CN112832416A - 一种装配式rcs框架-recc剪力墙混合结构体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式RCS框架‑RECC剪力墙混合结构体系，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢梁、预制端部钢梁、预制RECC剪力墙和压型钢板组合楼板。预制端部钢梁与预制钢筋混凝土柱以及预制钢梁间均采用高强螺栓进行连接，预制上柱与预制下柱之间通过钢连接件固定上柱与下柱的纵筋，并后浇灌浆料进行连接，预制RECC剪力墙与框架通过角钢连接件进行螺栓连接。该混合结构体系综合了混凝土结构和钢结构各自的优点，可充分利用材料的性能。RECC剪力墙可以充分发挥耗能减震作用，保护主体结构安全。各个构件均在工厂预制，现场装配，大幅度降低现场湿作业量，提高施工效率，并且能够实现结构受损部位的快速修复和替换。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构工程技术领域，具体涉及一种装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系。
背景技术
与传统现浇结构相比，装配式结构采用“构件工厂化生产，施工装配式运作”，可有效加快施工进度，提高生产效率；预制构件标准化生产，可降低人为因素对构件质量的影响，同时节省了大量模板工程，降低资源消耗；现场安装湿作业少，减少施工对环境的污染。
目前，国内装配式建筑体系应用较多的为装配式混凝土结构体系和装配式钢结构体系。在装配式混凝土结构中，混凝土预制构件一般重量较大，对运输和现场起吊能力要求较高。且连接节点过于复杂，仍需要支模后浇混凝土或灌注高强砂浆等大量的湿作业，严重影响施工进度。同时存在大量新旧混凝土结合面和构件灌浆接缝，对结构整体性能存在一定的影响。装配式钢结构可采用焊接或螺栓连接，施工速度较快，但其在耐久性及防火性能上有着明显的劣势。且作为高层结构抗侧力体系时，抗震性能往往不佳。
发明内容
发明目的：为解决上述问题，本发明公开一种抗震性能优越且能够较好适应现代结构“轻型大跨、预制装配、快速施工”需求的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系。
技术方案：本发明公开一种装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢梁、预制端部钢梁、预制RECC剪力墙和压型钢板组合楼板。所述的预制端部钢梁与所述的预制钢筋混凝土柱以及所述的预制钢梁间均采用高强螺栓进行连接，预制上柱与预制下柱之间通过钢连接件固定上柱与下柱的纵筋，并后浇灌浆料进行连接，所述的预制RECC剪力墙与框架通过角钢连接件进行螺栓连接。
优选的，所述的预制上柱与下柱在框架柱中间的位置进行连接，所述的预制上柱端部预埋钢连接件，上柱纵筋焊接于钢连接件外侧，所述的预制下柱纵筋插入钢连接件端板预留孔洞中，采用螺母与垫片固定，连接区采用高强度、无收缩灌浆料封堵。
优选的，钢连接件由端板、竖向板及加劲板焊接而成，竖向板与端板之间预留空隙，端板预留孔洞。
优选的，所述的预制钢筋混凝土柱在梁-柱节点区不配置箍筋，采用外包钢板和钢腹板焊接为整体约束混凝土。钢腹板突出柱截面一定长度，在相应位置开洞。
优选的，所述预制钢筋混凝土柱在节点区中采用高延性ECC材料代替混凝土，并预埋对拉螺杆，或预埋PVC管，后期插入对拉螺杆。
优选的，所述的预制端部钢梁在一端翼缘上焊接加劲角钢，并在两端的翼缘及腹板开洞，在螺栓连接区外对上下翼缘进行削弱处理。
优选的，所述的预制端部钢梁一端的腹板与突出柱的钢腹板采用高强螺栓进行连接，加劲角钢与柱中对拉螺杆进行连接，并施加预紧力。所述的预制端部钢梁另一端的翼缘及腹板通过拼接板与所述的预制钢梁进行高强螺栓连接。
优选的，所述的预制RECC剪力墙布置于结构薄弱位置，根据设计要求配置钢筋，浇筑高延性ECC材料，并在边缘位置预留螺栓孔洞。
优选的，所述的RECC剪力墙与梁、柱通过角钢连接件进行螺栓连接，可采用四边连接或两边连接（仅与钢梁连接）。
优选的，所述的压型钢板组合楼板以压型薄壁钢板为衬板，现浇混凝土并通过抗剪栓钉使两者结合成整体。
有益效果：该装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系综合了混凝土结构和钢结构各自的优点，可充分利用材料的性能。
（1）与纯钢结构相比，钢筋混凝土柱具有良好的承载力及稳定性，在水平力作用下可以提供较大的抗侧移刚度，且耐久性和耐火性好。
（2）与混凝土结构相比，钢梁具有良好的抗弯性能，且自重小，可有效减小梁构件的尺寸，增大结构的经济性。
（3）RECC剪力墙作为结构的第一道抗震防线，充分发挥耗能减震作用，保护主体结构安全。
（4）能较好适应现代结构“轻型大跨、预制装配、快速施工”的需求，各个构件均在工厂预制，现场装配，大幅度降低现场湿作业量，提高施工效率，并且能够实现结构受损部位的快速修复和替换，符合今后建筑业的发展方向。
附图说明
图1为本发明钢梁-钢筋混凝土柱节点连接形式示意图。
图2为本发明钢梁-钢筋混凝土柱节点连接局部构造示意图。
图3为本发明钢梁-钢筋混凝土柱节点区钢板筒示意图。
图4为本发明钢筋混凝土柱-柱连接形式示意图。
图5为本发明柱钢连接件示意图。
图6为本发明RECC剪力墙与框架连接示意图。
图中：1-预制钢筋混凝土柱，2-预制钢梁，3-预制端部钢梁，4-节点区外包钢板，5-节点区钢腹板，6-加劲角钢，7-拼接板，8-对拉螺杆，9-高强螺栓，10-预制上柱，11-预制下柱，12-上柱纵筋，13-下柱纵筋，14-钢连接件端板，15-钢连接件竖向板，16-钢连接件加劲板，17-螺母，18- RECC剪力墙，19-角钢连接件。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。
装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系的施工工序包括以下步骤。
（一）在工厂完成钢筋混凝土柱的预制：
（1）根据运输条件和吊装条件对钢筋混凝土柱进行分段预制，柱-柱连接位置选择在框架柱中间的位置；
（2）钢筋混凝土柱在梁-柱节点区不配置箍筋，外包钢板和钢腹板焊接为整体，约束节点区混凝土；钢腹板突出柱截面一定长度，并在相应位置开洞；对拉螺杆穿过钢腹板及节点区外包钢板孔洞，预埋在钢筋混凝土柱中；
（3）焊接竖向钢板、端板及加劲板形成钢连接件，竖向板与端板之间预留空隙，端板预留孔洞；预制钢筋混凝土柱一端的纵筋伸出混凝土截面一定长度，外伸纵筋端部进行车丝处理；另一端的纵筋沿纵向一定长度焊接于钢连接件外侧；
（4）对于RECC剪力墙周边的预制钢筋混凝土柱，在相应位置预埋螺杆。
（二）在工厂完成钢梁的预制：端部钢梁在一端翼缘上焊接加劲角钢，并在螺栓连接区外对上下翼缘进行削弱处理。钢梁均在两端翼缘及腹板相应位置开洞。对于RECC剪力墙周边的钢梁，上、下翼缘焊接鱼尾板。
（三）在工厂完成RECC剪力墙的预制：根据设计要求，绑扎一定数量的钢筋，之后浇筑ECC，采用PVC管在边缘位置预留螺栓孔洞。
（四）施工现场装配流程：
（1）基础施工完成后，安装底层预制钢筋混凝土柱，吊装预制端部钢梁，腹板通过若干高强螺栓与突出柱的钢腹板进行连接，翼缘上加劲角钢与预埋在钢筋混凝土柱中的对拉螺杆进行连接，并施加预紧力，之后吊装预制钢梁，采用拼接板将翼缘和腹板与预制端部钢梁进行高强螺栓连接；
（2）吊装压型钢板，采用栓钉将压型钢板与钢梁连接。压型钢板作为施工作业平台及模板，绑扎板面钢筋，浇筑板面混凝土，后浇混凝土形成叠合楼盖的工序可与其他楼层的装配施工平行进行；
（3）进行钢筋混凝土柱-柱拼接，清理下柱纵筋的上端丝口，将下柱纵筋插入上柱钢连接件端板的预留孔洞中，采用螺母和垫片将纵筋固定，待一层的柱纵筋连接完毕后，统一对柱-柱连接区域采用高强度、无收缩的灌浆料封堵，预制钢筋混凝土柱在安装阶段无需临时支撑；
（4）重复上述的步骤进行后续施工。待主体完工后，根据设计要求，在结构的薄弱位置安装RECC剪力墙，采用高强螺栓将RECC剪力墙与梁、柱通过角钢连接件进行拼装。
以上所述施工实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对发明的保护的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，包括预制钢筋混凝土柱（1）、预制钢梁（2）、预制端部钢梁（3）、预制RECC剪力墙（18）和压型钢板组合楼板，所述的预制端部钢梁（3）与所述的预制钢筋混凝土柱（1）以及所述的预制钢梁（2）间均采用高强螺栓（9）进行连接，预制上柱（10）与预制下柱（11）之间通过钢连接件固定上柱（12）与下柱的纵筋（13），并后浇灌浆料进行连接，所述的预制RECC剪力墙（18）与框架通过角钢连接件（19）进行螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的预制上柱（10）与下柱（11）在框架柱中间的位置进行连接，所述的预制上柱（10）端部预埋钢连接件，上柱纵筋（12）焊接于钢连接件外侧，所述的预制下柱纵筋（13）插入钢连接件端板（14）预留孔洞中，采用螺母（17）与垫片固定，连接区采用高强度、无收缩灌浆料封堵。
3.根据权利要求2所述的钢连接件，其特征在于，钢连接件由端板（14）、竖向板（15）及加劲板（16）焊接而成，竖向板（15）与端板（14）之间预留空隙，端板（14）预留孔洞。
4.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土柱（1）在梁-柱节点区不配置箍筋，采用外包钢板（4）和钢腹板（5）焊接为整体约束混凝土，钢腹板（5）突出柱截面一定长度，在相应位置开洞。
5.根据权利要求4所述的预制钢筋混凝土柱的梁-柱节点区，其特征在于，所述预制钢筋混凝土柱（1）在节点区中采用高延性ECC材料代替混凝土，并预埋对拉螺杆（8），或预埋PVC管，后期插入对拉螺杆（8）。
6.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的预制端部钢梁（3）在一端翼缘上焊接加劲角钢（6），并在两端的翼缘及腹板开洞，在螺栓连接区外对上下翼缘进行削弱处理。
7.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的预制端部钢梁（3）一端的腹板与突出柱的钢腹板（5）采用高强螺栓（9）进行连接，加劲角钢（6）与柱中对拉螺杆（8）进行连接，并施加预紧力，所述的预制端部钢梁（3）另一端的翼缘及腹板通过拼接板（7）与所述的预制钢梁（2）进行高强螺栓（9）连接。
8.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-RECC剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的预制RECC剪力墙（18）布置于结构薄弱位置，根据设计要求配置钢筋，浇筑高延性ECC材料，并在边缘位置预留螺栓孔洞。
9.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-钢板剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的RECC剪力墙（18）与梁、柱通过角钢连接件（19）进行螺栓连接，可采用四边连接或两边连接（仅与钢梁连接）。
10.根据权利要求1所述的装配式RCS框架-钢板剪力墙混合结构体系，其特征在于，所述的压型钢板组合楼板以压型薄壁钢板为衬板，现浇混凝土并通过抗剪栓钉使两者结合成整体。
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