CN111021532A - 一种装配式组合结构体系及其实施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种装配式组合结构体系及其实施方法，本体系垂直方向的承载构件以及横向抗弯构件采用L形桁架钢柱，在现场与基础中的预埋件进行焊接，焊接后L形桁架钢柱即可达到稳定状态而不需要临时支撑。L形桁架钢柱在水平方向设置外伸梁段，在外伸梁段处将预制钢梁与桁架柱通过高强螺栓进行连接。楼面采用预制钢筋混凝土叠合板，在现场通过栓钉与钢梁进行连接后再现浇混凝土面层。体系的外墙体采用外挂式预制墙板，免去现场外装饰工作。本发明能够提高建筑工业化程度，降低工人劳动强度，产品质量易于控制，满足建筑装配产业化需求，可广泛应用于装配式建筑结构中。

Description

一种装配式组合结构体系及其实施方法
技术领域
本发明涉及一种装配式组合结构体系及其实施方法，属于结构工程领域。
背景技术
建筑工业化是当前我国建筑领域的重要发展趋势，也是国家大力推进和支持的发展方向。预制装配式结构是建筑工业化的产物，具有施工节奏快，产品质量好、预算造价低，施工效率高，生产工艺简单等优势。装配式建筑的典型特征在于简化现场施工工作，大幅度缩短现场施工工期，其核心就是要减少现场工作量，特别是影响关键工期的工作。
传统的钢结构一直采用框架梁柱体系，钢结构工厂预制，现场拼装，楼板采用现浇楼板，传统钢结构本质上虽也属于装配式建筑，但存在现场焊接工作量大、杆件数量多，现浇楼板自重大，施工工期长，造价高于普通混凝土结构等问题，背离工业化建筑快速、经济的核心，至今在整个建筑工程中实际占比份额偏低。
发明内容
本发明提供一种装配式组合结构体系，具有焊接量少、整体性稳定的优势。
一种装配式组合结构体系，包括承载构件，所述承载构件包括
L形桁架钢柱，做为竖直方向的承载构件以及横向抗弯构件，所述桁架钢柱水平方向设置有外伸梁段，所述外伸梁段上螺栓连接有预制钢梁，所述预制钢梁上栓钉连接有楼板，所述楼板采用预制钢筋混凝土叠合板，所述叠合板上浇筑有混凝土面层；
基础，所述基础中设有预埋件，所述预埋件与钢柱焊接相连。
桁架钢柱在水平面上投影为L形，包括位于竖直面上的水平腹杆、斜腹杆，所述水平腹杆和斜腹杆构成桁架结构。
所述外伸梁段截面为“工”字形，外伸梁段的高度为预制钢梁高度的一半，在外伸梁段水平方向上等间距设置加劲肋，在外伸梁段上等间距对称预留螺栓孔。
预制钢梁的两端成型有变截面外伸段，变截面外伸段截面的高度为预制钢梁整体高度的一半，在变截面外伸段上设置有与桁架钢柱外伸梁段对称的加劲肋及螺栓孔，变截面外伸段、外伸梁段上的加劲肋和螺栓孔之间螺栓连接。
楼板所用的预制钢筋混凝土叠合板中，混凝土采用轻质混凝土，钢筋采用三角形桁架筋，预制板的厚度为80-120mm，在楼板两端预留螺栓孔。
还包括外墙体，外墙体采用外挂式预制墙板
本发明的另一目的是提供一种装配式组合结构体系的实施方法。
一种装配式组合结构体系的实施方法，包括如下步骤：
S1将工厂预制好的L型桁架钢柱在施工现场和基础中的预埋件进行吊装焊接；
S2、一次性吊装焊接完全部的桁架钢柱之后，将预制钢梁与桁架柱用高强螺栓进行拼装连接；
S3、在工厂预制楼板，预制板厚度80-120mm，楼板在预制的时候放置格栅钢筋，在板的两端各预留4个螺栓孔；
S4、将预制好的板搭在钢梁上，用螺栓与钢梁焊接，每一楼层的板全部铺好之后再在上面现浇混凝土面层，形成装配整体式楼面板；
S5、墙板在工厂预制，在施工现场通过下支上拉的方式与钢框架进行连接。
本发明具有如下优势：
本发明提出的一种装配式组合结构体系，采用L形桁架钢柱做为垂直方向的承载构件以及横向抗弯构件，施工过程中一次吊装，无需设置临时支撑。梁、桁架柱连接节点上改变传统的刚性连接形式，改用高强螺栓连接，从而省去大量焊接工作，大大降低工期。楼面板采用预制叠合板的形式，既可以实现体系的预制装配化，同时保证结构体系具有较好的整体性。体系外墙采用装配式外挂板体系，安装快捷方便。新型钢结构装配式组合结构体系克服了传统钢结构的不足，实现了钢结构建筑快速、经济的优势，将建筑施工现场大部分程序简化为在工厂生产制造，减少了对现场环境的影响，提高建筑产品质量，降低建筑成本，体现了建筑工业化的基础核心，可以在多高层建筑结构中广泛应用。
附图说明
图1是本发明的预制梁柱节点的示意图；
图2是梁柱节点示意图的1-1剖面图；
图3是梁柱节点示意图的2-2剖面图；
图4是本发明的桁架钢柱的立面和平面示意图；
图5是本发明的预制板的平面示意图；
图中，1、水平腹杆；2、斜腹杆；3、桁架柱竖杆；4、预制板；5、预制钢梁；6、螺栓孔；7、桁架筋；8、加劲肋；9、螺栓。
具体实施方式
实施例1
一种装配式组合结构体系，包括承载构件，承载构件包括桁架钢柱，桁架钢柱设置为“L”形，在竖直方向上有桁架柱竖杆3，桁架柱竖杆3上垂直设置有预制钢梁5，使得整体承载构件在水平面上的投影为“L”形；在竖直面上，也就是桁架柱竖杆3上，设置有水平腹杆1、斜腹杆2，水平腹杆1和斜腹杆2构成桁架结构。如图4所示，水平腹杆1之间相互平行设置，相邻两个水平腹杆1之间的斜腹杆2两端分别于两个水平腹杆1相错开的两端，使得相邻两个水平腹杆1和两水平腹杆1之间的斜腹杆2呈“Z”形。这种结构利用构造特点达到自身稳定平衡，不需要设置临时支撑。梁、柱节点的结构及连接方式如图4，图5所示。
桁架钢柱做为竖直方向的承载构件以及横向抗弯构件，在桁架钢柱的水平方向上设置有外伸梁段，外伸梁段上螺栓9连接有预制钢梁5，预制钢梁5上栓钉连接有楼板，楼板采用预制钢筋混凝土叠合板，叠合板上浇筑有混凝土面层；
还包括基础，基础中设有预埋件，预埋件与钢柱焊接相连。
本方案中的通过装配整体式楼面板协同各桁架钢柱共同工作。体系的外墙体采用外挂式预制墙板，免去现场外装饰工作。
外伸梁段截面为“工”字形，外伸梁段的高度为预制钢梁5高度的一半，在外伸梁段水平方向上等间距设置加劲肋8，在外伸梁段上等间距对称预留螺栓9孔6。
预制钢梁5的两端成型有变截面外伸段，变截面外伸段截面的高度为预制钢梁5整体高度的一半，在变截面外伸段上设置有与桁架钢柱外伸梁段对称的加劲肋8及螺栓9孔6，变截面外伸段、外伸梁段上的加劲肋8和螺栓9孔6之间螺栓9连接，现场施工时直接将预制钢梁5两端外伸段搭在桁架钢柱外伸梁段之上，将加劲肋8和螺栓9孔6上下对齐后用高强螺栓9进行连接。
楼板所用的预制钢筋混凝土叠合板中，混凝土采用轻质混凝土，钢筋采用三角形桁架筋 7，预制板4的厚度为80-120mm，在楼板两端预留螺栓9孔6，现场施工时直接将板搭在钢梁上，并用高强螺栓9通过预留螺栓9孔6将预制板4和钢梁进行连接。
预制板4铺设完成后，在上面浇筑混凝土现浇面层，通过装配整体式楼面板协同各桁架钢柱共同工作。
实施例2
一种装配式组合结构体系的实施方法，包括如下步骤：
S1将工厂预制好的L型桁架钢柱在施工现场和基础中的预埋件进行吊装焊接，依靠自身构造达到稳定性，桁架柱构造如图2所示，预制钢梁5上线性阵列有若干加劲肋8，相邻两加劲肋8之间设有高强螺栓9；
S2、一次性吊装焊接完全部的桁架钢柱之后，将预制钢梁5与桁架柱用高强螺栓9进行拼装连接；
S3、在工厂预制楼板，预制板4厚度80-120mm，楼板在预制的时候放置格栅钢筋，在板的两端各预留4个螺栓9孔6，板的结构如图3所示，在预制钢梁5上线性阵列有若干加劲肋8，且预制钢梁5与桁架柱竖杆3之间相互垂直；
S4、将预制好的板搭在钢梁上，用螺栓9与钢梁焊接，每一楼层的板全部铺好之后再在上面现浇混凝土面层，形成装配整体式楼面板；
S5、墙板在工厂预制，在施工现场通过下支上拉的方式与钢框架进行连接。
本方案中还包括外墙体，外墙体采用外挂式预制墙板，可设计成集外装饰、保温、墙体围护于一体的复合保温外墙挂板，减少现场施工环节，极大提高施工效率。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种装配式组合结构体系，其特征在于：包括承载构件，所述承载构件包括
L形桁架钢柱，做为竖直方向的承载构件以及横向抗弯构件，所述桁架钢柱水平方向设置有外伸梁段，所述外伸梁段上螺栓(9)连接有预制钢梁(5)，所述预制钢梁(5)上栓钉连接有楼板，所述楼板采用预制钢筋混凝土叠合板，所述叠合板上浇筑有混凝土面层；
基础，所述基础中设有预埋件，所述预埋件与钢柱焊接相连。
2.根据权利要求1所述的装配式组合结构体系系，其特征在于：桁架钢柱在水平面上投影为L形，包括位于竖直面上的水平腹杆(1)、斜腹杆(2)，所述水平腹杆(1)和斜腹杆(2)构成桁架结构。
3.根据权利要求1所述的装配式组合结构体系，其特征在于：所述外伸梁段截面为“工”字形，外伸梁段的高度为预制钢梁(5)高度的一半，在外伸梁段水平方向上等间距设置加劲肋(8)，在外伸梁段上等间距对称预留螺栓(9)孔(6)。
4.根据权利要求1所述的装配式组合结构体系，其特征在于：预制钢梁(5)的两端成型有变截面外伸段，变截面外伸段截面的高度为预制钢梁(5)整体高度的一半，在变截面外伸段上设置有与桁架钢柱外伸梁段对称的加劲肋(8)及螺栓(9)孔(6)，变截面外伸段、外伸梁段上的加劲肋(8)和螺栓(9)孔(6)之间螺栓(9)连接。
5.根据权利要求1所述的装配式组合结构体系，其特征在于：楼板所用的预制钢筋混凝土叠合板中，混凝土采用轻质混凝土，钢筋采用三角形桁架筋(7)，预制板(4)的厚度为80-120mm，在楼板两端预留螺栓(9)孔(6)。
6.根据权利要求1所述的装配式组合结构体系，其特征在于：还包括外墙体，外墙体采用外挂式预制墙板
7.一种装配式组合结构体系的实施方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将工厂预制好的L型桁架钢柱在施工现场和基础中的预埋件进行吊装焊接；
S2、一次性吊装焊接完全部的桁架钢柱之后，将预制钢梁(5)与桁架柱用高强螺栓(9)进行拼装连接；
S3、在工厂预制楼板，预制板(4)厚度80-120mm，楼板在预制的时候放置格栅钢筋，在板的两端各预留4个螺栓(9)孔(6)；
S4、将预制好的板搭在钢梁上，用螺栓(9)与钢梁焊接，每一楼层的板全部铺好之后再在上面现浇混凝土面层，形成装配整体式楼面板；
S5、墙板在工厂预制，在施工现场通过下支上拉的方式与钢框架进行连接。
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