本发明专利技术提供一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架，包括若干的预制的钢管混凝土柱和钢梁，这些柱与柱之间的连接设置在楼面以上1.0m～1.5m左右，通过上接头和下接头采用高强螺栓和焊缝进行连接，柱与梁之间通过焊接于钢管混凝土柱上的牛腿采用高强螺栓和焊缝连接。本发明专利技术采用钢管混凝土柱和钢梁组合，可以减小构件截面和重量，便于运输和安装，还能增加结构的延性，提高抗震性能；连接位置合理的避开了受力复杂的节点区域，节点连接简单可靠；连接全部为干法作业，改善施工条件，减小环境污染；采用本发明专利技术的连接技术，可大大提高施工效率。
【技术实现步骤摘要】
一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架
本专利技术涉及建筑工程
，特别涉及一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架。
技术介绍
大力发展装配式建筑已经成为国家战略，预制装配式混凝土结构(PC结构)得到迅猛发展，框架结构是其中最常用的结构形式之一，在预制装配式结构中有较为广泛的应用。现有的PC框架结构是将混凝土柱、混凝土梁在工厂预制，现场通过整体后浇的湿作业方法进行装配连接，具有一下缺点：①构件材料以钢筋混凝土为主，材料强度较低，截面大，重量大，给预制、运输、吊装及装配带来诸多不便；②现场装配处钢筋众多，连接构造复杂，施工质量难以得到保障；③采用湿法连接，除程序繁琐外，还不利于减少扬尘，降低污染；④采用整体式后浇的装配方法，需要等现场浇筑的混凝土达到一定强度后，方可进行下一道工序的施工，技术间歇时间长，不利于提高效率。钢管混凝土是在钢管中填充混凝土，共同承受外荷载作用的结构构件，用着框架柱时，能充分发挥混凝土和钢材的优点，明显提高构件的承载力，增加结构的延性和抗震性能。钢材强度高、变形能力强、各向同性，截面做成工字形或箱形时，很适合用于梁等以承担弯矩为主的构件。将钢管混凝土与钢梁进行组合，能减小截面尺寸，减轻构件重量，对于增加建筑实得面积，减小层高，降低运输和安装成本具有明显效果。同时，构件之间采用高强螺栓及焊接连接等干法连接，质量易控、效率提高。可获得良好的综合效益。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架，以解决现有技术中存在的问题。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架，其特征在于:包括若干预制的钢管混凝土柱和预制的钢横梁组合形成的装配式框架。根据所处的位置不同，所述钢管混凝土柱分为底层钢管混凝土柱、中层钢管混凝土柱和顶层钢管混凝土柱三类。所述底层钢管混凝土柱包括钢管I、混凝土I、钢牛腿I和上接头I。所述钢牛腿I包括上环板I、下环板I和四块牛腿腹板I。所述上环板I和下环板I的结构相同，其中央均有一个套在钢管I上的通孔，其四周均有四个分支。上环板I和下环板I被固定在钢管I上后，上环板I和下环板I各自的四个分支形成钢管I四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板。四块牛腿腹板I分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板I均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间。所述上接头I包括上接头锥头I和上接头端板I。所述上接头锥头I是一个上下两端敞口的中空回转体。所述上接头端板I是一个中央具有通孔的环形板。整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口。所述上接头锥头I的大端嵌套并固定在钢管I的上端。所述上接头端板I焊接在上接头锥头I的下端，上接头端板I的中央通孔与上接头锥头I同轴。通过上接头端板I的中央通孔，向钢管I和上接头锥头I内部浇筑混凝土I。所述中层钢管混凝土柱包括钢管II、混凝土II、钢牛腿II、上环板II、下环板II、牛腿腹板II、上接头II、上接头锥头II、上接头端板II、下接头II、下接头锥头II和下接头端板II。所述钢牛腿II包括上环板II、下环板II和四块牛腿腹板II。所述上环板II和下环板II的结构相同，其中央均有一个套在钢管II上的通孔，其四周均有四个分支。上环板II和下环板II被固定在钢管II上后，上环板II和下环板II各自的四个分支形成钢管II四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板。四块牛腿腹板II分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板II均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间。所述上接头II包括上接头锥头II和上接头端板II。所述上接头锥头II是一个上下两端敞口的中空回转体。所述上接头端板II是一个中央具有通孔的环形板。整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口。所述上接头锥头II的大端嵌套并固定在钢管II的上端。所述上接头端板II焊接在上接头锥头II的下端，上接头端板II的中央通孔与上接头锥头II同轴。所述下接头II包括下接头锥头II和下接头端板II。所述下接头锥头II是一个下下两端敞口的中空回转体。所述下接头端板II是一个中央具有通孔的环形板。整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口。所述下接头锥头II的大端嵌套并固定在钢管II的下端。所述下接头端板II焊接在下接头锥头II的下端，下接头端板II的中央通孔与下接头锥头II同轴。通过上接头端板II或下接头端板II的中央通孔，向钢管II、下接头锥头II和上接头锥头II内部浇筑混凝土II。所述顶层钢管混凝土柱包括钢管III、混凝土III、钢牛腿III、上盖板、下环板III、牛腿腹板III、下接头III、下接头锥头III和下接头端板III。所述钢牛腿III包括上盖板、下环板III和四块牛腿腹板III。所述上盖板和下环板III四周有四个分支，二者四周的轮廓形状相同，只是下环板III中央具有一个套在钢管III上的通孔。下环板III被固定在钢管III的外壁上，所述上盖板覆盖并固定在钢管III的上端。上盖板和下环板III各自的四个分支形成钢管III四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板。四块牛腿腹板III分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板III均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间。所述下接头III包括下接头锥头III和下接头端板III。所述下接头锥头III是一个下下两端敞口的中空回转体。所述下接头端板III是一个中央具有通孔的环形板。整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口。所述下接头锥头III的大端嵌套并固定在钢管II的下端。所述下接头端板III焊接在下接头锥头III的下端，下接头端板III的中央通孔与下接头锥头III同轴。通过下接头锥头III的中央通孔，向钢管III、下接头锥头III内部浇筑混凝土III。每一根钢横梁包括上、下两块水平的钢横梁翼缘，以及垂直地焊接在这两块钢横梁翼缘之间的钢横梁腹板。所述钢横梁腹板的两端具有供螺栓穿过的连接孔。装配时：中层钢管混凝土柱的下端和底层钢管混凝土柱的上端形成柱间节点。该柱间节点中，上接头端板I与下接头端板II接触，二者的U形缺口对齐，采用若干高强螺栓I连接二者的U形缺口。底层钢管混凝土柱的下端固定在基础上。上、下两个中层钢管混凝土柱的下、上端之间形成柱间节点。该柱间节点中，处于上方的中层钢管混凝土柱的下接头端板II与处于下方的中层钢管混凝土柱的上接头端板II接触，二者的U形缺口对齐，采用若干高强螺栓I连接二者的U形缺口。顶层钢管混凝土柱的下端和中层钢管混凝土柱的上端之间形成柱间节点。该柱间节点中，处于上方的下接头端板III和处于下方的上接头锥头II接触，二者的U形缺口对齐，采用若干高强螺栓I连接二者的U形缺口。底层钢管混凝土柱的钢牛腿I与钢横梁连接，并形成梁、柱间连接节点。该梁、柱间连接节点的连接方式是：将钢横梁吊装至钢牛腿I的一侧，在钢横梁腹板和牛腿腹板I两侧分别放一块拼接盖板。每一块拼接盖板具有两列供螺栓穿过的通孔。采用若干高强螺栓连接钢横梁腹板和拼接盖板的一侧，同样采用若干高强螺栓连接钢牛腿腹板和拼接盖板的另外一侧，即使得钢牛腿I与钢横梁连接。将上、下两块水平的钢横梁翼缘分别与上环板I、下环板I焊接连接。中层钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架，其特征在于:包括若干预制的钢管混凝土柱和预制的钢横梁(4)组合形成的装配式框架；根据所处的位置不同，所述钢管混凝土柱分为所述底层钢管混凝土柱(1)、中层钢管混凝土柱(2)和顶层钢管混凝土柱(3)三类；所述底层钢管混凝土柱(1)包括钢管I(101)、混凝土I(102)、钢牛腿I(103)和上接头I(104)；所述钢牛腿I(103)包括上环板I(1031)、下环板I(1032)和四块牛腿腹板I(1033)；所述上环板I(1031)和下环板I(1032)的结构相同，其中央均有一个套在钢管I(101)上的通孔，其四周均有四个分支；上环板I(1031)和下环板I(1032)被固定在钢管I(101)上后，上环板I(1031)和下环板I(1032)各自的四个分支形成钢管I(101)四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板；四块牛腿腹板I(1033)分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板I(1033)均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间；所述上接头I(104)包括上接头锥头I(1041)和上接头端板I(1042)；所述上接头锥头I(1041)是一个上下两端敞口的中空回转体；所述上接头端板I(1042)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述上接头锥头I(1041)的大端嵌套并固定在钢管I(101)的上端；所述上接头端板I(1042)焊接在上接头锥头I(1041)的下端，上接头端板I(1042)的中央通孔与上接头锥头I(1041)同轴；通过上接头端板I(1042)的中央通孔，向钢管I(101)和上接头锥头I(1041)内部浇筑混凝土I(102)；所述中层钢管混凝土柱(2)包括钢管II(201)、混凝土II(202)、钢牛腿II(203)、上环板II(2031)、下环板II(2032)、牛腿腹板II(2033)、上接头II(204)、上接头锥头II(2041)、上接头端板II(2042)、下接头II(205)、下接头锥头II(2051)和下接头端板II(2052)；所述钢牛腿II(203)包括上环板II(2031)、下环板II(2032)和四块牛腿腹板II(2033)；所述上环板II(2031)和下环板II(2032)的结构相同，其中央均有一个套在钢管II(201)上的通孔，其四周均有四个分支；上环板II(2031)和下环板II(2032)被固定在钢管II(201)上后，上环板II(2031)和下环板II(2032)各自的四个分支形成钢管II(201)四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板；四块牛腿腹板II(2033)分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板II(2033)均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间；所述上接头II(204)包括上接头锥头II(2041)和上接头端板II(2042)；所述上接头锥头II(2041)是一个上下两端敞口的中空回转体；所述上接头端板II(2042)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述上接头锥头II(2041)的大端嵌套并固定在钢管II(201)的上端；所述上接头端板II(2042)焊接在上接头锥头II(2041)的下端，上接头端板II(2042)的中央通孔与上接头锥头II(2041)同轴；所述下接头II(205)包括下接头锥头II(2051)和下接头端板II(2052)；所述下接头锥头II(2051)是一个下下两端敞口的中空回转体；所述下接头端板II(2052)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述下接头锥头II(2051)的大端嵌套并固定在钢管II(201)的下端；所述下接头端板II(2052)焊接在下接头锥头II(2051)的下端，下接头端板II(2052)的中央通孔与下接头锥头II(2051)同轴；通过上接头端板II(2042)或下接头端板II(2052)的中央通孔，向钢管II(201)、下接头锥头II(2051)和上接头锥头II(2041)内部浇筑混凝土II(202)；所述顶层钢管混凝土柱(3)包括钢管III(301)、混凝土III(302)、钢牛腿III(303)、上盖板(3031)、下环板III(3032)、牛腿腹板III(3033)、下接头III(304)、下接头锥头III(3041)和下接头端板III(3042)；所述钢牛腿III(303)包括上盖板(3031)、下环板III(3032)和四块牛腿腹板III(3033)；所述上盖板(3031)和下环板III(3032)四周有四个分支，二者四周的轮廓形状相同，只是下环板III(3032)中央具有一个套在钢管III(301)上的通孔；...
【技术特征摘要】
1.一种采用钢管混凝土柱和钢梁组合的预制装配式框架，其特征在于:包括若干预制的钢管混凝土柱和预制的钢横梁(4)组合形成的装配式框架；根据所处的位置不同，所述钢管混凝土柱分为所述底层钢管混凝土柱(1)、中层钢管混凝土柱(2)和顶层钢管混凝土柱(3)三类；所述底层钢管混凝土柱(1)包括钢管I(101)、混凝土I(102)、钢牛腿I(103)和上接头I(104)；所述钢牛腿I(103)包括上环板I(1031)、下环板I(1032)和四块牛腿腹板I(1033)；所述上环板I(1031)和下环板I(1032)的结构相同，其中央均有一个套在钢管I(101)上的通孔，其四周均有四个分支；上环板I(1031)和下环板I(1032)被固定在钢管I(101)上后，上环板I(1031)和下环板I(1032)各自的四个分支形成钢管I(101)四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板；四块牛腿腹板I(1033)分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板I(1033)均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间；所述上接头I(104)包括上接头锥头I(1041)和上接头端板I(1042)；所述上接头锥头I(1041)是一个上下两端敞口的中空回转体；所述上接头端板I(1042)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述上接头锥头I(1041)的大端嵌套并固定在钢管I(101)的上端；所述上接头端板I(1042)焊接在上接头锥头I(1041)的下端，上接头端板I(1042)的中央通孔与上接头锥头I(1041)同轴；通过上接头端板I(1042)的中央通孔，向钢管I(101)和上接头锥头I(1041)内部浇筑混凝土I(102)；所述中层钢管混凝土柱(2)包括钢管II(201)、混凝土II(202)、钢牛腿II(203)、上环板II(2031)、下环板II(2032)、牛腿腹板II(2033)、上接头II(204)、上接头锥头II(2041)、上接头端板II(2042)、下接头II(205)、下接头锥头II(2051)和下接头端板II(2052)；所述钢牛腿II(203)包括上环板II(2031)、下环板II(2032)和四块牛腿腹板II(2033)；所述上环板II(2031)和下环板II(2032)的结构相同，其中央均有一个套在钢管II(201)上的通孔，其四周均有四个分支；上环板II(2031)和下环板II(2032)被固定在钢管II(201)上后，上环板II(2031)和下环板II(2032)各自的四个分支形成钢管II(201)四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板；四块牛腿腹板II(2033)分别与四组翼缘板配合，每一块牛腿腹板II(2033)均垂直地焊接在一个上翼缘板和一个下翼缘板之间；所述上接头II(204)包括上接头锥头II(2041)和上接头端板II(2042)；所述上接头锥头II(2041)是一个上下两端敞口的中空回转体；所述上接头端板II(2042)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述上接头锥头II(2041)的大端嵌套并固定在钢管II(201)的上端；所述上接头端板II(2042)焊接在上接头锥头II(2041)的下端，上接头端板II(2042)的中央通孔与上接头锥头II(2041)同轴；所述下接头II(205)包括下接头锥头II(2051)和下接头端板II(2052)；所述下接头锥头II(2051)是一个下下两端敞口的中空回转体；所述下接头端板II(2052)是一个中央具有通孔的环形板；整个环形板的外圆四周均匀地分布着若干U形缺口；所述下接头锥头II(2051)的大端嵌套并固定在钢管II(201)的下端；所述下接头端板II(2052)焊接在下接头锥头II(2051)的下端，下接头端板II(2052)的中央通孔与下接头锥头II(2051)同轴；通过上接头端板II(2042)或下接头端板II(2052)的中央通孔，向钢管II(201)、下接头锥头II(2051)和上接头锥头II(2041)内部浇筑混凝土II(202)；所述顶层钢管混凝土柱(3)包括钢管III(301)、混凝土III(302)、钢牛腿III(303)、上盖板(3031)、下环板III(3032)、牛腿腹板III(3033)、下接头III(304)、下接头锥头III(3041)和下接头端板III(3042)；所述钢牛腿III(303)包括上盖板(3031)、下环板III(3032)和四块牛腿腹板III(3033)；所述上盖板(3031)和下环板III(3032)四周有四个分支，二者四周的轮廓形状相同，只是下环板III(3032)中央具有一个套在钢管III(301)上的通孔；下环板III(3032)被固定在钢管III(301)的外壁上，所述上盖板(3031)覆盖并固定在钢管III(301)的上端；上盖板(3031)和下环板III(3032)各自的四个分支形成钢管III(301)四周的四组翼缘板，每组翼缘板均包括一个上翼缘板和一个下翼缘板；四块牛腿腹板III(3033)分别与四组翼缘板配合，...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊刚，王志军，杨波，傅剑平，聂诗东，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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