CN108179806B - 一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，它包括基础连接件和上部装配式结构体系，上部装配式结构体系包括预制组合节点、预制柱、预制叠合主梁，所述预制柱设置于预制组合节点上下两端，所述预制叠合主梁设置于预制组合节点侧端。本发明的目的是提供一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，可改善全装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能，更快更好地解决钢筋混凝土框架结构的全装配式化，便于施工安装，提高工作效率。

Description

一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系。

背景技术

装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类建筑，是我国建筑结构发展的重要方向之一。与传统的现浇混凝土结构相比，装配式混凝土建筑能够减少建筑垃圾，更符合绿色施工的节能、节材、节水、环保以及可持续发展等要求；其构件能够工厂化生产，降低生产成本，提高工效。

装配式混凝土建筑的受力性能主要受预制构件连接节点传力可靠性的影响。柱柱连接、梁柱连接和梁梁连接节点域部位受力非常复杂，在地震荷载作用下尤为突出。同时，装配式构件的连接方式也影响到结构荷载传递和工程安装施工。

目前，实际工程中装配式混凝土结构的预制构件连接通常采用钢筋套筒灌浆工艺或梁受力钢筋加锚板与混凝土柱直接现浇等方式，其装配工效较低，且很容易在地震作用下成为结构的薄弱部位，减弱结构整体抗震性能。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，能够更快更好地解决钢筋混凝土框架结构的全装配式化，且构件连接节点受力性能更好，传力更可靠，便于安装施工，提高工作效率，改善装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：它包括基础连接件和上部装配式结构体系；所述上部装配式结构体系包括预制组合节点、预制柱、预制叠合主梁，所述预制组合节点包括节点箱形截面钢结构、销钉、与预制柱连接的第一钢连接件、与预制叠合主梁连接的第二钢连接件，节点箱形截面钢结构内设置有连接相对两侧第二钢连接件的节点贯通钢筋，所述节点箱形截面钢结构整体包裹浇筑混凝土；所述预制柱包括预制柱钢筋骨架和预制柱端钢连接件，所述预制柱钢筋骨架包括柱纵向受力钢筋、柱箍筋，所述柱纵向受力钢筋末端与预制柱端钢连接件焊接，所述预制柱端钢连接件与第一钢连接件连接，所述预制柱钢筋骨架整体包裹浇筑混凝土；所述预制叠合主梁包括预制主梁钢筋骨架、梁端钢连接件，所述预制主梁钢筋骨架包括主梁下部纵向受力钢筋、主梁上部纵向受力钢筋、主梁箍筋，所述梁端钢连接件一端伸入预制主梁钢筋骨架内且下翼缘焊接于预制主梁钢筋骨架上，所述梁端钢连接件与第二钢连接件连接，所述主梁上部纵向受力钢筋与第二钢连接件上翼缘焊接，所述预制主梁钢筋骨架整体包裹浇筑混凝土；所述基础连接件包括基础箱形截面钢结构、与预制柱连接的第五钢连接件、锚固钢筋和销钉，所述锚固钢筋与基础箱形截面钢结构焊接，所述销钉焊接于基础箱形截面钢结构和节点箱形截面钢结构外表面，通过基础箱形截面钢结构和节点箱形截面钢结构上的销钉增加钢结构与混凝土的整体性，避免当发生震动时，混凝土与钢结构部件发生位移。

进一步的，所述第二钢连接件为工字形。

进一步的，所述梁端钢连接件为丄字形。

进一步的，所述主梁上部纵向受力钢筋和主梁下部纵向受力钢筋分别间隔设置于主梁箍筋内侧上下两端，所述梁端钢连接件下翼缘焊接于主梁下部纵向受力钢筋上。

进一步的，所述节点箱形截面钢结构设置有第三钢连接件；所述预制主梁钢筋骨架左右两侧设置有抗扭钢筋，所述抗扭钢筋与第三钢连接件焊接。

进一步的，它还包括预制叠合次梁，所述预制叠合次梁包括次梁骨架、丄字形的次梁钢连接件，所述次梁骨架上浇筑有混凝土，所述次梁钢连接件设置于次梁骨架两端，所述次梁钢连接件与预制叠合主梁上的第四钢连接件连接；所述第四钢连接件设置于预制叠合主梁上。

进一步的，所述次梁骨架包括次梁上部纵向受力钢筋、次梁下部纵向受力钢筋、次梁箍筋，所述次梁上部纵向受力钢筋与次梁下部纵向受力钢筋分别设置于次梁箍筋内侧上下两端；所述次梁下部纵向受力钢筋与次梁钢连接件下翼缘焊接。

本发明的有益效果：1、本体系预制构件连接部位采用了钢骨混凝土构件做法，与传统的混凝土装配式结构连接做法相比，传力更为可靠。

2、梁柱连接节点采用组合节点加贯通钢筋的做法，改善了节点的抗震性能。

3、构件连接方式类似于装配式钢结构构件连接方式，施工安装更为快捷，可有效减少吊装机械设备占用时间，大大提高工作效率。

4、预制组合节点与预制叠合主梁和预制柱通过螺栓、焊缝等方式，构件连接部位采用钢-混凝土组合构件和节点，连接部位和节点的延性和承载力更好；预制构件之间有一定长度的钢-混凝土组合截面过渡，可确保地震作用过程中的塑性铰外移，防止节点发生破坏。

附图说明

图1为上部装配式结构体系结构示意图。

图2为预制组合节点与预制叠合主梁连接示意图（未显示混凝土）。

图3为预制组合节点与预制柱连接示意图（未显示混凝土）。

图4为预制叠合主梁与预制叠合次梁连接示意图（未显示混凝土）。

图5为预制柱结构示意图（未显示混凝土）。

图6为预制叠合主梁结构示意图（未显示混凝土）。

图7为预制叠合次梁结构示意图（未显示混凝土）。

图8为预制组合节点结构示意图（未显示混凝土）。

图9为基础连接件结构示意图（未显示混凝土）。

图中所述文字标注表示为：1、预制组合节点；2、预制柱；3、预制叠合主梁；4、预制叠合次梁；101、节点箱形截面钢结构；102、销钉；103、第一钢连接件；104、第二钢连接件；105、节点贯通钢筋；106、竖向连接板；107、横向连接板；108、第三钢连接件；201、预制柱钢筋骨架；202、预制柱端钢连接件；203、纵向受力钢筋；204、柱箍筋；301、主梁钢筋骨架；302、梁端钢连接件；303、抗扭钢筋；304、主梁下部纵向受力钢筋；305、主梁上部纵向受力钢筋；306、主梁箍筋；307、第四钢连接件；401、次梁骨架；402、次梁钢连接件；403、次梁箍筋；404、次梁上部纵向受力钢筋；405、次梁下部纵向受力钢筋；501、基础箱形截面钢结构；502、第五钢连接件；503、锚固钢筋；504、基础梁钢筋。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图9所示，本发明的具体结构为：它包括基础连接件和上部装配式结构体系；所述上部装配式结构体系包括预制组合节点1、预制柱2、预制叠合主梁3，所述预制组合节点1包括节点箱形截面钢结构101、销钉102、与预制柱连接的第一钢连接件103、与预制叠合主梁3连接的第二钢连接件104，所述第一钢连接件103根据需求设置于节点箱形截面钢结构101上下两端或者一端，所述第一钢连接件103与节点箱形截面钢结构101可焊接或者一体成型，为方便与预制柱2连接，所述第一钢连接件103为四块钢板围合成的四边形结构，所述第一钢连接件103内侧端通过螺栓连接有竖向连接板106，通过竖向连接板106与预制柱2进行初步连接；所述第二钢连接件104通过横向连接板107与预制叠合主梁3进行初步连接，为了保证传力和改善节点性能，节点箱形截面钢结构101内设置有连接相对两侧第二钢连接件104的节点贯通钢筋105，通过节点贯通钢筋105进行传力，所述节点箱形截面钢结构101整体包裹浇筑混凝土；所述预制柱2包括预制柱钢筋骨架201和预制柱端钢连接件202，所述预制柱2的纵向受力钢筋203末端与预制柱端钢连接件202焊接，预制柱端钢连接件202通过螺栓固定在竖向连接板106上，从而使得预制柱端钢连接件202与第一钢连接件103初步连接起来，然后将预制柱端钢连接件202与第一钢连接件103焊接起来，以确保连接的牢固性，所述预制柱钢筋骨架201通过支模再浇筑混凝土；所述预制叠合主梁3包括预制主梁钢筋骨架301、梁端钢连接件302，所述预制主梁钢筋骨架301包括主梁下部纵向受力钢筋304、主梁上部纵向受力钢筋305、主梁箍筋306，其中主梁上部纵向受力钢筋305在现场绑扎在主梁箍筋306上，所述梁端钢连接件302一端伸入预制主梁钢筋骨架301内且下翼缘焊接于主梁下部纵向受力钢筋304上，梁端钢连接件302通过螺栓固定在横向连接板107上，从而使得梁端钢连接件302与第二钢连接件104连接，从而使得预制叠合主梁3与预制组合节点1构成一个整体，所述主梁上部纵向受力钢筋305与第二钢连接件104上翼缘焊接，以保证梁端负弯矩钢筋的连续性，所述预制主梁钢筋骨架301在工厂整体包裹浇筑混凝土；所述基础连接件包括基础箱形截面钢结构501、与预制柱2连接的第五钢连接件502、锚固钢筋503和销钉102，所述锚固钢筋503与基础箱形截面钢结构501焊接并固定在基础底板钢筋上，且基础梁钢筋504穿过基础箱形截面钢结构501，所述销钉102焊接于基础箱形截面钢结构501外表面，所述第五钢连接件502与预制柱2下端的预制柱端钢连接件202通过钢板连接件进行初步连接，然后在校正预制柱2的垂直度后再与预制柱端钢连接件202焊接在一起，以保证柱的受力性能。

优选的，所述第二钢连接件104为工字形。

优选的，所述梁端钢连接件302为丄字形。

优选的，根据构件受力需要，所述节点箱形截面钢结构101上于第二钢连接件104左右两侧设置有第三钢连接件108；所述预制主梁钢筋骨架301左右两侧设置有抗扭钢筋303，所述抗扭钢筋303与第三钢连接件108焊接，以提高构件的抗扭性能。

优选的，根据楼面结构受力需要，它还包括预制叠合次梁4，所述预制叠合次梁4包括次梁骨架401、丄字形的次梁钢连接件402，所述次梁骨架401在工厂浇筑混凝土，所述次梁钢连接件402设置于次梁骨架401两端，所述次梁钢连接件402与预制叠合主梁3上的第四钢连接件307连接，连接时，首先将次梁钢连接件402与第四钢连接件307分别通过螺栓连接在连接钢板一端，然后在焊接，以确保构件连接部位的受力性能；所述第四钢连接件307设置于预制叠合主梁3中。

优选的，所述次梁骨架401包括次梁上部纵向受力钢筋404、次梁下部纵向受力钢筋405、次梁箍筋403，所述次梁上部纵向受力钢筋404与次梁下部纵向受力钢筋405分别设置于次梁箍筋403内侧上下两端；所述次梁下部纵向受力钢筋405与次梁钢连接件402下翼缘焊接，其中次梁上部纵向受力钢筋404在施工现场绑扎。

具体铺设过程：根据结构和构件受力要求，在工厂加工预制组合节点1、预制柱2、预制叠合主梁3、预制叠合次梁4和基础连接件，其中预制叠合主梁3与预制叠合次梁4的混凝土先浇筑至板底标高。所有构件混凝土养护至设计强度后，即完成预制组合节点1、预制柱2、预制叠合主梁3、预制叠合次梁4的制作。

安装时，先在基础中设置基础连接件，其中基础连接件中的第五钢连接件502伸出基础，将上部装配式结构体系中最底层预制柱2与基础预埋件连接并设置柱临时支撑，再浇筑连接部位混凝土；将预制组合节点1安装于预制柱2顶部，再将预制叠合主梁3与预制组合节点1进行安装连接，并设置梁底临时支撑，在节点与柱、节点与梁的连接部位分别支模并浇捣混凝土后养护至设计强度；将预制叠合次梁与预制叠合主梁进行安装连接，并设置临时支撑，然后再安装主次梁上部纵向受力钢筋和连接部位的箍筋，最后在连接部位支模并浇捣混凝土后养护至设计强度；将预制叠合板安装至梁上，后浇筑楼面混凝土；按以上顺序安装其余楼层的预制构件直至完成主体框架结构的安装。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，其特征在于，它包括基础连接件和上部装配式结构体系；所述上部装配式结构体系包括预制组合节点（1）、预制柱（2）、预制叠合主梁（3）和预制叠合次梁（4），所述预制组合节点（1）包括节点箱形截面钢结构（101）、销钉（102）、与预制柱连接的第一钢连接件（103）、与预制叠合主梁连接的第二钢连接件（104），所述第二钢连接件（104）为工字形，节点箱形截面钢结构（101）内设置有连接相对两侧第二钢连接件（104）的节点贯通钢筋（105），所述节点箱形截面钢结构（101）整体包裹浇筑混凝土；所述预制柱（2）包括预制柱钢筋骨架（201）和预制柱端钢连接件（202），所述预制柱端钢连接件（202）设置于预制柱钢筋骨架（201）两端，所述预制柱端钢连接件（202）与第一钢连接件（103）连接，所述预制柱钢筋骨架（201）整体包裹浇筑混凝土；所述预制叠合主梁（3）包括预制主梁钢筋骨架（301）、梁端钢连接件（302），所述预制主梁钢筋骨架（301）包括主梁下部纵向受力钢筋（304）、主梁上部纵向受力钢筋（305）、主梁箍筋（306），所述梁端钢连接件（302）一端伸入预制主梁钢筋骨架（301）内且下翼缘焊接于预制主梁钢筋骨架（301）上，所述梁端钢连接件（302）与第二钢连接件（104）连接，所述主梁上部纵向受力钢筋（305）与第二钢连接件（104）上翼缘焊接，所述预制主梁钢筋骨架（301）整体包裹浇筑混凝土；所述基础连接件包括基础箱形截面钢结构（501）、与预制柱（2）连接的第五钢连接件（502）、锚固钢筋（503）和销钉（102），所述锚固钢筋（503）与基础箱形截面钢结构（501）焊接，所述销钉（102）焊接于基础箱形截面钢结构（501）外表面；所述预制叠合次梁（4）包括次梁骨架（401）、丄字形的次梁钢连接件（402），所述次梁骨架（401）上浇筑有混凝土，所述次梁钢连接件（402）设置于次梁骨架（401）两端，所述次梁钢连接件（402）与预制叠合主梁（3）上的第四钢连接件（307）连接；所述第四钢连接件（307）设置于预制叠合主梁（3）上，所述次梁骨架（401）包括次梁上部纵向受力钢筋（404）、次梁下部纵向受力钢筋（405）、次梁箍筋（403），所述次梁上部纵向受力钢筋（404）与次梁下部纵向受力钢筋（405）分别设置于次梁箍筋（403）内侧上下两端；所述次梁下部纵向受力钢筋（405）与次梁钢连接件（402）下翼缘焊接。

2.根据权利要求1所述的一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，其特征在于，所述梁端钢连接件（302）为丄字形。

3.根据权利要求1所述的一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，其特征在于，所述主梁上部纵向受力钢筋（305）和主梁下部纵向受力钢筋（304）分别间隔设置于主梁箍筋（306）内侧上下两端，所述梁端钢连接件（302）下翼缘焊接于主梁下部纵向受力钢筋（304）上。

4.根据权利要求1所述的一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，其特征在于，所述节点箱形截面钢结构（101）设置有第三钢连接件（108）；所述预制主梁钢筋骨架（301）左右两侧设置有抗扭钢筋（303），所述抗扭钢筋（303）与第三钢连接件（108）焊接。

5.根据权利要求1所述的一种全装配式钢筋混凝土框架结构体系，其特征在于，所述预制柱钢筋骨架（201）包括柱纵向受力钢筋（203）、柱箍筋（204），所述柱纵向受力钢筋（203）末端与预制柱端钢连接件（202）焊接。