干式刚性连接预制装配整体式框架结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑工程装配技术领域，公开了一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，包括混凝土预制柱和混凝土预制梁，上下两段混凝土预制柱通过对穿出的柱连接型钢进行坡口焊而连接，形成干式刚性连接的纵向连接节点；混凝土预制柱侧边钢牛腿和混凝土预制梁两端穿出的梁连接型钢通过高强螺栓相连，形成干式刚性连接的横向连接节点；纵向连接节点与横向连接节点在垂直方向错开，混凝土预制柱跨楼层预制，多层混凝土预制梁和多根混凝土预制柱相互连接形成预制装配整体式框架结构。本发明专利技术用干式刚性连接技术代替后浇混凝土连接技术的装配式框架，解决后浇混凝土连接存在的不稳定和钢筋碰撞避让困难等问题。

The integral frame structure of dry rigid connection prefabricated assembly and its construction method

The invention relates to the technical field of building engineering assembly, discloses a dry rigid connection of prefabricated frame structure, including precast concrete columns and precast concrete girder, precast concrete columns under section two by traversing column connection type steel groove welding connection, forming longitudinal connection dry rigid connection; precast concrete column side steel bracket and precast concrete beam ends through beam connection steel connected by high strength bolts, forming transverse connection dry rigid connection joints; longitudinal and transverse joints staggered in the vertical direction, precast concrete column span precast floor, multilayer precast concrete beams and a plurality of precast concrete columns are connected to form a prefabricated assembly integral frame structure. The invention adopts the dry rigid connection technology instead of the post cast concrete connection technology assembly framework, which solves the problems such as the instability of the post poured concrete connection and the difficulty of steel bar collision and avoidance.

【技术实现步骤摘要】
干式刚性连接预制装配整体式框架结构及其施工方法
本专利技术涉及建筑工程装配
，特别是干式刚性连接预制装配整体式框架结构及其施工方法。
技术介绍
装配式建筑能够实现“四节一环保”的绿色发展要求，具备质量优、效率高、保护环境、有利于社会可持续发展的优点。预制装配整体式混凝土框架结构是装配式建筑在国内外应用最广泛、最成功并且经过了强地震考验的结构体系，装配整体式框架的要满足抗震设防烈度为8度及以下抗震设防要求，刚性连接的装配式框架结构尤为关键。当前主流的装配整体式框架采用是一维构件预制连接方式，框架梁、柱、楼板分别在工厂预制，框架柱预制高度为一层层高。之后在现场拼接，上下层预制柱的钢筋采用套筒灌浆连接，预制梁两端出筋在梁柱节点核心区后浇混凝土连接。该装配式框架结构的技术的缺陷在于：(1)首层柱规范规定宜现浇；(2)连接处为节点核心区，为框架柱弯矩、剪力最大的区域，该区域断开，结构的延性可能会受到影响；(3)连接处柱钢筋采用套筒灌浆，对于预制生产精度要求很高，并且生产误差太大，会导致产品作废；(4)套筒灌浆之后无相应的检测手段，如果灌浆不够饱满，结构存在安全隐患；(5)连接处框架梁出筋会造成节点处钢筋避让困难，生产难度高，现场后浇区钢筋绑扎困难，并且梁底筋避让会造成底筋计算高度h0减小。
技术实现思路
为了解决上述装配式框架结构现有技术的不足，本专利技术公开了干式刚性连接预制装配整体式框架结构及其施工方法，目的是用干式刚性连接技术代替后浇混凝土连接技术的装配式框架，解决后浇混凝土连接存在的不稳定和钢筋碰撞避让困难等问题。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术公开了一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，包括混凝土预制柱和混凝土预制梁，所述的混凝土预制柱采用分段预制，混凝土预制柱的连接处内预埋柱连接型钢，所述柱连接型钢一端从混凝土预制柱的连接处穿出，上下两段混凝土预制柱通过对穿出的柱连接型钢进行坡口焊而连接，形成干式刚性连接的纵向连接节点；所述的混凝土预制柱侧边设有若干个钢牛腿；所述的混凝土预制梁的两端预埋梁连接型钢，所述梁连接型钢一端从混凝土预制梁的端面穿出，所述钢牛腿和穿出的梁连接型钢通过高强螺栓相连，形成干式刚性连接的横向连接节点；所述混凝土预制梁的两端均通过横向连接节点与混凝土预制柱相连形成楼层，所述纵向连接节点与所述横向连接节点在垂直方向错开，所述混凝土预制柱跨楼层预制，多层混凝土预制梁和多根混凝土预制柱相互连接形成预制装配整体式框架结构。进一步地，所述的钢牛腿由预埋于混凝土预制柱内的型钢伸出而形成。进一步地，所述混凝土预制柱的单个横向连接节点处设置的钢牛腿的数目为2～4个。进一步地，所述的柱连接型钢埋于混凝土预制柱内的部分与混凝土预制柱内的钢筋笼通过焊接相连。进一步地，所述的梁连接型钢埋于混凝土预制梁内的部分与混凝土预制梁内的钢筋笼通过焊接相连。进一步地，所述钢牛腿翼缘、腹板分别和穿出的梁连接型钢翼缘、腹板通过高强螺栓连接。本专利技术还公开了一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在工厂内将混凝土预制柱钢筋笼内预埋柱连接型钢，柱连接型钢一端从钢筋笼穿出，将预埋于钢筋笼内部的柱连接型钢与钢筋笼焊接相连；步骤二，在工厂内将混凝土预制柱钢筋笼内预埋型钢，伸出混凝土预制柱钢筋笼的部分形成钢牛腿，将预埋于钢筋笼内部的型钢与钢筋笼焊接相连后，浇筑混凝土形成混凝土预制柱，并检验合格；步骤三，在工厂内将混凝土预制梁钢筋笼两端预埋梁连接型钢，梁连接型钢一端从钢筋笼穿出，将预埋于钢筋笼内部的梁连接型钢与钢筋笼焊接相连，浇筑混凝土形成混凝土预制梁，并检验合格；步骤四，将需要连接的混凝土预制柱吊装对位后，用辅助连接钢板进行临时固定，再对混凝土预制柱的柱连接型钢进行坡口焊接；步骤五，混凝土预制柱伸出的钢牛腿与混凝土预制梁伸出的型钢通过高强螺栓进行连接；步骤六，重复步骤四和步骤五，逐层安装混凝土预制柱和混凝土预制梁。本专利技术具有以下有益效果：(1)混凝土预制柱可以跨层预制，做到首层也采用混凝土预制柱以达到等同现浇的结构性能；(2)混凝土预制柱和混凝土预制梁的横向连接节点处，混凝土预制柱不再断开，竖向构件结构性能不受到影响，混凝土预制梁的塑性铰区域为钢材连接，延性增强；(3)本专利技术的框架结构节点均为干式连接，生产、安装效率显著提高；(4)连接节点处为钢材连接，钢材为可焊接材料，生产误差有较好的纠正方法；(5)本专利技术实用、经济、高效，符合发展装配式建筑的需求。附图说明图1为本专利技术的一榀框架结构示意图。图2为本专利技术的干式刚性连接的纵向连接节点示意图。图3为本专利技术的干式刚性连接的横向连接节点主视图。图4为本专利技术的干式刚性连接的横向连接节点俯视图。附图标记说明:1：混凝土预制柱，101：柱连接型钢，102：坡口焊，103：钢牛腿，104：型钢，2：混凝土预制梁，201：梁连接型钢，202：高强螺栓，3：纵向连接节点，4：横向连接节点。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。如图1所示，本专利技术公开了一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，包括混凝土预制柱1和混凝土预制梁2。如图2所示，混凝土预制柱1采用分段预制，混凝土预制柱1的连接处内预埋柱连接型钢101，柱连接型钢101一端从混凝土预制柱1的连接处穿出，上下两段混凝土预制柱1通过对穿出的柱连接型钢101进行坡口焊102而连接，形成干式刚性连接的纵向连接节点3。混凝土预制柱1可以跨层预制，做到首层也采用混凝土预制柱以达到等同现浇的结构性能。如图3所示，混凝土预制柱1侧边设有若干个钢牛腿103。钢牛腿103由预埋于混凝土预制柱1内的型钢104伸出而形成。如图3和图4所示，混凝土预制梁2的两端预埋梁连接型钢201，梁连接型钢201一端从混凝土预制梁2的端面穿出，钢牛腿103和穿出的梁连接型钢201通过高强螺栓202相连，形成干式刚性连接的横向连接节点4。如图1～图4所示，混凝土预制梁2的两端均通过横向连接节点4与混凝土预制柱1相连形成楼层，纵向连接节点3与横向连接节点4在垂直方向错开，混凝土预制柱1跨楼层预制，多层混凝土预制梁2和多根混凝土预制柱1相互连接形成预制装配整体式框架结构。混凝土预制柱1和混凝土预制梁2的横向连接节点3处，混凝土预制柱1不再断开，竖向构件结构性能不受到影响，混凝土预制梁2的塑性铰区域为钢材连接，延性增强。混凝土预制柱1的单个横向连接节点4处设置的钢牛腿103的数目为2～4个。例如处于框架结构内部的单个横向连接节点4处，单个横向连接节点4的四个面(除了上下两个面，上下两个面为混凝土预制柱的柱体)均需要与混凝土预制梁1相连接，此时单个横向连接节点4处设置的钢牛腿103的数目为4个；处于框架结构侧面，且非框架结构面与面连接处的单个横向连接节点4处，单个横向连接节点4有三个面需要与混凝土预制梁1相连接，此时单个横向连接节点4处设置的钢牛腿103的数目为3个；处于框架结构面与面连接处的单个横向连接节点4处，单个横向连接节点4有两个面需要与混凝土预制梁1相连接，此时单个横向连接节点4处设置的钢牛腿103的数目为2个。柱连接型钢101埋于混凝土预制柱1内的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，其特征在于，包括混凝土预制柱和混凝土预制梁，所述的混凝土预制柱采用分段预制，混凝土预制柱的连接处内预埋柱连接型钢，所述柱连接型钢一端从混凝土预制柱的连接处穿出，上下两段混凝土预制柱通过对穿出的柱连接型钢进行坡口焊而连接，形成干式刚性连接的纵向连接节点；所述的混凝土预制柱侧边设有若干个钢牛腿；所述的混凝土预制梁的两端预埋梁连接型钢，所述梁连接型钢一端从混凝土预制梁的端面穿出，所述钢牛腿和穿出的梁连接型钢通过高强螺栓相连，形成干式刚性连接的横向连接节点；所述混凝土预制梁的两端均通过横向连接节点与混凝土预制柱相连形成楼层，所述纵向连接节点与所述横向连接节点在垂直方向错开，所述混凝土预制柱跨楼层预制，多层混凝土预制梁和多根混凝土预制柱相互连接形成预制装配整体式框架结构。

【技术特征摘要】
1.一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，其特征在于，包括混凝土预制柱和混凝土预制梁，所述的混凝土预制柱采用分段预制，混凝土预制柱的连接处内预埋柱连接型钢，所述柱连接型钢一端从混凝土预制柱的连接处穿出，上下两段混凝土预制柱通过对穿出的柱连接型钢进行坡口焊而连接，形成干式刚性连接的纵向连接节点；所述的混凝土预制柱侧边设有若干个钢牛腿；所述的混凝土预制梁的两端预埋梁连接型钢，所述梁连接型钢一端从混凝土预制梁的端面穿出，所述钢牛腿和穿出的梁连接型钢通过高强螺栓相连，形成干式刚性连接的横向连接节点；所述混凝土预制梁的两端均通过横向连接节点与混凝土预制柱相连形成楼层，所述纵向连接节点与所述横向连接节点在垂直方向错开，所述混凝土预制柱跨楼层预制，多层混凝土预制梁和多根混凝土预制柱相互连接形成预制装配整体式框架结构。2.如权利要求1所述的一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，其特征在于：所述的钢牛腿由预埋于混凝土预制柱内的型钢伸出而形成。3.如权利要求2所述的一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，其特征在于：所述混凝土预制柱的单个横向连接节点处设置的钢牛腿的数目为2~4个。4.如权利要求1所述的一种干式刚性连接预制装配整体式框架结构，其特征在于：所述的柱连接型钢埋于混凝土预制柱内的部分与混凝土预制柱内的钢筋笼通过焊接相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树传，匡子佑，肖伟，张民主，杨玛莎，
申请(专利权)人：厦门合立道工程设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35