適的柱體形式，提高結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性。

21、5、提高鋼構(gòu)件的耐久性和安全性：所有鋼構(gòu)件均進(jìn)行防腐、防火處理，提高了鋼構(gòu)件的耐久性和安全性，延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)制上柱(1)的底部預(yù)埋固定有上柱套箍錨板(12)，所述上柱套箍錨板(12)上開設(shè)有上柱錨板孔洞，所述預(yù)制上柱(1)內(nèi)部的上柱縱筋(13)的端頭穿過所述上柱錨板孔洞，并通過螺母鎖緊所述上柱套箍錨板(12)，所述上柱套箍(11)焊接固定在所述上柱套箍錨板(12)的外側(cè)邊沿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)制下柱(2)的頂部預(yù)埋固定有下柱套箍錨板(22)，所述下柱套箍錨板(22)上開設(shè)有下柱錨板孔洞，所述預(yù)制下柱(2)內(nèi)部的下柱縱筋(23)的端頭穿過所述下柱錨板孔洞，并通過螺母鎖緊所述下柱套箍錨板(22)，所述下柱套箍(21)焊接固定在所述下柱套箍錨板(22)的外側(cè)邊沿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述耗能鋼梁(3)為工字型梁。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述下柱套箍(21)的外側(cè)壁固定有鋼牛腿(24)，所述耗能鋼梁(3)包括鋼梁消能段(31)和鋼梁中間段(32)，所述鋼梁消能段(31)與所述鋼牛腿(24)之間，以及所述鋼梁消能段(31)與所述鋼梁中間段(32)之間均通過上翼緣拼接板(33)、腹板拼接板(34)和下翼緣拼接板(35)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述下柱套箍(21)內(nèi)側(cè)的所述下柱套箍錨板(22)的數(shù)量為兩塊，且分別與所述鋼牛腿(24)的翼緣對(duì)應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)制上柱(1)和所述預(yù)制下柱(2)均為空心柱，所述空心柱的內(nèi)腔用于后澆混凝土。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)制上柱(1)和所述預(yù)制下柱(2)均采用高強(qiáng)度混凝土預(yù)制而成。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上柱套箍(11)的底沿具有坡口(111)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一種預(yù)制裝配式rc柱-耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上柱套箍(11)、所述下柱套箍(21)和所述耗能鋼梁(3)均經(jīng)過防腐和防火處理。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種預(yù)制裝配式Rc柱?耗能鋼梁結(jié)構(gòu)，涉及建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，包括預(yù)制上柱、預(yù)制下柱和耗能鋼梁；預(yù)制上柱的底部設(shè)有上柱套箍，上柱套箍的底沿超出預(yù)制上柱的底面；預(yù)制下柱的頂部設(shè)有下柱套箍，下柱套箍的頂沿超出預(yù)制下柱的頂面，預(yù)制下柱和預(yù)制上柱通過下柱套箍和上柱套箍對(duì)接并焊接固定；耗能鋼梁連接在預(yù)制下柱的下柱套箍的側(cè)壁上。本發(fā)明具備高效裝配性，預(yù)制上柱與預(yù)制下柱以及耗能鋼梁的各部件在工廠精準(zhǔn)預(yù)制，現(xiàn)場快速拼裝，大幅縮短施工周期；擁有良好抗震性，通過鋼梁消能段以及套箍與柱體的穩(wěn)固連接，在地震作用下能有效耗能，保障結(jié)構(gòu)安全；且適應(yīng)高烈度地區(qū)復(fù)雜工況，保證結(jié)構(gòu)整體性與穩(wěn)定性強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳云,付心悅,張嘉璽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28