本实用新型专利技术公开了一种新型装配式钢‑再生混凝土混合框架结构体系，属于结构工程领域,其特征在于，该混合框架结构体系的框架柱采用钢管再生混凝土柱，楼板采用压型钢板‑部分再生混凝土组合楼板，即受拉区混凝土采用再生混凝土，梁柱节点采用单边高强螺栓端板连接节点，实现可装配、可拆卸。该结构体系自重轻，充分发挥钢与再生混凝土的工作特点，节点构造简单，结构装配率高，施工简便，具有良好的受力性能与经济效益。同时，在工程应用量大面广的建筑框架结构体系中有效应用再生混凝土，可实现建筑垃圾的有效回收利用，可较充分地体现可持续土木工程的发展理念。本实用新型专利技术应用于框架、框架剪力墙等结构形式中，适用于多层或高层结构的主体结构体系。
【技术实现步骤摘要】
一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系
本技术涉及土木工程的结构
，更具体地，涉及一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系。
技术介绍
框架结构具有自重轻、空间分割灵活等优点，可作为多层或高层结构的主体结构体系，是房屋建筑中应用最为广泛的结构形式之一。常见的框架结构体系有混凝土框架结构体系、钢框架结构体系和钢-混凝土混合框架结构体系。其中，混凝土框架结构多为现浇混凝土框架，整体性强但装配率低，施工速度慢，能耗高，与国家“大力发展装配式建筑”的指导意见不相适应；钢框架结构体系装配率高，施工速度较快，但存在耐火性能与耐久性较差、建造成本与后期维护成本高的缺陷；钢-混凝土混合框架结构体系应用钢管混凝土构件及钢骨混凝土构件等钢-混凝土组合构件，充分发挥钢材与混凝土的工作特点，装配率较高，但存在节点区域构造较为复杂、施工难度大等问题。同时，随着我国建筑市场规模逐年递增，建筑垃圾的产量也逐渐增大，如何有效处理建筑垃圾已成为我国发展的一个突出难题。再生混凝土技术的诞生和发展为废弃混凝土的再利用提供了一条有效的途径，但再生混凝土性能的不足和缺陷制约了其在实际建筑工程中的应用。因此，迫切需要一种装配率高、施工简便、受力性能和经济效益好，同时能够有效利用再生混凝土的新型结构体系，以适应建筑垃圾资源化与建筑装配化、产业化的可持续发展要求。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出，所述新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的装配率高、施工简便、受力性能和经济效益好。根据本技术实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系，包括框架柱，组合楼板、梁柱节点，其中：框架柱，是一种钢管再生混凝土柱，包括中空钢管和内填再生混凝土；每个所述框架柱沿着竖直方向延伸，多个所述框架柱在横向方向上呈多排，并且在纵向方向上呈多列式排布；组合楼板，是一种压型钢板-部分再生混凝土组合楼板，所述组合楼板支撑在所述框架柱上，包括框架梁和板体，板体包括压型钢板、再生混凝土层、普通混凝土层、剪力连接件和分布钢筋；框架梁是一种工字形截面钢梁，由上翼缘、腹板和下翼缘组成；框架梁与压型钢板及剪力连接件通过焊接连接；压型钢板与再生混凝土层及普通混凝土层之间采用剪力连接件连接；组合楼板中和轴以下混凝土部分采用再生混凝土层，按构造配筋；组合楼板中和轴以上部分采用普通混凝土层并配置分布钢筋；梁柱节点，是一种单边高强螺栓端板连接节点，包括框架柱、框架梁、端板和单边高强螺栓；框架梁在与端板连接的端部上翼缘和下翼缘处焊接三角板；框架梁与端板采用双面角焊缝焊接；框架柱的空钢管在节点处上下贯通，空钢管管壁和端板上对应开有螺栓孔，单边高强螺栓从外至内穿过端板与空钢管管壁预留的螺栓孔，从空钢管外侧拧紧单边高强螺栓，连接端板与框架柱；框架梁安装完成后，向框架柱的空钢管内浇筑再生混凝土。根据本技术的一个实施例，所述框架柱内的空钢管的截面是圆形、方形或矩形。根据本技术的另一个实施例，所述框架梁的截面形式为轧制工字形截面或焊接工字形截面；框架梁端部翼缘焊接三角板，所述三角板沿所述上翼缘的宽度方向与所述端板的上端的宽度方向一致，所述三角板沿所述下翼缘的宽度方向与所述端板的下端的宽度方向与一致。根据本技术的又一个实施例，所述节点的端板为外伸式端板，横截面形状是圆弧形和矩形，分别对应圆钢管再生混凝土柱与方钢管再生混凝土柱；所述端板沿所述框架柱周向的长度小于等于所述框架柱的外周长的1/4。根据本技术进一步的示例，所述节点的单边高强螺栓为可在一边采用扳手或其他安装工具进行拧紧和固定的特殊高强螺栓。根据本技术的再一个实施例，所述组合楼板的压型钢板的截面形式为开口型、闭口型或缩口型；所述组合楼板的剪力连接件为栓钉；所述组合楼板的混凝土部分是在工厂预制或现浇的，中和轴根据计算确定，浇筑混凝土时，先浇筑再生混凝土层，当再生混凝土层达到一定强度后再浇筑普通混凝土层。在一些实施例中，所述框架柱中采用的再生混凝土及组合楼板中采用的再生混凝土层的再生替代率均不超过50％，强度等级为RC30～RC60。在一些实施例中，所述框架柱中的空钢管、框架梁及组合楼板中的压型钢板所采用钢材的型号为Q235、Q345、Q420或Q490。本技术的有益效果为：(1)和目前常用的混凝土框架结构相比，具有装配率高、施工速度快、能耗低等优势；和目前常用的钢框架结构相比，具有承载力高、耐火性能与耐久性强、经济效益好等优势；和目前常用的钢-混凝土混合框架结构相比，具有节点构造简单，施工速度快，资源利用率高等优势。(2)框架采用单边高强螺栓端板连接节点实现钢管再生混凝土柱与钢梁的连接，无需现场焊接，实现可装配、可拆卸，节点构造简单、传力明确、安装精度高，使结构具有较高的装配率和施工效率。(3)压型钢板-部分再生混凝土组合楼板中，压型钢板作为混凝土的永久模板，省去现场施工中支模的工序，大大提高施工速度，降低施工成本；同时，组合楼板便于铺设管线，使该结构体系具有良好的经济性与适用性。(4)再生混凝土在建筑结构承重构件框架柱中的应用，有效提高了其综合利用率，属于高层次利用；同时，再生混凝土在组合楼板中的应用大大节省了普通混凝土的使用，降低建造成本，使结构具有较高的建筑垃圾资源利用率与经济效益。在工程应用量大面广的建筑框架结构体系中有效应用再生混凝土，实现了建筑垃圾的有效回收利用，较充分体现了可持续土木工程的发展理念。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的示意图；图2是根据本技术实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的连接节点示意图；图3是根据本技术实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的连接节点俯视图；图4是根据本技术另一个实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的连接节点主视图；图5是根据本技术另一个实施例的一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系的组合楼板的示意图；图6是沿图5中A-A线的剖视图。附图标记：100：一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系；10：框架柱；11：空钢管；12：再生混凝土；20：组合楼板；21：框架梁；211：上翼缘；212：下翼缘；213：腹板；214：三角板；22：板体；221：压型钢板；222：再生混凝土层；223：普通混凝土层；224：剪力连接件；225：钢筋；30：梁柱节点；31：端板；32：单边高强螺栓。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型装配式钢‑再生混凝土混合框架结构体系，其特征在于，所述混合框架体系包括框架柱(10)，组合楼板(20)、梁柱节点(30)，其中：框架柱(10)，是一种钢管再生混凝土柱，包括中空钢管(11)和内填再生混凝土(12)；每个所述框架柱(10)沿着竖直方向延伸，多个所述框架柱(10)在横向方向上呈多排，并且在纵向方向上呈多列式排布；组合楼板(20)，是一种压型钢板‑部分再生混凝土组合楼板(20)，所述组合楼板(20)支撑在所述框架柱(10)上，包括框架梁(21)和板体(22)，所述板体(22)包括压型钢板(221)、再生混凝土层(222)、普通混凝土层(223)、剪力连接件(224)和分布钢筋(225)；所述框架梁(21)是一种工字形截面钢梁，由上翼缘(211)、腹板(213)和下翼缘(212)组成；所述框架梁(21)与所述压型钢板(221)及所述剪力连接件(224)通过焊接连接；所述压型钢板(221)与所述再生混凝土层(222)及普通混凝土层(223)之间采用所述剪力连接件(224)连接；所述组合楼板(20)中和轴以下混凝土部分采用所述再生混凝土层(222)，按构造配筋；所述组合楼板(20)中和轴以上部分采用所述普通混凝土层(223)并配置分布所述钢筋(225)；梁柱节点(30)，是一种单边高强螺栓端板连接节点(30)，包括所述框架柱(10)、所述框架梁(21)、端板(31)和单边高强螺栓(32)；所述框架梁(21)在所述端板(31)连接的端部所述上翼缘(211)和所述下翼缘(212)处焊接三角板(214)；所述框架梁(21)与所述端板(31)采用双面角焊缝焊接；所述框架柱(10)的空钢管(11)在所述节点(30)处上下贯通，所述空钢管(11)管壁和所述端板(31)上对应开有螺栓孔，所述单边高强螺栓(32)从外至内穿过所述端板(31)与所述空钢管(11)管壁预留的螺栓孔，从所述空钢管(11)外侧拧紧所述单边高强螺栓(32)，连接所述端板(31)与所述框架柱(10)；所述框架梁(21)安装完成后，向所述框架柱(10)的空钢管(11)内浇筑所述再生混凝土(12)。...
【技术特征摘要】
1.一种新型装配式钢-再生混凝土混合框架结构体系，其特征在于，所述混合框架体系包括框架柱(10)，组合楼板(20)、梁柱节点(30)，其中：框架柱(10)，是一种钢管再生混凝土柱，包括中空钢管(11)和内填再生混凝土(12)；每个所述框架柱(10)沿着竖直方向延伸，多个所述框架柱(10)在横向方向上呈多排，并且在纵向方向上呈多列式排布；组合楼板(20)，是一种压型钢板-部分再生混凝土组合楼板(20)，所述组合楼板(20)支撑在所述框架柱(10)上，包括框架梁(21)和板体(22)，所述板体(22)包括压型钢板(221)、再生混凝土层(222)、普通混凝土层(223)、剪力连接件(224)和分布钢筋(225)；所述框架梁(21)是一种工字形截面钢梁，由上翼缘(211)、腹板(213)和下翼缘(212)组成；所述框架梁(21)与所述压型钢板(221)及所述剪力连接件(224)通过焊接连接；所述压型钢板(221)与所述再生混凝土层(222)及普通混凝土层(223)之间采用所述剪力连接件(224)连接；所述组合楼板(20)中和轴以下混凝土部分采用所述再生混凝土层(222)，按构造配筋；所述组合楼板(20)中和轴以上部分采用所述普通混凝土层(223)并配置分布所述钢筋(225)；梁柱节点(30)，是一种单边高强螺栓端板连接节点(30)，包括所述框架柱(10)、所述框架梁(21)、端板(31)和单边高强螺栓(32)；所述框架梁(21)在所述端板(31)连接的端部所述上翼缘(211)和所述下翼缘(212)处焊接三角板(214)；所述框架梁(21)与所述端板(31)采用双面角焊缝焊接；所述框架柱(10)的空钢管(11)在所述节点(30)处上下贯通，所述空钢管(11)管壁和所述端板(31)上对应开有螺栓孔，所述单边高强螺栓(32)从外至内穿过所述端板(31)与所述空钢管(11)管壁预留的螺栓孔，从所述空钢管(11)外侧拧紧所述单边高强螺栓(32)，连接所述端板(31)与所述框架柱(10)；所述框架梁(21)安装完成后，向所述框架柱(10)的空钢管(11)内浇筑所述再生混凝土(12)。2.根据权利要求1所述的一种新型装配式钢-再生混凝...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩林海，吕晚晴，张勇波，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。