CN109372100A - 一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，包括如下步骤：(1)基础布置；(2)悬挑单元的装配：将混凝土桁架沿纵向布置多排，剪力墙双向布置在竖向承重主体范围内，将剪力墙与其相交的混凝土桁架固定连接，混凝土桁架的上弦杆相对下弦杆一端横向向外悬挑；然后在吊装预制楼板；同上述步骤装配预定层数构成一个悬挑单元；(3)稳固单元结构的装配：在步骤(2)的悬挑单元的上部按照步骤(2)继续装配悬挑单元上下相邻的两个悬挑单元的混凝土桁架的悬挑方向相反，上下设置的悬挑单元的剪力墙沿装配式混凝土桁架建筑结构整体自下到上连续布置并连接成整体；(4)所述步骤(3)后沿建筑中轴线镜像继续向上施工。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域，尤其涉及一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法。
背景技术
在我国可利用于城市建设的土地资源有限、人口不断增长、城镇化加速的大前提下，城市中心区可发的土地越来越少，特别是大城市优越地段的珍稀程度尤为明显，相反的，城市对住宅需求却在不断上涨，因此低密度住宅形式已不适合在我国城市中生存，而高层集合式住宅以其较高的容积率的优势得到了广泛发展。在国内大部分较发达城市中，低密度的别墅住宅往往建在城市近郊或远郊地段，人们在居家过程中逐渐发现郊区生活模式正在面临居住的空间品质与往返于居住地的时间成本及缺乏完善生活配套之间的矛盾。因此，为了解决舒适性与便捷性的矛盾，别墅化的集合式住宅逐渐成为了为楼市高端产品的新宠。这类住宅大多位于市中心黄金地段，在户型设计上模仿别墅住宅的功能布局，并有“空中花园”，居住者足不出户就能亲近自然；还可以优化平面布局设计，像别墅一样拥有个性私密的居住氛围；再加上朝向城市公园或水域的全景观阳台等，故被房地产开发商们誉为城市中的“空中别墅”。在某种程度上，它相当于将别墅住宅集合化，延伸至空中，“一览众山小”的气势有时是别墅无法比拟的。
别墅作为一种高品质住宅，体现了一种自然的生活方式，更能代表居住的文化和精神，成为人民美好生活需要的最佳居住选择，其价格高、居住偏远、配套不齐全等都是普通人民对其难以接受的重要原因。而空中别墅的土地和建造成本和普通高层住宅相当，享受别墅的品质而又居于市中心黄金地段，是人们趋之若鹜的新一代住宅，其需求人群将不再仅限于高收入的精英人群，而是普通群众及中产阶级，其市场需求的体量比现在的高层住宅更大，不仅包含了现有高层住宅的需求人群，还将囊括一部分现有别墅需求人群。因此中央美墅作为城市中心高端住宅，其需求量是十分广阔的。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构新颖、装配效率高，别墅住宅集合化并延伸至空中的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法。
上述目的是通过如下技术方案实现：一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，所述装配式混凝土桁架剪力墙建筑包括竖向承重主体以及悬挑在所述竖向承重主体外部的悬挑部位，装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法包括如下步骤：
(1)基础布置；
(2)悬挑单元的装配：先装配第一层，将混凝土桁架与剪力墙吊装就位，将混凝土桁架、剪力墙与基础相连，其中，将混凝土桁架沿纵向布置多排，所述剪力墙双向布置在所述竖向承重主体范围内，将剪力墙与其相交的混凝土桁架固定连接，多排混凝土桁架之间通过预制梁连接成整体，所述混凝土桁架的上弦杆相对下弦杆一端横向向外悬挑，一端横向向内收进；然后在第一层搭设临时支撑，吊装预制楼板，将其与所述混凝土桁架和/或剪力墙固定连接；同上述步骤装配预定层数构成一个悬挑单元，所述悬挑单元上层的一端均相对其相邻下层悬挑预定距离，另一端均收进预定距离，同一排的上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架固定连接成整体，上下相邻设置的剪力墙连接成整体；
(3)稳固单元结构的装配：在步骤(2)的悬挑单元的上部按照步骤(2)继续装配悬挑单元，上部悬挑单元底层的混凝土桁架与其下部相邻设置的悬挑单元顶层的混凝土桁架固定连接，上下相邻的两个悬挑单元的混凝土桁架的悬挑方向相反并构成稳固单元结构，稳固单元结构的剪力墙沿装配式混凝土桁架剪力墙建筑整体自下到上连续布置并连接成整体；
(4)所述步骤(3)后沿建筑中轴线镜像继续向上施工，完成多个稳固单元结构的装配。
其中，所述步骤(2)中还包括楼梯的装配，内隔墙可在建筑主体结构完成以后进行安装，也可与建筑主体结构一同逐层施工，逐层安装。外挂板可在结构主体完全完成以后，再进行吊装，或者是施工到第二层吊装第一层的外挂板，或是施工到第3层吊第一层的外挂板，形成外挂板与主体错开节拍施工；有阳台及空调板的，与楼板同步装配。
此处所述的悬挑部位是指悬挑在竖向承重主体外的部分，而竖向承重主体具体是指承受建筑结构自重及竖向附加荷载、活载并将其逐层传递至基础的结构部位。
本方法装配构造的建筑结构中相邻的两个悬挑单元构成一个稳固单元结构，稳固单元结构为三角形稳定结构，本建筑结构可以由多个稳固单元结构构成，整个建筑呈折线型，混凝土桁架每悬挑单元递增悬挑，每个悬挑单元的层数可根据具体实际情况设定，若每层悬挑2.1米，那么4层共悬挑8.4m，悬挑部位形成一个上有天，下有地的露台空间，达到别墅的功能，上面可种植树木等，户型设计上模仿别墅住宅的功能布局，将别墅住宅集合化，延伸至空中，居住者足不出户就能亲近自然，还可以优化平面布局设计，像别墅一样拥有个性私密的居住氛围，形成空中别墅；经试验验证，此悬挑结构能够满足结构安全及使用要求。
具体，本建筑在向上收进的楼层方向，每层的上部空间是开阔的，形成上有天，向上递增悬挑的方向，每层下部空间是无遮挡的，叫下有地，每层楼的一边户型均有一个方向是上有天，可进行种植，形成花园，并且一般该高档空中别墅是2层一户，那么第一层的树木植物可以超过层高，伸到第二层，使2层均享受到花园别墅的功能。
本结构由装配式桁架+剪力墙组成，其竖向荷载由桁架及剪力墙共同承担，由于剪力墙的加入，能够较好地抵抗水平地震荷载。在层数不高地震力较大，或层数高地震力较小时，能够满足抗震要求。混凝土桁架作为建筑物主体结构的主要承力构件，可代替预制柱和墙板使用，采用的桁架重量比纯实心混凝土的轻，对结构整体的经济性及抗震有利，且可以节约大量混凝土及钢筋材料，桁架可有利于房间之间的连通，以形成室内可变大空间，达到别墅的大空间功能。
进一步的技术方案是，所述步骤(2)和步骤(3)中，每层在装配剪力墙和混凝土桁架的过程中，在设置梁的方向上设置梁与桁架之间的斜支撑。如此，可有效增加稳定性，提高装配效果和效率。
进一步的技术方案是，所述步骤(2)和步骤(3)中，剪力墙沿悬挑单元的悬挑方向以及垂直方向均匀布置。
优选，纵横设置的剪力墙分别承担X向的地震力和Y向地震力，形成双向抗侧力体系，建筑结构体系的抗震性能更好。
进一步的技术方案是，所述步骤(2)和步骤(3)中，所述剪力墙设置在所述竖向承重主体的四个角部，所述竖向承重主体的每个角部至少包括相互垂直并固定连接的剪力墙。如此，主要承受荷载的竖向承重主体的结构更为稳固，相互垂直的剪力墙相互支撑，让墙板的平面外受力性能更好，双向抗侧力体系中墙板的刚度和抗扭能力得到了加强。本领域技术人员应当理解，此处的剪力墙主要是对建筑结构加强，故在考虑经济性的情况下，在满足建筑规范要求的条件下，应当是在该结构体系合适的位置设置一定数量的上述的剪力墙即可。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架包括多个水平拼接的混凝土桁架单元，所述步骤(2)和步骤(3)中，将混凝土桁架单元与下层的混凝土桁架固定连接后再将水平拼接的混凝土桁架单元连接成整体；所述混凝土桁架单元拼接侧设有槽口和竖向穿接孔，相互拼接的混凝土桁架单元拼接侧形成容置槽，所述容置槽内设有连接块，所述连接块也设有竖向穿接孔，所述连接块的竖向穿接孔与所述混凝土桁架单元的竖向穿接孔相连通，穿接筋穿接所述竖向穿接孔将所述连接块和混凝土桁架单元连接成整体。
如此，混凝土桁架单元构件较小较轻，便于运输和吊装，装配过程中通过将其装配成整体混凝土桁架，整体性相对较好，安装效率高。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架单元设有预埋连接件，所述预埋连接件外露至所述混凝土桁架单元的拼接侧，相互拼接的预埋连接件焊接成整体。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架单元为三角形结构，两个混凝土桁架单元的斜边拼接构成桁架模块，多个桁架模块横向拼接构成混凝土桁架。如此，该三角形构件可以形成标准模块，可以大量无订单制造生产，有需求的时候直接拼装即可，有焊接、螺栓连接两种方式形成整体，本混凝土桁架单元生产模具标准化、模块化，效率高。
进一步的技术方案是，同一排的上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架固定连接成整体，所述步骤(2)和步骤(3)中，上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架通过预应力筋连接，其中，所述混凝土桁架设有竖向的穿筋孔，上层混凝土桁架和下层混凝土桁架的穿筋孔相连通，所述预应力筋贯穿所述穿筋孔并通过张拉锚具固定。如此，下层的混凝土桁架与上层的混凝土桁架连接成整体，形成多层混凝土桁架结构，可应用于多层建筑物，上述连接可靠，上下层混凝土桁架形成有效的干式连接，可减少湿作业，有利于上下层混凝土桁架之间力的传导，同时大大提高现场安装的效率，提高了建造速度。
进一步的技术方案是，所述步骤(2)和步骤(3)中，将所述预制楼板设置在所述上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架之间，其中，所述预制楼板的底部和顶部均设有预埋连接件，所述上层的混凝土桁架的底部和下层的混凝土桁架顶部均设有预埋连接件，所述预制楼板的预埋连接件与所述混凝土桁架的预埋连接件焊接。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架单元包括混凝土框架和设置在所述混凝土框架内的混凝土支撑，所述混凝土框架包括竖向腹杆，所述竖向腹杆将混凝土框架分隔成多个多边形框，所述混凝土支撑的两端连接在所述多边形框的对角点。
需要说明的是，当混凝土框架的边框为非斜边时，竖向腹杆将混凝土框架分隔成多个四边形框，所述混凝土支的两端分别连接在所述四边形框的对角点，当混凝土框架的某一边框为斜边时，那么其中一个分隔形成的多边形框为三角形框，三角形框内无需设置混凝土支撑。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架内的空缺部位填充有发泡混凝土或隔声板。如此，通过填充发泡混凝土或隔声板桁架则形成内隔墙，具体装配过程中发泡混凝土可采用预制后安装的方式，也可采用浇筑的方式填充，三角形隔声板则可采用自攻钉或射钉与混凝土桁架单元连接。
进一步的技术方案是，所述混凝土框的内壁的上部和下部均设有第一预埋件，所述混凝土支撑包括斜撑，所述斜撑的两端均设有第二预埋件，所述第一预埋件和第二预埋件可拆卸连接。如此，在建筑物不需要设置的地方则可以拆除，方式变动较灵活，且后期户型若需要改动，想将某几个房间打通，在满足结构受力的前提下，可以拆除混凝土支撑，直接形成大空间。
进一步的技术方案是，所述第一预埋件和第二预埋件均至少包括连接板，所述连接板的设有螺纹连接孔，所述第一预埋件和第二预埋件通过螺栓连接。如此，装配拆卸简便，且连接可靠。
进一步的技术方案是，所述剪力墙与混凝土桁架拼接，所述剪力墙与混凝土桁架的拼接侧均设有伸出筋，二者的伸出筋搭接，通过浇筑混凝土暗柱将剪力墙与混凝土桁架连接，所述伸出筋锚固在所述暗柱内。
进一步的技术方案是，所述步骤(2)和步骤(3)中，所述预制楼板搭接在所述混凝土桁架上并与所述混凝土桁架固定连接，所述预制楼板的拼接侧设有槽口和凸块，所述凸块搭接在所述混凝土框架上。如此，充分利用混凝土桁架的结构特点，并在预制楼板的拼接侧设有槽口和凸块，装配过程中将预制楼板搭接在混凝土桁架上的同时将二者固定连接，竖向腹杆、混凝土支撑的底部与混凝土框架相连的部分则可容置在所述槽口内，预制楼板将荷载传递给混凝土桁架。且本发明采用的桁架重量比纯实心混凝土的轻，有利于抗震，且可以节约大量混凝土及钢筋材料，本发明生产模具标准化、模块化，效率高，桁架可有利于房间之间的连通，形成不同的功能。
进一步的技术方案是，所述混凝土桁架顶部设有缺口，所述预制梁的两端分别搭接在所述相邻设置的两排混凝土桁架顶部的缺口内，所述混凝土桁架设有连接件，所述预制梁设有穿接孔，所述预制梁的上部设有凹口，所述穿接孔与所述凹口连通，所述步骤(2)和步骤(3)中，在预制梁的装配过程中将所述连接件穿过所述穿接孔伸入所述凹口中，所述凹口中设有紧固件，所述紧固件与所述连接件相连。
进一步的技术方案是，所述连接件为螺杆，所述紧固件为螺母，所述螺杆的一端锚固在所述混凝土桁架内，另一端穿接所述螺母。
进一步的技术方案是，所述穿接孔和凹口中灌注有灌浆料。本发明通过插入预制梁的穿接孔中的连接件以及紧固件将混凝土桁架与预制梁形成有效的干式连接，在装配过程中，当混凝土桁架立好后，仅需在预制梁的吊装过程中将预制梁的端部搭接在设置在混凝土桁架的缺口内，同时使得连接件插入所述预制梁中的穿接孔以及凹口中即可，然后通过紧固件紧固，上述结构有利于混凝土桁架与预制梁之间力的传导，同时大大提高现场安装的效率，提高了建造速度。
进一步的技术方案是，所述剪力墙与混凝土桁架通过预应力筋连接，所述剪力墙与混凝土桁架均设有预应力穿筋孔，二者的预应力穿筋孔相连通，所述预应力筋贯穿所述穿筋孔并通过张拉锚具固定。
进一步的技术方案是，所述剪力墙与混凝土桁架拼接，所述剪力墙与混凝土桁架的拼接侧均设有预埋件，通过焊接预埋件将剪力墙与混凝土桁架固定连接。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1本发明一种实施方式所涉及的装配式混凝土桁架建筑的结构示意图；
图2图1所涉及的装配式混凝土桁架建筑的正面结构示意图；
图3为本发明一种实施方式所涉及的配式混凝土桁架建筑第一层混凝土桁架布置结构示意图；
图4为本发明一种实施方式所涉及的配式混凝土桁架建筑混凝土桁架与预制梁的布置结构示意图；
图5为本发明一种实施方式所涉及的预制楼板的布置结构示意图；
图6为本发明一种实施方式所涉及的一个悬挑单元的装配完成后的结构示意图；
图7为本发明一种实施方式所涉及的一个稳固单元装配完成后的结构示意图；意图；
图8～11为本发明一种实施方式所涉及的混凝土桁架的结构示意图；
图12和图13为本发明一种实施方式所涉及的混凝土桁架与楼板的连接节点的结构示意图；
图14为图13中所涉及的混凝土桁架与预制楼板的连接节点A-A面的剖视图；
图15为图14中所涉及的混凝土桁架与预制楼板的连接节点B-B面的剖视图；
图16和图17分别为本发明一种实施方式所涉及的混凝土桁架单元的结构示；
图18为本发明一种实施方式所涉及的混凝土桁架与剪力墙的连接结构示意图；
图19～21分别为不同实施例下的有限元分析结果图。
图中：
1 混凝土桁架 2 预制梁 3 预制楼板 4 混凝土桁架单元
5 预埋连接件 6 剪力墙 7 悬挑单元 8 连接块
9 穿接筋 11 混凝土框架 12 第一预埋件
13 第二预埋件 14 竖向腹杆 15 混凝土支撑 16 槽口
17 凸块 18 预应力筋 19 张拉锚具 20 发泡混凝土
21 螺栓 22 伸出筋 23 混凝土暗柱 25 竖向承重主体
26 悬挑部位 27 基础 28 穿接孔
具体实施方式
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。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明实施例如下，参照图1～7，一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，所述装配式混凝土桁架剪力墙建筑包括竖向承重主体25以及悬挑在所述竖向承重主体25外部的悬挑部位26，装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法包括如下步骤：
(1)基础27布置；
(2)悬挑单元7的装配：先装配第一层，将混凝土桁架1与剪力墙6吊装就位，将混凝土桁架1、剪力墙6与基础27相连，其中，将混凝土桁架1沿纵向布置多排，所述剪力墙6双向布置在所述竖向承重主体25范围内，将剪力墙6与其相交的混凝土桁架1固定连接，多排混凝土桁架1之间通过预制梁2连接成整体，所述混凝土桁架1的上弦杆相对下弦杆一端横向向外悬挑，一端横向向内收进；然后在第一层搭设临时支撑，吊装预制楼板3，将其与所述混凝土桁架1和/或剪力墙6固定连接；同上述步骤装配预定层数构成一个悬挑单元7，所述悬挑单元7上层的一端均相对其相邻下层悬挑预定距离，另一端均收进预定距离，同一排的上层的混凝土桁架1和下层的混凝土桁架1固定连接成整体，上下相邻设置的剪力墙6连接成整体；
(3)稳固单元结构的装配：在步骤(2)的悬挑单元7的上部按照步骤(2)继续装配悬挑单元7，上部悬挑单元7底层的混凝土桁架1与其下部相邻设置的悬挑单元7顶层的混凝土桁架1固定连接，上下相邻的两个悬挑单元7的混凝土桁架1的悬挑方向相反并构成稳固单元结构，稳固单元结构的装配式混凝土桁架剪力墙建筑整体自下到上连续布置并连接成整体；
(4)所述步骤(3)后沿建筑中轴线镜像继续向上施工，完成多个稳固单元结构的装配。
其中，所述步骤(2)中还包括楼梯的装配，内隔墙可在建筑主体结构完成以后进行安装，也可与建筑主体结构一同逐层施工，逐层安装。外挂板可在结构主体完全完成以后，再进行吊装，或者是施工到第二层吊装第一层的外挂板，或是施工到第3层吊第一层的外挂板，形成外挂板与主体错开节拍施工；有阳台及空调板的，与楼板同步装配。
此处所述的悬挑部位26是指悬挑在竖向承重主体25外的部分，而竖向承重主体25具体是指承受建筑结构自重及竖向附加荷载、活载并将其逐层传递至基础27的结构部位。
本方法装配构造的建筑结构中相邻的两个悬挑单元7构成一个稳固单元结构，稳固单元结构为三角形稳定结构，本建筑结构可以由多个稳固单元结构构成，整个建筑呈折线型，混凝土桁架1每悬挑单元7递增悬挑，每个悬挑单元7的层数可根据具体实际情况设定，若每层悬挑2.1米，那么4层共悬挑8.4m，悬挑部位26形成一个上有天，下有地的露台空间，达到别墅的功能，上面可种植树木等，户型设计上模仿别墅住宅的功能布局，将别墅住宅集合化，延伸至空中，居住者足不出户就能亲近自然，还可以优化平面布局设计，像别墅一样拥有个性私密的居住氛围，形成空中别墅；经试验验证，此悬挑结构能够满足结构安全及使用要求。
具体，本建筑在向上收进的楼层方向，每层的上部空间是开阔的，形成上有天，向上递增悬挑的方向，每层下部空间是无遮挡的，叫下有地，每层楼的一边户型均有一个方向是上有天，可进行种植，形成花园，并且一般该高档空中别墅是2层一户，那么第一层的树木植物可以超过层高，伸到第二层，使2层均享受到花园别墅的功能。
本结构由装配式桁架+剪力墙6组成，其竖向荷载由桁架及剪力墙6共同承担，由于剪力墙6的加入，能够较好地抵抗水平地震荷载。在层数不高地震力较大，或层数高地震力较小时，能够满足抗震要求。混凝土桁架1作为建筑物主体结构的主要承力构件，可代替预制柱和墙板使用，采用的桁架重量比纯实心混凝土的轻，对结构整体的经济性及抗震有利，且可以节约大量混凝土及钢筋材料，桁架可有利于房间之间的连通，以形成室内可变大空间，达到别墅的大空间功能。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述步骤(2)和步骤(3)中，每层在装配剪力墙6和混凝土桁架1的过程中，在设置梁的方向上设置梁与桁架之间的斜支撑。如此，可有效增加稳定性，提高装配效果和效率。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述步骤(2)和步骤(3)中，剪力墙6沿悬挑单元7的悬挑方向以及垂直方向均匀布置。
优选，如图3～7，纵横设置的剪力墙6分别承担X向的地震力和Y向地震力，形成双向抗侧力体系，建筑结构体系的抗震性能更好。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图3～7，所述步骤(2)和步骤(3)中，所述剪力墙6设置在所述竖向承重主体25的四个角部，所述竖向承重主体25的每个角部至少包括相互垂直并固定连接的剪力墙6。如此，主要承受荷载的竖向承重主体25的结构更为稳固，相互垂直的剪力墙6相互支撑，让墙板的平面外受力性能更好，双向抗侧力体系中墙板的刚度和抗扭能力得到了加强。本领域技术人员应当理解，此处的剪力墙6主要是对建筑结构加强，故在考虑经济性的情况下，在满足建筑规范要求的条件下，应当是在该结构体系合适的位置设置一定数量的上述的剪力墙6即可。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图8～10，所述混凝土桁架1包括多个水平拼接的混凝土桁架单元4，所述步骤(2)和步骤(3)中，将混凝土桁架单元4与下层的混凝土桁架1固定连接后再将水平拼接的混凝土桁架单元4连接成整体。
如图10，所述混凝土桁架单元4拼接侧设有槽口16和竖向穿接孔28，相互拼接的混凝土桁架单元4拼接侧形成容置槽，所述容置槽内设有连接块8，所述连接块8也设有竖向穿接孔28，所述连接块8的竖向穿接孔28与所述混凝土桁架单元4的竖向穿接孔28相连通，穿接筋9穿接所述竖向穿接孔28将所述连接块8和混凝土桁架单元4连接成整体。
如此，混凝土桁架单元4构件较小较轻，便于运输和吊装，装配过程中通过将其装配成整体混凝土桁架1，整体性相对较好，安装效率高。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图8，所述混凝土桁架单元4设有预埋连接件5，所述预埋连接件5外露至所述混凝土桁架单元4的拼接侧，相互拼接的预埋连接件5焊接成整体。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图9，所述混凝土桁架单元4为三角形结构，两个混凝土桁架单元4的斜边拼接构成桁架模块，多个桁架模块横向拼接构成混凝土桁架1。如此，该三角形构件可以形成标准模块，可以大量无订单制造生产，有需求的时候直接拼装即可，有焊接、螺栓21连接两种方式形成整体，本混凝土桁架单元4生产模具标准化、模块化，效率高。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图11，同一排的上层的混凝土桁架1和下层的混凝土桁架1固定连接成整体，所述步骤(2)和步骤(3)中，上层的混凝土桁架1和下层的混凝土桁架1通过预应力筋18连接，其中，所述混凝土桁架1设有竖向的穿筋孔，上层混凝土桁架1和下层混凝土桁架1的穿筋孔相连通，所述预应力筋18贯穿所述穿筋孔并通过张拉锚具19固定。如此，下层的混凝土桁架1与上层的混凝土桁架1连接成整体，形成多层混凝土桁架1结构，可应用于多层建筑物，上述连接可靠，上下层混凝土桁架1形成有效的干式连接，可减少湿作业，有利于上下层混凝土桁架1之间力的传导，同时大大提高现场安装的效率，提高了建造速度。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图12，所述步骤(2)和步骤(3)中，将所述预制楼板3设置在所述上层的混凝土桁架1和下层的混凝土桁架1之间，其中，所述预制楼板3的底部和顶部均设有预埋连接件5，所述上层的混凝土桁架1的底部和下层的混凝土桁架1顶部均设有预埋连接件5，所述预制楼板3的预埋连接件5与所述混凝土桁架1的预埋连接件5焊接。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图16，所述混凝土桁架单元4包括混凝土框架11和设置在所述混凝土框架11内的混凝土支撑15，所述混凝土框架11包括竖向腹杆14，所述竖向腹杆14将混凝土框架11分隔成多个多边形框，所述混凝土支撑15的两端连接在所述多边形框的对角点。
需要说明的是，当混凝土框架11的边框为非斜边时，竖向腹杆14将混凝土框架11分隔成多个四边形框，所述混凝土支的两端分别连接在所述四边形框的对角点，当混凝土框架11的某一边框为斜边时，那么其中一个分隔形成的多边形框为三角形框，三角形框内无需设置混凝土支撑15。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图17，所述混凝土桁架1内的空缺部位填充有发泡混凝土20或隔声板。如此，通过填充发泡混凝土20或隔声板桁架则形成内隔墙，具体装配过程中发泡混凝土20可采用预制后安装的方式，也可采用浇筑的方式填充，三角形隔声板则可采用自攻钉或射钉与混凝土桁架单元4连接。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图16，所述混凝土框的内壁的上部和下部均设有第一预埋件12，所述混凝土支撑15包括斜撑，所述斜撑的两端均设有第二预埋件13，所述第一预埋件12和第二预埋件13可拆卸连接。如此，在建筑物不需要设置的地方则可以拆除，方式变动较灵活，且后期户型若需要改动，想将某几个房间打通，在满足结构受力的前提下，可以拆除混凝土支撑15，直接形成大空间。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图16，所述第一预埋件12和第二预埋件13均至少包括连接板，所述连接板的设有螺纹连接孔，所述第一预埋件12和第二预埋件13通过螺栓21连接。如此，装配拆卸简便，且连接可靠。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图18，所述剪力墙6与混凝土桁架1拼接，所述剪力墙6与混凝土桁架1的拼接侧均设有伸出筋22，二者的伸出筋22搭接，通过浇筑混凝土暗柱23将剪力墙6与混凝土桁架1连接，所述伸出筋22锚固在所述暗柱内。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图13～15，所述步骤(2)和步骤(3)中，所述预制楼板3搭接在所述混凝土桁架1上并与所述混凝土桁架1固定连接，所述预制楼板3的拼接侧设有槽口16和凸块17，所述凸块17搭接在所述混凝土框架11上。如此，充分利用混凝土桁架1的结构特点，并在预制楼板3的拼接侧设有槽口16和凸块17，装配过程中将预制楼板3搭接在混凝土桁架1上的同时将二者固定连接，竖向腹杆14、混凝土支撑15的底部与混凝土框架11相连的部分则可容置在所述槽口16内，预制楼板3将荷载传递给混凝土桁架1。且本发明采用的桁架重量比纯实心混凝土的轻，有利于抗震，且可以节约大量混凝土及钢筋材料，本发明生产模具标准化、模块化，效率高，桁架可有利于房间之间的连通，形成不同的功能。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图14和图15，所述混凝土框架11设有伸出筋22，所述预制楼板3的凸块17设有穿接孔28，所述伸出筋22穿接所述穿接孔28，所述穿接孔28中灌注有灌浆料。如此，上述结构有利于预制楼板3与混凝土桁架1之间力的传导，同时大大提高现场安装的效率，提高了建造速度，通过灌浆料可将预制楼板3与混凝土桁架1连接成整体，进而增加结构的整体性，连接更为可靠，可有效约束预制楼板3的端部，确保本连接节点在地震作用下破坏较小甚至不破坏。所述灌浆料优选为砂浆。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述混凝土桁架1顶部设有缺口，所述预制梁2的两端分别搭接在所述相邻设置的两排混凝土桁架1顶部的缺口内，所述混凝土桁架1设有连接件，所述预制梁2设有穿接孔28，所述预制梁2的上部设有凹口，所述穿接孔28与所述凹口连通，所述步骤(2)和步骤(3)中，在预制梁2的装配过程中将所述连接件穿过所述穿接孔28伸入所述凹口中，所述凹口中设有紧固件，所述紧固件与所述连接件相连。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述连接件为螺杆，所述紧固件为螺母，所述螺杆的一端锚固在所述混凝土桁架1内，另一端穿接所述螺母。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述穿接孔28和凹口中灌注有灌浆料。本发明通过插入预制梁2的穿接孔28中的连接件以及紧固件将混凝土桁架1与预制梁2形成有效的干式连接，在装配过程中，当混凝土桁架1立好后，仅需在预制梁2的吊装过程中将预制梁2的端部搭接在设置在混凝土桁架1的缺口内，同时使得连接件插入所述预制梁2中的穿接孔28以及凹口中即可，然后通过紧固件紧固，上述结构有利于混凝土桁架1与预制梁2之间力的传导，同时大大提高现场安装的效率，提高了建造速度。
上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述剪力墙6与混凝土桁架1拼接，所述剪力墙6与混凝土桁架1的拼接侧均设有预埋件，通过焊接预埋件将剪力墙6与混凝土桁架1固定连接。
一种实施例下，经有限元分析计算验证结果如下，如图19所示，由图可知，建筑物高度为16层(共48m高)，在8度区地震作用下(地震力较大)，建筑物的累积水平位移为18.8mm，每层的水平位移约为1.2mm(18.8/16＝1.2)，层间位移角为1/2500(1.2/3000，其中3000mm为层高)，小于装配式高层结构中最严格的1/1200位移角的限值，满足抗震要求。
另外，如图20所示，由图可知，在建筑物高度为32层(共96m高)，在6度区地震作用下(地震力较小)的建筑的累计水平位移为50mm，每层水平位移约为1.6mm(50/32＝1.6)，层间位移角为1/1875(1.6/3000，其中3000mm为层高)，小于装配式高层结构中最严格的1/1200位移角的限值，满足抗震要求。
如图21所示，由图可知，悬挑部分在竖向荷载及地震荷载下的竖向位移最大为23.5mm，悬挑总距离为16m，悬臂构件的挠度限值为2*16000/400＝80mm，竖向最大位移小于挠度限值，因此该悬挑结构能够满足结构安全及使用要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述装配式混凝土桁架剪力墙建筑包括竖向承重主体以及悬挑在所述竖向承重主体外部的悬挑部位，装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法包括如下步骤：
(1)基础布置；
(2)悬挑单元的装配：先装配第一层，将混凝土桁架与剪力墙吊装就位，将混凝土桁架、剪力墙与基础相连，其中，将混凝土桁架沿纵向布置多排，所述剪力墙双向布置在所述竖向承重主体范围内，将剪力墙与其相交的混凝土桁架固定连接，多排混凝土桁架之间通过预制梁连接成整体，所述混凝土桁架的上弦杆相对下弦杆一端横向向外悬挑，一端横向向内收进；然后在第一层搭设临时支撑，吊装预制楼板，将其与所述混凝土桁架和/或剪力墙固定连接；同上述步骤装配预定层数构成一个悬挑单元，所述悬挑单元上层的一端均相对其相邻下层悬挑预定距离，另一端均收进预定距离，同一排的上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架固定连接成整体，上下相邻设置的剪力墙连接成整体；
(3)稳固单元结构的装配：在步骤(2)的悬挑单元的上部按照步骤(2)继续装配悬挑单元，上部悬挑单元底层的混凝土桁架与其下部相邻设置的悬挑单元顶层的混凝土桁架固定连接，上下相邻的两个悬挑单元的混凝土桁架的悬挑方向相反并构成稳固单元结构，稳固单元结构的剪力墙沿装配式混凝土桁架剪力墙建筑整体自下到上连续布置并连接成整体；
(4)所述步骤(3)后沿建筑中轴线镜像继续向上施工，完成多个稳固单元结构的装配。
2.根据权利要求1所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中，每层在装配剪力墙和混凝土桁架的过程中，在设置梁的方向上设置梁与桁架之间的斜支撑。
3.根据权利要求1所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中，剪力墙沿悬挑单元的悬挑方向以及垂直方向均匀布置。
4.根据权利要求3所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中，所述剪力墙设置在所述竖向承重主体的四个角部，所述竖向承重主体的每个角部至少包括相互垂直并固定连接的剪力墙。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述混凝土桁架包括多个水平拼接的混凝土桁架单元，所述步骤(2)和步骤(3)中，将混凝土桁架单元与下层的混凝土桁架固定连接后再将水平拼接的混凝土桁架单元连接成整体；所述混凝土桁架单元拼接侧设有槽口和竖向穿接孔，相互拼接的混凝土桁架单元拼接侧形成容置槽，所述容置槽内设有连接块，所述连接块也设有竖向穿接孔，所述连接块的竖向穿接孔与所述混凝土桁架单元的竖向穿接孔相连通，穿接筋穿接所述竖向穿接孔将所述连接块和混凝土桁架单元连接成整体。
6.根据权利要求5所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，同一排的上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架固定连接成整体，所述步骤(2)和步骤(3)中，上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架通过预应力筋连接，其中，所述混凝土桁架设有竖向的穿筋孔，上层混凝土桁架和下层混凝土桁架的穿筋孔相连通，所述预应力筋贯穿所述穿筋孔并通过张拉锚具固定。
7.根据权利要求5所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中，将所述预制楼板设置在所述上层的混凝土桁架和下层的混凝土桁架之间，其中，所述预制楼板的底部和顶部均设有预埋连接件，所述上层的混凝土桁架的底部和下层的混凝土桁架顶部均设有预埋连接件，所述预制楼板的预埋连接件与所述混凝土桁架的预埋连接件焊接。
8.根据权利要求5所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述混凝土桁架单元包括混凝土框架和设置在所述混凝土框架内的混凝土支撑，所述混凝土框架包括竖向腹杆，所述竖向腹杆将混凝土框架分隔成多个多边形框，所述混凝土支撑的两端连接在所述多边形框的对角点。
9.根据权利要求8所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述剪力墙与混凝土桁架拼接，所述剪力墙与混凝土桁架的拼接侧均设有伸出筋，二者的伸出筋搭接，通过浇筑混凝土暗柱将剪力墙与混凝土桁架连接，所述伸出筋锚固在所述暗柱内。
10.根据权利要求9所述的装配式混凝土桁架剪力墙建筑的装配方法，其特征在于，所述混凝土桁架顶部设有缺口，所述预制梁的两端分别搭接在所述相邻设置的两排混凝土桁架顶部的缺口内，所述混凝土桁架设有连接件，所述预制梁设有穿接孔，所述预制梁的上部设有凹口，所述穿接孔与所述凹口连通，所述步骤(2)和步骤(3)中，在预制梁的装配过程中将所述连接件穿过所述穿接孔伸入所述凹口中，所述凹口中设有紧固件，所述紧固件与所述连接件相连。
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Application publication date: 20190222 Assignee: Linzhou Hantai Construction Labor Service Co.,Ltd. Assignor: Zhuyou Zhizao Technology Investment Co., Ltd Contract record no.: X2021980009995 Denomination of invention: An assembly method of prefabricated concrete truss shear wall building Granted publication date: 20210205 License type: Common License Record date: 20210929 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20190222 Assignee: Hunan Shangyi Engineering Labor Service Co.,Ltd. Assignor: Zhuyou Zhizao Technology Investment Co., Ltd Contract record no.: X2021980010464 Denomination of invention: An assembly method of prefabricated concrete truss shear wall building Granted publication date: 20210205 License type: Common License Record date: 20211011 |
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