CN110439106A - 一种模块化装配式框架结构及其施工方法 - Google Patents

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张超
周云
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    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general

Abstract

本发明涉及一种模块化装配式框架结构及其施工方法。该模块化装配式框架结构包括梁板柱模块和梁板模块，所述梁板柱模块包括整体预制的柱、第一梁和第一楼板，所述梁板模块包括整体预制的第二梁以及第二楼板，所述梁板柱模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接，所述梁板模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接。本发明在梁板柱节点和梁梁节点等节点核心区域实现和楼板的整体预制，可避免施工现场大量拼接节点，避免由于施工质量造成的节点性能损失，提高节点可靠程度。相比于现有技术中的装配式框架结构，本发明的模块化装配式框架结构施工更加简单，施工效率更高，结构整体性好、节点连接更可靠。

Description

一种模块化装配式框架结构及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种模块化装配式框架结构及其施工方法。
背景技术
装配式建筑结构是指以工厂化生产的预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的建筑结构，是我国建筑结构发展的重要方向之一。与传统的建筑结构相比，装配式建筑结构能够减少建筑垃圾，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。装配式建筑结构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、梁板柱连接和梁梁连接节点部位受力非常复杂，在地震作用下尤为突出。同时，装配式构件的连接方式也影响到结构传递和工程安装施工。
目前，装配式建筑结构的梁和柱一般需单独预制，楼板主要采用预制楼板、现场浇筑或叠合板的形式。现场施工时通过螺栓或焊接的方式进行梁和柱的拼装，梁柱拼装完成后安装楼板。采用该形式的装配式结构现存在以下缺点：现浇混凝土楼板施工速度慢，且模板用量大，易造成环境污染；传统的预制混凝土楼板整体性能较差；叠合板虽然整体性能优于传统的预制混凝土楼板，但仍存在现场湿作业，影响施工效率；结构节点较多，现场施工复杂，且节点区现场焊接施工质量难以保证。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种模块化装配式框架结构及其施工方法，以解决现有技术中的装配式结构现场施工复杂、施工速度慢、结构整体性差、节点连接不可靠等技术问题。
本发明的一种模块化装配式框架结构的技术方案是：
一种模块化装配式框架结构包括梁板柱模块和梁板模块，所述梁板柱模块包括整体预制的柱、第一梁和第一楼板，所述梁板模块包括整体预制的第二梁以及第二楼板，所述梁板柱模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接，所述梁板模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接。
进一步的，所述第一梁包括交错布置的水平横梁和水平纵梁。
进一步的，所述第二梁包括交错布置的水平横梁和水平纵梁。
进一步的，所述第一梁的水平横梁与第二梁的水平横梁螺栓连接或焊接，所述第一梁的水平纵梁与第二梁的水平纵梁螺栓连接或焊接。
其有益效果在于：本发明的模块化装配式框架结构为模块化装配式体系，在梁板柱节点和梁梁节点等节点核心区域实现和楼板的整体预制，可避免现场大量拼接节点，避免由于施工质量造成的节点性能损失，提高节点可靠程度。现场施工时，直接将预制加工好的各个模块进行吊装，相邻模块之间进行可靠连接即可，操作简单，装配效率高。梁板模块中的水平横梁、水平纵梁与楼板整体预制，梁板柱模块中的梁板柱与混凝土楼板整体预制，可减少现场湿作业，提高施工效率，且结构整体性优于传统的预制楼板。相比于现有技术中的装配式框架结构，本发明的模块化装配式框架结构施工更加简单，施工效率更高，结构整体性好、节点连接更可靠。
本发明的一种模块化装配式框架结构的施工方法的技术方案是：
一种模块化装配式框架结构的施工方法包括以下步骤:
(1)将框架分为多个梁板模块和梁板柱模块；
(2)整体预制梁板模块和梁板柱模块；
(3)现场施工时，将梁板柱模块和梁板模块运至施工地点，将梁板柱模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接，将梁板模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接。
进一步的，在步骤(3)中：将第一梁的水平横梁与第二梁的水平横梁螺栓连接或焊接，将第一梁的水平纵梁与第二梁的水平纵梁螺栓连接或焊接。
其有益效果在于：本发明的模块化装配式框架结构为模块化装配式体系，在梁板柱节点和梁梁节点等节点核心区域实现和楼板的整体预制，可避免现场大量拼接节点，避免由于施工质量造成的节点性能损失，提高节点可靠程度。现场施工时，直接将预制加工好的各个模块进行吊装，相邻模块之间进行可靠连接即可，操作简单，装配效率高。梁板模块中的水平横梁、水平纵梁与楼板整体预制，梁板柱模块中的梁板柱与混凝土楼板整体预制，可减少现场湿作业，提高施工效率，且结构整体性优于传统的预制楼板。相比于现有技术中的装配式框架结构，本发明的模块化装配式框架结构施工更加简单，施工效率更高，结构整体性好、节点连接更可靠。
附图说明
图1是本发明的模块化装配式框架结构的模块划分示意图；
图2是本发明的模块化装配式框架结构中的梁板柱模块的示意图；
图3是本发明的模块化装配式框架结构中的梁板模块的示意图；
图4是本发明的模块化装配式框架结构中的相邻模块连接示意图；
图中：1-梁板柱模块；11-水平横梁；12-水平纵梁；13-第一楼板；14-竖向柱；2-梁板模块；21-水平横梁；22-水平纵梁；23-第二楼板；3-连接件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的模块化装配式框架结构的具体实施例一，如图1所示，包括多个梁板模块2和梁板柱模块1，各个梁板模块2和梁板柱模块1均为整体预制件，现场施工时，将梁板柱模块1和梁板模块2运至施工地点，将梁板柱模块1与相邻的梁板柱模块1或梁板模块2连接，将梁板模块2与相邻的梁板柱模块1或梁板模块2连接，相邻模块的楼板相拼接。
具体的，如图2所示，梁板柱模块1包括整体预制的竖向柱14、第一梁和第一楼板13，第一梁包括交错布置的水平横梁11以及水平纵梁12。需要说明的是，水平横梁11和水平纵梁12并不存在严格意义上的垂直关系，水平横梁与水平纵梁也可呈一定夹角布置。竖向柱14为H型钢，其他实施例中，竖向柱还可以是混凝土结构件或者其他形状的可拼接型钢。水平横梁11和水平纵梁12也均为H型钢，当然，其他实施例中，水平横梁、水平纵梁还可以是混凝土结构件或者其他形状的可拼接型钢。第一楼板13为混凝土楼板，同理，其他实施例中，楼板也可以是其他可预制板。水平横梁11和水平纵梁12均具有两个，四个水平梁分别固定连接在竖向柱14的四个侧面上。本实施例中，水平横梁11远离竖向柱14的一端和水平纵梁12远离竖向柱14的一端均向外延伸至第一楼板13的边缘位置，以便于连接构件，增强结构的整体性，并有助于形成框架。
参照图3所示，梁板模块2包括整体预制的第二梁以及第二楼板23。第二梁包括交错布置的水平横梁21和水平纵梁22。水平横梁21和水平纵梁22均为H形钢，其他实施例中，水平横梁、水平纵梁还可以是混凝土结构件或其他形状的可拼接型钢。第二楼板23为混凝土楼板，同理，其他实施例中，楼板也可以是其他可预制板。水平横梁21和水平纵梁22呈十字形布置，水平横梁21和水平纵梁22的两端向外延伸至第二楼板23的边缘位置，以便于连接构件，增强结构的整体性，并有助于形成框架。
参照图1、图4所示，本发明的模块化装配式框架结构装配时，梁板柱模块1的水平横梁11和相邻的梁板模块2的水平横梁21焊接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接后再焊接。梁板柱模块1的水平纵梁12和相邻的梁板模块2的水平纵梁22焊接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接后再焊接。梁板模块的水平横梁21与相邻的梁板模块的水平横梁焊接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接，或者通过连接件3以及与连接件3配合的螺栓连接后再焊接。其他实施例中，梁板柱模块也可与相邻的梁板柱螺栓连接或焊接。
本发明的模块化装配式框架结构的施工方法的具体实施例，包括以下步骤：
(1)将框架分为多个梁板模块和梁板柱模块；
(2)整体预制梁板模块和梁板柱模块；
(3)现场施工时，将梁板柱模块和梁板模块运至施工地点，将第一梁的水平横梁与第二梁的水平横梁螺栓连接或焊接，将第一梁的水平纵梁与第二梁的水平纵梁螺栓连接或焊接。
以图1中的模块化装配式框架结构为例，①、③、⑦、⑨代表梁板柱模块，②、④、⑤、⑥、⑧代表梁板模块。在工厂整体预制①、③、⑦、⑨、②、④、⑤、⑥、⑧模块，现场装配时，将①的水平横梁和②的水平横梁连接，①的水平纵梁和④的水平纵梁连接，②的水平横梁和③的水平横梁连接，②的水平纵梁和⑤的水平横纵梁连接，③的水平纵梁和⑥的水平纵梁连接，④的水平横梁和⑤的水平横梁连接，⑤的水平横梁和⑥的水平横梁连接，④的水平纵梁和⑦的水平纵梁连接，⑤的水平纵梁和⑧的水平纵梁连接，⑥的水平纵梁和⑨的水平纵梁连接。
本发明的模块化装配式框架结构为模块化装配式体系，在梁板柱节点和梁梁节点等节点核心区域实现和楼板的整体预制，可避免现场大量拼接节点，避免由于施工质量造成的节点性能损失，提高节点可靠程度。现场施工时，直接将预制加工好的各个模块进行吊装，相邻模块之间进行可靠连接即可，操作简单，装配效率高。梁板模块中的水平横梁、水平纵梁与楼板整体预制，梁板柱模块中的梁板柱与混凝土楼板整体预制，可减少现场湿作业，提高施工效率，且结构整体性优于传统的预制楼板。相比于现有技术中的装配式框架结构，本发明的模块化装配式框架结构施工更加简单，施工效率更高，结构整体性好、节点连接更可靠。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种模块化装配式框架结构，其特征在于：包括梁板柱模块和梁板模块，所述梁板柱模块包括整体预制的柱、第一梁和第一楼板，所述梁板模块包括整体预制的第二梁以及第二楼板，所述梁板柱模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接，所述梁板模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接。
2.根据权利要求1所述的模块化装配式框架结构，其特征在于：所述第一梁包括交错布置的水平横梁和水平纵梁。
3.根据权利要求2所述的模块化装配式框架结构，其特征在于：所述第二梁包括交错布置的水平横梁和水平纵梁。
4.根据权利要求3所述的模块化装配式框架结构，其特征在于：所述第一梁的水平横梁与第二梁的水平横梁螺栓连接或焊接，所述第一梁的水平纵梁与第二梁的水平纵梁螺栓连接或焊接。
5.一种模块化装配式框架结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)将框架分为多个梁板模块和梁板柱模块；
(2)整体预制梁板模块和梁板柱模块；
(3)现场施工时，将梁板柱模块和梁板模块运至施工地点，将梁板柱模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接，将梁板模块与相邻的梁板柱模块或梁板模块连接。
6.根据权利要求5所述的模块化装配式框架结构的施工方法，其特征在于：在步骤(3)中：将第一梁的水平横梁与第二梁的水平横梁螺栓连接或焊接，将第一梁的水平纵梁与第二梁的水平纵梁螺栓连接或焊接。
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