CN117386005B - 一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系及施工方法，包括基础层模块、柱模块、变截面梁模块、预制叠合板模块和预制屋架模块；所述基础层模块包括预制独立基础及预制型钢混凝土梁；所述柱模块包括多个预制外包混凝土型钢异形柱；所述变截面梁模块由变截面H型钢梁、竖向加劲肋、梁箍筋、栓钉和梁外包混凝土预制而成；所述预制叠合板模块内设置有45°弯起钢筋，搭接在所述变截面梁模块的所述栓钉边缘，搭接区域浇筑高强灌浆料；预制屋架模块与柱端板螺栓连接。本申请的结构体系，采用梁贯通型节点构造，在节点处将梁通长、柱分层布置，其中的非结构构件对结构的抗侧能力贡献度大，结构的抗震性能较为优异。

Description

一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系及施工方法

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系及施工方法。

背景技术

全球建筑业低碳化的要求越来越迫切，而装配式建筑是解决这一问题的有效途径。分层装配式采取的类似于搭积木的施工模式，形成一个施工平台后即可进行上一层柱的安装，具有施工高效、布局设计开放的特点，大大改善了施工效率，存在着广阔的发展前景与应用价值。

当前，分层装配已成为国内外许多工业化建筑的最主要特点之一，其中梁柱节点是影响分层装配式结构的关键技术难点之一，现有技术中的装配式结构多为方形柱，由于截面较为规整，多有采用法兰作为节点连接件来连接上下柱和梁的先例（参见中国专利CN206034642U），但方形柱会导致柱角伸入室内空间，导致室内空间不规整，异形柱能够解决空间规整度问题，但如果沿用与柱法兰作为节点连接件，法兰上会出现应力集中，为减少此种应力集中，会使得节点构造复杂，不能实现全螺栓装配；同时，梁不同位置承担的载荷不同，恒截面梁按照最不利载荷设计，造成了材料浪费。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系及施工方法，将梁贯通穿过节点，避免了应力集中，使得全装配施工更加简便，并且采用变截面梁，节省了材料，具有较好经济效益。

为解决上述技术问题，本申请提处的解决方案是：

一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，包括基础层模块、柱模块、变截面梁模块、预制叠合板模块和预制屋架模块；

所述基础层模块包括预制独立基础及预制型钢混凝土梁；其中，预制独立基础的顶部固定设置有第一钢板；

所述柱模块包括多个预制外包混凝土型钢异形柱；其中，所述预制外包混凝土型钢异形柱包括钢柱、柱箍筋、纵筋、外包混凝土、梯形加劲肋和支撑加劲肋；其中，在所述钢柱翼缘上沿宽度方向布置有两根间距为92mm且通长的纵筋，纵筋外侧沿柱长等距设置封闭式柱箍筋，柱箍筋固定在所述钢柱的型钢腹板处并与纵筋形成钢筋网架，所述钢柱的截面形状为L、T或十字形，顶端和/或底端设置有与所述钢柱的截面形状相同的柱端板，柱箍筋构造为与所述钢柱的截面形状相适配；

与所述基础层模块连接的所述钢柱底端设置有柱底端板，所述柱底端板与所述第一钢板通过高强螺栓连接，该钢柱下部靠近所述基础层模块的一侧焊接有悬臂梁，所述预制型钢混凝土梁连接在所述悬臂梁上；

所述变截面梁模块由变截面H型钢梁、竖向加劲肋、梁箍筋、栓钉和梁外包混凝土预制而成；其中，竖向加劲肋固定设置在变截面H型钢梁的节点域，且在变截面H型钢梁的节点域两侧各焊接2mm钢板；梁箍筋固定设置在变截面H型钢梁的翼缘侧面，所述梁箍筋沿梁长等距布置；栓钉固定设置在所述变截面H型钢梁的上翼缘；梁外包混凝土浇筑在距梁端200mm以外的区域；

在节点处，一根所述变截面H型钢梁贯穿节点并与伸入节点的其他所述变截面H型钢梁间隔5mm正交设置，所述柱端板通过螺栓与所述变截面H型钢梁连接在一起形成贯通式梁柱节点；

所述预制叠合板模块内设置有45°弯起钢筋，搭接在所述变截面梁模块的所述栓钉边缘，搭接区域浇筑高强灌浆料；

预制屋架模块与柱端板螺栓连接。

进一步地，还包括柔性支撑模块，所述柔性支撑模块包括扁钢支撑及套筒螺栓，扁钢支撑采用截面较小的柔性扁钢抗拉支撑预制而成，通过设置在扁钢支撑两端的套筒螺栓与所述支撑加劲肋螺栓连接。

进一步地，L、T或十字形钢柱分别布置为角柱、边柱和中柱，在节点处，所述变截面H型钢梁互相垂直，梯形加劲肋分别与钢柱和柱端板焊接连接，支撑加劲肋分别与钢柱翼缘和柱端板焊接连接。

进一步地，所述预制独立基础由钢筋网及浇筑在钢筋网上的基础混凝土、及预埋在基础混凝土顶部的第一钢板构成。

进一步地，所述预制型钢混凝土梁由不变截面H型钢、环绕所述不变截面H型钢的封闭箍筋、Z形钢筋以及浇筑在它们外部的基础梁外包混凝土构成；所述预制型钢混凝土梁连接与所述悬臂梁的连接方式为：所述Z形钢筋外伸并焊接在下柱模块的悬臂梁上，并现浇混凝土。

进一步地，所述预制叠合板模块由单向板互相连接制成，所述单向板一侧外伸出一段直钩钢筋，在工厂拼装好钢筋桁架及楼板钢筋后，先浇筑预制楼板混凝土，使得直钩钢筋外露，在现场放置好后在整个楼板范围内铺设后铺钢筋并浇筑混凝土形成楼板。

进一步地，所述预制屋架模块由连接件连接的左钢架和右钢架构成，钢板盒子固定设置在左钢架和右钢架前后两端，带螺纹圆棒设置在左钢架和右钢架的左右两侧。

进一步地，所述预制屋架模块还包括方形钢管，放置在相邻的所述预制屋架模块之间，方形钢管开有孔洞，孔洞间距为1000mm，带螺纹圆棒穿过孔洞与螺纹套筒连接；预制屋架模块通过钢板盒子与柱端板高强螺栓连接。

进一步地，所述柱端板靠近外包混凝土一侧预埋螺母，螺母焊接在所述柱端板对应位置；所述柱模块的上部的柱端板靠近外包混凝土一侧预埋螺母，螺母焊接在所述柱端板对应位置；螺栓为普通螺栓，在现场施工时，在预留空间进行螺栓连接的操作，在工厂浇筑所述柱模块的外包混凝土时对预埋的螺母做好处理。

另一方面，本申请还请求保护如前述之一所述的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：分别在工厂预制所述基础层模块、柱模块、变截面梁模块、预制叠合板模块、预制屋架模块和柔性支撑模块并运至现场；

步骤S2：基础层模块与柱模块连接：铺设垫层，在垫层上放置所述基础层模块的预制独立基础，通过螺栓连接所述钢柱的柱底端板与所述预制独立基础的第一钢板，吊放所述基础层模块的预制型钢混凝土梁，焊接好Z形钢筋，然后浇筑混凝土，搭放预制叠合板模块；

步骤S4：梁柱连接：吊放变截面梁模块，通过螺栓完成与柱模块的连接；

步骤S5：浇筑中间层预制叠合板：将预制叠合板模块搭接在变截面梁模块的栓钉边缘处，在形成的无混凝土区域浇筑高强灌浆料；

步骤S6：将所述柔性支撑模块的套筒螺栓与所述支撑加劲肋连接，最后吊放预制屋架模块，通过带螺纹圆棒及螺纹套筒完成预制屋架模块间的连接，形成所述预制低碳结构体系。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本发明的基础、梁、柱与屋架之间的连接采用全螺栓连接，现场无焊接作业，便于施工，操作方便，装配速度快，可以保证施工质量，实现工厂化模块化生产，现场快速装配；

2、本发明梁柱节点位置的竖向加劲肋，所述竖向加劲肋与柱翼缘相对应，增强节点域的抗剪承载力，同时有利于柱的竖向传力；

3、本发明采用梁贯通式节点能够很好地解决梁柱连接处无法实现全螺栓连接的难题；首先，贯通节点的梁均为连续梁，与相同截面和跨度的简支梁相比具有抗弯刚度大、跨中挠曲变形小的特点；其次，梁贯通式节点结构，在施工过程中可以在下层建筑搭建完成后形成施工平台，有利于上部结构的搭建，并且柱的长度一般在 3m 左右，有利于人工装配；最后，通过在贯通梁与非贯通梁的非节点连接区域采用合理的变截面设计，可以实现材料的最优利用，减少材料浪费和成本。相比于均匀截面设计，变截面梁可以根据实际受力情况调整截面形状，将材料重点分配到需要更大强度和刚度的区域，从而降低整体结构材料成本。

4、本发明的预制叠合板模块楼板的预制层端部钢筋斜向45°的板承载能力和变形能力较强，环保节能性能好。取代黏土制品，节约能源；减少建筑垃圾和湿作业，环境污染很小；避免出现冷热桥的质量通病，保温隔热性能达到了国家标准。

5、本发明的预制屋架为两个屋架模块组装而成，模块化建造极大提高了建筑装配化程度，从而有效缩短施工工期、减轻环境影响并节约工程造价。

6、柔性支撑能够微结构提供较好的抗侧能力，有效减小结构的侧向变形。柔性支撑是一种特殊的支撑，其截面较小，长细比很大，在较小的压力作用下便会发生屈曲，具有“仅受拉不受压”的特性。柔性支撑能够通过受拉为结构提供一定的抗侧能力，同时能够为模块单元节省大量的室内空间和用钢量，并且对装饰影响程度小。

8、本发明的柱模块的保护层小于《组合结构设计规范》JGJ 138-2016中保护层厚度要求，本申请钢柱翼缘外混凝土保护层厚度为45mm，试验证明其满足结构受力要求，同时外包混凝土提高了柱的耐火性能，混凝土的存在也避免了型钢部分发生失稳问题，此外异形柱均将柱子突出的角部隐藏入墙中，建筑内空间更加规整，提高建筑使用面积使用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的示意图；

图2是本申请的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的梁柱及楼板装配平面示意图；

图3是本申请的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的柱模块与梁连接部位构造示意图；

图4是本申请的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的柱模块的截面示意图；

图5是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的柱模块的构造示意图；

图6是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的L形柱端板、T形柱端板和十字形柱端板的示意图；

图7是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的基础层模块的预制型钢混凝土梁的构造示意图；

图8是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的基础层模块的预制独立基础的构造示意图；

图9是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的变截面梁模块的构造示意图；

图10是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的柔性支撑模块的构造示意图；

图11是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的预制屋架模块的整体示意图；

图12是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的预制屋架模块的构造示意图；

图13是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的预制叠合板模块的构造示意图；

图14是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的变截面梁模块连接区域示意图；

图15是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的变截面梁模块平面布置示意图；

图16是本申请一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的梁柱节点连接示意图。

图中：A-基础层模块，B-柱模块，C-变截面梁模块，G-预制叠合板模块，E-柔性支撑模块，1-外包混凝土，2-十字形钢柱，3-T形钢柱，4-L形钢柱，5-梯形加劲肋，6-螺栓，7-竖向加劲肋，8-支撑加劲肋，9-十字形柱端板，10-T形柱端板，11-L形柱端板，12-贯通梁，13-非贯通梁，14-L形箍筋，15-T形箍筋，16-十字形箍筋，17-柱纵筋，18-基础梁外包混凝土，19-Z形钢筋，20-H型钢，21-悬臂梁，22-第二钢板，23-独立基础钢筋网，24-基础混凝土，25-第一钢板，26-变截面H型钢梁，27-梁箍筋，28-栓钉，29-套筒螺栓，30-扁钢支撑，31-预制屋架模块，32-左钢架，33-钢板盒子，34-连接件，35-带螺纹圆棒，36-螺纹套筒，37-方形钢管，38-梁外包混凝土，39-预制层，40-后铺钢筋，41-钢筋桁架，42-楼板钢筋，43-预制楼板混凝土，44-封闭箍筋，45-右钢架，46-螺母，47-预留空间

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-16，本申请提供了一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，包括基础层模块A、柱模块B、变截面梁模块C、预制叠合板模块G和预制屋架模块31；

所述基础层模块A包括预制独立基础A1及预制型钢混凝土梁A2；其中，预制独立基础的顶部固定设置有第一钢板25；

所述柱模块B包括多个预制外包混凝土型钢异形柱；其中，所述预制外包混凝土型钢异形柱包括钢柱、柱箍筋、纵筋17、外包混凝土1、梯形加劲肋5和支撑加劲肋8；其中，在所述钢柱翼缘上沿宽度方向布置有两根间距为92mm且通长的纵筋17，纵筋17外侧沿柱长等距设置封闭式柱箍筋，柱箍筋固定在所述钢柱的型钢腹板处并与纵筋17形成钢筋网架，所述钢柱的截面形状为L、T或十字形，顶端和/或底端设置有与所述钢柱的截面形状相同的柱端板，柱箍筋构造为与所述钢柱的截面形状相适配；

与所述基础层模块A连接的所述钢柱底端设置有柱底端板22，所述柱底端板22与所述第一钢板25螺栓连接，该钢柱下部靠近所述基础层模块A的一侧焊接有悬臂梁，所述预制型钢混凝土梁A2连接在所述悬臂梁上；

所述变截面梁模块C由变截面H型钢梁26、竖向加劲肋7、梁箍筋27、栓钉28和梁外包混凝土38预制而成；其中，竖向加劲肋7固定设置在变截面H型钢梁26的节点域，且在变截面H型钢梁26的节点域两侧各焊接2mm钢板；梁箍筋27固定设置在变截面H型钢梁26的翼缘侧面，所述梁箍筋27沿梁长等距布置；栓钉28固定设置在所述变截面H型钢梁26的上翼缘；梁外包混凝土38浇筑在距梁端200mm以外的区域；

在节点处，一根所述变截面H型钢梁26贯穿节点并与伸入节点的其他所述变截面H型钢梁26间隔5mm正交设置，所述柱端板通过螺栓6与所述变截面H型钢梁26连接在一起形成贯通式梁柱节点；

所述预制叠合板模块G内设置有45°弯起钢筋，搭接在所述变截面梁模块C的所述栓钉28边缘，搭接区域浇筑高强灌浆料；

预制屋架模块31与柱端板9，10，11螺栓连接。

在本申请中，还包括柔性支撑模块E，所述柔性支撑模块E包括扁钢支撑30及套筒螺栓29，扁钢支撑30采用截面较小的柔性扁钢抗拉支撑预制而成，通过设置在扁钢支撑30两端的套筒螺栓29与所述支撑加劲肋8螺栓连接。

在本申请的一个实施例中，所述柱模块又可以根据上下位置进一步分为上柱模块和下柱模块，其中的外包混凝土型钢异形柱在工厂预制，包括L形外包混凝土型钢异形柱、T形外包混凝土型钢异形柱和十字形外包混凝土型钢异形柱相应的，其内部的钢柱分别为L形钢柱4、T形钢柱3或十字形钢柱2，围绕钢柱的柱箍筋分别为L形箍筋14，T形箍筋15，十字形箍筋16，柱端板分别为十字形柱端板9， T形柱端板10和 L形柱端板11。类似地，所述变截面梁模块又可以进一步分为贯通梁12和非贯通梁13，所述十字形外包混凝土型钢异形柱的十字形钢柱2其端部焊有十字形柱端板9，十字形柱端板与贯通梁12、非贯通梁13的翼缘都留有等距的螺栓孔，十字形柱端板沿非贯通梁方向具有两排螺栓，均分布在十字形钢柱翼缘外侧；十字形柱端板沿贯通梁方向具有两排螺栓，分别在十字形钢柱翼缘内侧和外侧，当该跨设置有柔性支撑时，上柱模块和下柱模块的上部柱端板需焊接支撑加劲肋8；当无支撑时，上柱模块和下柱模块的上部柱端板需设置梯形加劲肋。并且在上柱模块、下柱模块与贯通梁12、非贯通梁13连接的区域，贯通梁12与非贯通梁13采用变截面的处理方法。且保证结构体系传力良好，在上柱模块、下柱模块与贯通梁、非贯通梁连接的区域设置竖向加劲肋7。上柱模块与下柱模块在工厂进行整体浇筑。

在本申请中，L形钢柱4、T形钢柱3或十字形钢柱2分别布置为角柱、边柱和中柱，在节点处，所述变截面H型钢梁26互相垂直，梯形加劲肋5分别与L形钢柱4、T形钢柱3或十字形钢柱2和H型钢梁26上表面焊接连接，支撑加劲肋8分别与L形钢柱4、T形钢柱3或十字形钢柱2和H型钢梁26下表面焊接连接。优先地，在中柱节点处，在所述变截面梁模块C的十字形柱端板开设螺栓孔，靠近钢柱翼缘的螺栓孔位于钢柱翼缘外侧50mm处，远离钢柱翼缘的螺栓孔位于钢柱翼缘外侧115mm；在贯通梁方向的十字形柱端板开设螺栓孔，靠近钢柱翼缘的螺栓孔位于钢柱翼缘外侧50mm处，远离钢柱翼缘的螺栓孔位于钢柱翼缘内侧50mm；所述贯通梁12即为连续梁，连续梁与相同截面和跨度的简支梁相比具有抗弯刚度大、跨中挠曲变形小的特点。

L形外包混凝土型钢异形柱和T形外包混凝土型钢异形柱的构成和施工与十字形外包混凝土型钢异形柱基本相同，但三者的截面各不相同。

在本申请的一个实施例中，所述预制独立基础在工厂预制，铺设钢筋网，然后支模浇筑基础混凝土，基础混凝土可为超高强混凝土，需要预留出螺母的位置，螺母可焊接在钢板上，第一钢板的相应位置设置螺栓孔洞，与之对应的是下柱模块下部的第二钢板，所述第二钢板与所述第一钢板的连接位置留有孔洞。

所述下柱模块靠近基础层模块的一侧焊接有一段悬臂梁，形式为Z字形。

所述基础层模块中的预制型钢混凝土梁A2在工厂预制，箍筋形式采用封闭箍筋，在预制型钢混凝土梁A2翼缘处设置两根钢筋，沿梁长等距布置封闭箍筋后形成钢筋骨架，然后浇筑混凝土。养护好并运至现场后，搭接在所述下柱模块的悬臂梁上，然后预制型钢混凝土梁A2与所述悬臂梁段接触的区域浇筑混凝土。

所述贯通梁12和非贯通梁13在所述柱端板的区域保持与柱端板等宽，其他区域梁翼缘采用窄翼缘的形式，这样做的目的是外包混凝土后的梁截面与柱端板等宽，而且非贯通梁离贯通梁的翼缘有一定距离，距离宜为5mm。

所述预制叠合板在工厂预制，预制叠合板是由两块单向板整体拼接浇筑而成，需要注意的是所述预制叠合板的钢筋采用弯起45°的形式，并且两块单向板整体拼接的区域的钢筋外伸，形式为直钩，绑扎好钢筋网及钢筋桁架后，浇筑预制混凝土，浇筑高度要低于直钩钢筋，形成凹槽，凹槽的宽度可取150mm，这样的目的是待预制叠合板吊装好后再进行现浇，使得预制叠合板的整体性更好。

所述预制屋架放置在上柱模块上部的柱端板，所述预制屋架由两个屋架模块组成，每个屋架模块由左右钢架和带螺纹圆棒组成，将两组屋架模块吊装好后，在两者之间放置方形钢管，方形钢管和屋架模块的相应位置开有带螺纹的孔洞，通过螺纹套筒将两组屋架模块的上部的带螺纹圆棒进行连接，通过带螺纹的圆棒将方形钢管和屋架模块进行连接，并且在屋架模块的梁端焊接有钢板盒子，通过钢杆盒子与上柱模块的柱端板进行螺栓连接。

所述柔性支撑由扁钢及套筒螺栓部分，即采用截面较小的柔性扁钢抗拉支撑预制而成，组装好后进行张紧，运至现场后与支撑加劲肋进行螺栓连接。

在本申请的一个实施例中，所述预制屋架模块31由连接件34连接的左钢架32和右钢架45构成，钢板盒子33固定设置在左钢架32和右钢架45前后两端，带螺纹圆棒35设置在左钢架32和右钢架45的左右两侧。

在本申请的一个实施例中，所述预制屋架模块31还包括方形钢管37，放置在相邻的所述预制屋架模块31之间，方形钢管37开有孔洞，孔洞间距为1000mm，带螺纹圆棒35穿过孔洞与螺纹套筒36连接；预制屋架模块31通过钢板盒子33与柱端板螺栓连接。

本申请的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：分别在工厂预制所述基础层模块A、柱模块B、变截面梁模块C、预制叠合板模块G、预制屋架模块H和柔性支撑模块E并运至现场；

步骤S2：基础层模块A与柱模块B连接：铺设垫层，在垫层上放置所述基础层模块A的预制独立基础，通过螺栓连接所述钢柱的柱底端板22与所述预制独立基础的第一钢板25，吊放所述基础层模块A的预制型钢混凝土梁，焊接好Z形钢筋19，然后浇筑混凝土，搭放预制叠合板模块；

步骤S4：梁柱连接：吊放变截面梁模块C，通过螺栓6完成与柱模块B的连接；

步骤S5：浇筑中间层预制叠合板：将预制叠合板模块G搭接在变截面梁模块C的栓钉28边缘处，在形成的无混凝土区域浇筑高强灌浆料；

步骤S6：将所述柔性支撑模块E的套筒螺栓29与所述支撑加劲肋8连接，最后吊放预制屋架模块H，通过带螺纹圆棒35及螺纹套筒36完成预制屋架模块H间的连接，形成所述预制低碳结构体系。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，包括基础层模块（A）、柱模块（B）、变截面梁模块（C）、预制叠合板模块（G）和预制屋架模块（31）；

所述基础层模块（A）包括预制独立基础（A1）及预制型钢混凝土梁（A2）；其中，预制独立基础（A1）的顶部固定设置有第一钢板（25）；

所述柱模块（B）包括多个预制外包混凝土型钢异形柱；其中，所述预制外包混凝土型钢异形柱包括钢柱（2，3，4）、柱箍筋（14，15，16）、纵筋（17）、外包混凝土（1）、梯形加劲肋（5）和支撑加劲肋（8）；其中，在所述钢柱（2，3，4）翼缘上沿宽度方向布置有两根间距为92mm且通长的纵筋（17），纵筋（17）外侧沿柱长等距设置封闭式柱箍筋（14，15，16），柱箍筋（14，15，16）固定在所述钢柱（2，3，4）的型钢腹板处并与纵筋（17）形成钢筋网架，所述钢柱（2，3，4）的截面形状为L、T或十字形，顶端和/或底端设置有与所述钢柱（2，3，4）的截面形状相同的柱端板（9，10，11），柱箍筋（14，15，16）构造为与所述钢柱（2，3，4）的截面形状相适配；

与所述基础层模块（A）连接的所述钢柱（2，3，4）底端设置有柱底端板（22），所述柱底端板（22）与所述第一钢板（25）通过高强螺栓连接，该钢柱（2，3，4）下部靠近所述基础层模块（A）的一侧焊接有悬臂梁，所述预制型钢混凝土梁（A2）连接在所述悬臂梁上；

所述变截面梁模块（C）由变截面H型钢梁（26）、竖向加劲肋（7）、梁箍筋（27）、栓钉（28）和梁外包混凝土（38）预制而成；其中，竖向加劲肋（7）固定设置在变截面H型钢梁（26）的节点域，且在变截面H型钢梁（26）的节点域两侧各焊接2mm钢板；梁箍筋（27）固定设置在变截面H型钢梁（26）的翼缘侧面，所述梁箍筋（27）沿梁长等距布置；栓钉（28）固定设置在所述变截面H型钢梁（26）的上翼缘；梁外包混凝土（38）浇筑在距梁端200mm以外的区域；

在节点处，一根所述变截面H型钢梁（26）贯穿节点并与伸入节点的其他所述变截面H型钢梁（26）间隔5mm正交设置，所述柱端板（9，10，11）通过螺栓（6）与所述变截面H型钢梁（26）连接在一起形成贯通式梁柱节点；

所述预制叠合板模块（G）内设置有45°弯起钢筋，搭接在所述变截面梁模块（C）的所述栓钉（28）边缘，搭接区域浇筑高强灌浆料；

预制屋架模块（31）与柱端板（9，10，11）螺栓连接。

2.如权利要求1所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，还包括柔性支撑模块（E），所述柔性支撑模块（E）包括扁钢支撑（30）及套筒螺栓（29），扁钢支撑（30）采用截面较小的柔性扁钢抗拉支撑预制而成，通过设置在扁钢支撑（30）两端的套筒螺栓（29）与所述支撑加劲肋（8）螺栓连接。

3.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，L、T或十字形的钢柱（2，3，4）分别布置为角柱、边柱和中柱，在节点处，所述变截面H型钢梁（26）互相垂直，梯形加劲肋（5）分别与钢柱（2，3，4）和柱端板（9，10，11）焊接连接，支撑加劲肋（8）分别与钢柱（2，3，4）翼缘和柱端板（9，10，11）焊接连接。

4.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述预制独立基础（A1）由钢筋网（23）及浇筑在钢筋网（23）上的基础混凝土（24）、及预埋在基础混凝土（24）顶部的第一钢板（25）构成。

5.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述预制型钢混凝土梁（A2）由不变截面H型钢（20）、环绕所述不变截面H型钢（20）的封闭箍筋（44）、Z形钢筋（19）以及浇筑在它们外部的基础梁外包混凝土（18）构成；所述预制型钢混凝土梁（A2）与所述悬臂梁的连接方式为：所述Z形钢筋（19）外伸并焊接在下柱模块（C）的悬臂梁（21）上，并现浇混凝土。

6.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述预制叠合板模块（G）由单向板互相连接制成，所述单向板一侧外伸出一段直钩钢筋，在工厂拼装好钢筋桁架（41）及楼板钢筋（42）后，先浇筑预制楼板混凝土（43），使得直钩钢筋外露，在现场放置好后在整个楼板范围内铺设后铺钢筋（40）并浇筑混凝土形成楼板。

7.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述预制屋架模块（31）由连接件（34）连接的左钢架（32）和右钢架（45）构成，钢板盒子（33）固定设置在左钢架（32）和右钢架（45）前后两端，带螺纹圆棒（35）设置在左钢架（32）和右钢架（45）的左右两侧。

8.如权利要求7所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述预制屋架模块（31）还包括方形钢管（37），放置在相邻的所述预制屋架模块（31）之间，方形钢管（37）开有孔洞，孔洞间距为1000mm，带螺纹圆棒（35）穿过孔洞与螺纹套筒（36）连接；预制屋架模块（31）通过钢板盒子（33）与柱端板（9，10，11）连接，连接方式为高强螺栓连接。

9.如权利要求1或2所述的基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系，其特征在于，所述柱端板（9，10，11）靠近外包混凝土一侧预埋螺母（46），螺母焊接在所述柱端板（9，10，11）对应位置；所述柱模块（B）的上部的柱端板（9，10，11）靠近外包混凝土一侧预埋螺母，螺母焊接在所述柱端板（9，10，11）对应位置；螺栓为普通螺栓（6），在现场施工时，在预留空间（47）进行螺栓连接的操作，在工厂浇筑所述柱模块（B）的外包混凝土（1）时对预埋的螺母（46）做好处理。

10.如权利要求1-9之一所述的一种基于贯通式梁柱节点的预制低碳结构体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：分别在工厂预制所述基础层模块（A）、柱模块（B）、变截面梁模块（C）、预制叠合板模块（G）、预制屋架模块（31）和柔性支撑模块（E）并运至现场；

步骤S2：基础层模块（A）与柱模块（B）连接：铺设垫层，在垫层上放置所述基础层模块（A）的预制独立基础（A1），通过高强螺栓连接所述钢柱（2，3，4）的柱底端板（22）与所述预制独立基础（A1）的第一钢板（25），吊放所述基础层模块（A）的预制型钢混凝土梁（A2），焊接好Z形钢筋（19），然后浇筑混凝土，搭放预制叠合板模块；

步骤S4：梁柱连接：吊放变截面梁模块（C），通过螺栓（6）完成与柱模块（B）的连接；

步骤S5：浇筑中间层预制叠合板：将预制叠合板模块（G）搭接在变截面梁模块（C）的栓钉（28）边缘处，在形成的无混凝土区域浇筑高强灌浆料；

步骤S6：将所述柔性支撑模块（E）的套筒螺栓（29）与所述支撑加劲肋（8）连接，最后吊放预制屋架模块（31），通过带螺纹圆棒（35）及螺纹套筒（36）完成预制屋架模块（31）间的连接，形成所述预制低碳结构体系。