[发明专利]装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构及拼装方法

权利要求书

1.一种装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，包括两块柱内预埋钢板、梁内预埋钢板、两个弧形约束钢板、两个弧形转动钢板、矩形摩擦垫片、无粘结预应力筋(32)和若干预应力筋锚具(33)，两块柱内预埋钢板分别安装在预制钢筋混凝土柱的左右两侧，位于内侧的柱内预埋钢板上安装两个弧形约束钢板，所述梁内预埋钢板安装在预制钢筋混凝土梁与柱连接的一侧，梁端的上下两侧安装有弧形转动钢板，所述预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁相互垂直并通过弧形约束钢板与弧形转动钢板的配合进行连接，所述弧形转动钢板与弧形约束钢板通过矩形摩擦垫片进行固定，所述无粘结预应力筋(32)横向穿过预制钢筋混凝土柱与预制钢筋混凝土梁形成的整体，且在端部通过若干预应力筋锚具(33)进行固定。

2.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述柱内预埋钢板包括矩形钢板Ⅰ(1)、若干预应力筋孔Ⅰ(2)和若干螺栓孔Ⅰ(3)，所述矩形钢板Ⅰ(1)上设置有预应力筋孔Ⅰ(2)和螺栓孔Ⅰ(3)，若干螺栓孔Ⅰ(3)分别位于若干预应力筋孔Ⅰ(2)的上下两侧。

3.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述预制钢筋混凝土柱包括若干柱纵向受力钢筋(4)、若干柱箍筋(5)和若干金属波纹管Ⅰ(6)，若干柱纵向受力钢筋(4)和若干柱箍筋(5)相互垂直绑扎为一个柱形钢筋笼，在柱形钢筋笼的中部横向设置有若干金属波纹管Ⅰ(6)，每个金属波纹管Ⅰ(6)的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅰ(7)，用以穿过无粘结预应力筋(32)。

4.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述梁内预埋钢板包括矩形钢板Ⅱ(9)和若干预应力筋孔Ⅱ(10)，所述矩形钢板Ⅱ(9)上设置有若干预应力筋孔Ⅱ(10)。

5.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述预制钢筋混凝土梁包括若干梁负弯矩筋(11)、若干梁正弯矩筋(12)、若干梁箍筋(13)、若干定位钢筋(14)和若干金属波纹管Ⅱ(15)，若干梁负弯矩筋(11)和若干梁正弯矩筋(12)相互垂直绑扎为一个梁形钢筋笼，且周向通过若干梁箍筋(13)进行固定，在梁形钢筋笼中横向设置有若干金属波纹管Ⅱ(15)，若干金属波纹管Ⅱ(15)设置在若干定位钢筋(14)上，所述金属波纹管Ⅱ(15)的内部空心区域作为预应力筋孔道Ⅱ(16)，用以穿过无粘结预应力筋(32)。

6.根据权利要求1所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述弧形约束钢板包括约束钢板(18)、螺栓孔Ⅱ(19)和螺栓转动槽(20)，所述约束钢板(18)包括一个背板和两个侧板，其中两个侧板分别与垂直连接在背板的两侧，所述背板上开有两个螺栓孔Ⅱ(19)，每个侧板上开有一个弧形的螺栓转动槽(20)。

7.根据权利要求6所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述弧形转动钢板包括转动钢板(23)、螺栓孔Ⅲ(24)和螺栓转动孔(25)，所述转动钢板(23)包括一个底板和三个竖板，三个竖板垂直连接在底板上，所述底板上设置有两个螺栓孔Ⅲ(24)，每个竖板上设置有螺栓转动孔(25)。

8.根据权利要求7所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述矩形摩擦垫片设置在弧形约束钢板的两侧，所述弧形约束钢板和弧形转动钢板通过高强螺栓(28)依次穿过矩形摩擦垫片、螺栓转动槽(20)和和螺栓转动孔(25)进行固定。

9.根据权利要求8所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构，其特征在于，所述矩形摩擦垫片包括摩擦垫片(30)和高强螺栓孔(31)，所述摩擦垫片(30)上设置有高强螺栓孔(31)，高强螺栓孔(31)的尺寸由高强螺栓(28)的螺杆外径确定。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的装配式混凝土自复位梁柱转动节点连接结构的拼装方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)绑扎预制钢筋混凝土柱的钢筋骨架，绑扎完毕后，在钢筋骨架的中部区域绑扎若干根金属波纹管Ⅰ(6)，并将柱内预埋钢板通过模板固定在钢筋骨架的两侧，保证预应力筋孔Ⅰ(2)与预应力筋孔道Ⅰ(7)对齐，然后进行混凝土浇筑，待混凝土凝固后，拔出钢棒，形成柱预留螺栓孔(8)，然后拆除模板，完成预制钢筋混凝土柱的制作；绑扎预制钢筋混凝土梁，钢筋绑扎完毕后，在钢筋骨架的中部区域绑扎若干根金属波纹管Ⅱ(15)，并将梁内预埋钢板通过模板固定在钢筋骨架的一侧，保证预应力筋孔Ⅱ(10)与预应力筋孔道Ⅱ(16)对齐，然后进行混凝土浇筑，待混凝土凝固后，拔出钢棒，形成梁预留螺栓孔(17)，然后拆除模板，完成预制钢筋混凝土梁的制作；

(2)将弧形约束钢板远离半弧边界一侧的板壁紧贴预制钢筋混凝土柱外表面柱内预埋钢板的上下区域，确保螺栓孔Ⅱ(19)和柱预留螺栓孔(8)对齐，然后将柱端固定螺栓(21)沿螺栓孔Ⅱ(19)和柱预留螺栓孔(8)贯通插入并穿过弧形约束钢板和预制钢筋混凝土柱，柱端固定螺栓(21)在预制钢筋混凝土柱另一侧外表面伸出的螺杆部分，通过柱端固定螺母(22)拧紧固定；

(3)将弧形转动钢板远离半弧边界一侧的板壁紧贴预制钢筋混凝土梁的上下外表面，确保螺栓孔Ⅲ(24)和梁预留螺栓孔(17)对齐，然后将梁端固定螺栓(26)沿螺栓孔Ⅲ(24)和梁预留螺栓孔(17)由下至上贯通插入并穿过弧形转动钢板和预制钢筋混凝土梁，梁端固定螺栓(26)在弧形转动钢板上方伸出的螺杆部分，通过梁端固定螺母(27)拧紧固定；

(4)将预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁吊装至预定位置，缓慢移动预制钢筋混凝土梁，使弧形转动钢板的两翼板壁外侧插入到弧形约束钢板的两翼板壁内侧，直至二者的半弧边界区域，以及螺栓转动孔(25)和螺栓转动槽(20)在上下高度边界上彼此对齐，此时弧形转动钢板与弧形约束钢板在靠近梁柱上下交界的区域预留了一定空隙用以相对转动，在这一过程中，确保预制钢筋混凝土梁和预制钢筋混凝土柱的接触界面紧贴对齐，同时预应力筋孔Ⅰ(2)和预应力筋孔Ⅱ(10)彼此对齐；

(5)引导无粘结预应力筋(32)穿过全部预制构件，然后在预制钢筋混凝土梁的一侧对无粘结预应力筋(32)进行张拉，同时在预制钢筋混凝土柱的一侧采用预应力筋锚具(33)固定无粘结预应力筋(32)；

(6)待无粘结预应力筋(32)张拉并锚固完毕后，在螺栓转动槽(20)的两侧放置矩形摩擦垫片，然后将高强螺栓(28)穿过高强螺栓孔(31)、螺栓转动槽(20)和螺栓转动孔(25)，并用扭矩扳手拧紧螺母(29)，扭矩扳手施加的预紧力由预制构件间传递的剪力计算确定。