一种框架结构体系及其施工方法技术

本发明专利技术提供了一种框架结构体系及其施工方法。该框架结构体系包括多个复合柱和复合梁，复合柱包括预制柱模壳和现浇混凝土柱内芯，复合梁包括预制梁模壳和现浇混凝土梁内芯，预制梁模壳顶侧设置灌浆孔和排气孔，复合梁端头1‑20cm搭接于复合柱的顶侧边沿处，复合梁与复合柱通过现浇混凝土连接形成梁柱节点，复合梁的梁钢筋端头伸出于预制梁模壳端部并锚固于梁柱节点的现浇混凝土内。施工方法包括以下步骤：吊装预制柱模壳于预定位置；浇筑形成复合柱的现浇混凝土柱内芯；吊装预制梁模壳并将端头1‑20cm搭接于预制柱模壳的顶侧边沿；搭设梁柱节点处的模板；浇筑形成复合梁的现浇混凝土梁内芯；浇筑梁柱节点处混凝土；重复上述步骤直至建筑框架完工。

A frame structure system and its construction method

The invention provides a frame structure system and a construction method thereof. The frame structure system consists of multiple composite columns and composite beams. The composite column includes the prefabricated column shell and the inner core of the cast-in-place concrete column. The composite beam includes the precast beam mold shell and the inner core of the cast-in-place concrete beam. The top side of the prefabricated beam mold shell is set up with grouting holes and exhaust holes. The composite beam end 1 20cm is attached to the top side edge of the composite column and composite beam. The composite columns are connected by the cast-in-situ concrete to form the beam column joints. The end of the beam bar of the composite beam is extended out of the end of the precast beam mold shell and anchored in the cast-in-situ concrete of the beam column joint. The construction method includes the following steps: hoisting the prefabricated column mold shell at the predetermined position; pouring the inner core of the cast-in-place concrete column forming the composite column; hoisting the prefabricated beam mold shell and connecting the end 1 20cm to the top side edge of the prefabricated column shell; setting up the template at the beam column node; pouring the inner core of the cast-in-place concrete beam forming the composite beam; pouring beam. Concrete at the column joints; repeat the above steps until the building frame is completed.

【技术实现步骤摘要】
一种框架结构体系及其施工方法
本专利技术涉及一种建筑
，尤其涉及一种框架结构体系及其施工方法
技术介绍
在现有的装配式建筑领域，关于框架体系中的梁柱节点主要存在半预制和全预制的做法：(一)半预制做法：柱采用现场钢筋绑扎和浇筑混凝土，梁为叠合梁，叠合梁下部为预制部分，上部为现浇部分；通过现浇混凝土将叠合梁和现浇柱进行连接，形成现浇的梁柱节点。这种梁柱节点及其施工方法仍然需要在现场绑扎柱钢筋，搭设柱、叠合梁现浇部分及梁柱节点处的模板，模板铺设工作量大、用人用工量较大、施工步骤较为复杂、现场混凝土浇筑工作量大、现场施工周期长。(二)全预制做法：采用预制柱和预制梁，预制柱和预制梁端头均预埋有钢牛腿、螺栓等钢构件，现场施工时通过钢构件对梁柱节点进行连接，现场不需要浇筑混凝土。这种梁柱节点及其施工方法对生产精度和现场安装精度要求都很高，对生产工人和施工工人的工艺要求很高，如有偏差积累容易造成现场拼接困难，生产和施工成本很高
技术实现思路
：本专利技术目的是提供了一种框架结构体系及其施工方法，要解决现有技术中梁柱节点半预制做法存在的模板铺设工作量大、现场施工周期长等问题，以及全预制做法中生产和施工精度要求高及成本高的技术问题。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种框架结构体系，包括墙板、楼板及屋盖，还包括多个梁柱节点，所述梁柱节点包括复合柱和复合梁，复合柱包括预制柱模壳和现浇混凝土柱内芯，复合梁包括预制梁模壳和现浇混凝土梁内芯，预制梁模壳的顶侧设置灌浆孔和排气孔，复合柱的预制柱模壳和复合梁的预制梁模壳中预埋有吊具，预制柱模壳中设有柱钢筋和箍筋，预制梁模壳中设有梁钢筋和箍筋，复合梁端头1-20cm搭接于复合柱的顶侧边沿处，复合梁与复合柱通过现浇混凝土连接形成梁柱节点，复合梁的梁钢筋端头伸出于预制梁模壳端部并锚固于梁柱节点的现浇混凝土内；上一层复合柱的柱钢筋与下一层复合柱的柱钢筋通过附加钢筋搭接或者灌浆套筒进行连接。本方案中的复合柱和复合梁均包含预制模壳和现浇混凝土内芯，预制柱模壳和预制梁模壳中心为空腔，这样预制模壳部分可以充当模板，在现场施工时免除了柱和梁的外模板的搭设，因此大大减少了现场模板铺设工作量、用人用工量和施工时长；预制梁模壳的顶侧设置有灌浆孔和排气孔，可以通过灌浆孔向预制梁模板内部空腔浇筑混凝土形成现浇混凝土梁内芯，排气孔用于现浇混凝土时的振实和排气，保证现浇混凝土梁内芯的成型和密实；复合梁端头搭接在复合柱的顶侧且梁钢筋锚固于梁柱节点中，这种连接方式符合建筑规范，安全可靠性强；当复合柱的柱钢筋端头伸出于预制柱模壳的底侧和顶侧两端时，多层复合柱之间可以通过设置搭接钢筋将上层柱和下层柱的柱钢筋端头进行连接；当预制柱模壳底侧预埋灌浆套筒且柱钢筋端头仅伸出于预制柱模壳的顶侧时，上层柱的柱钢筋与下层柱的柱钢筋之间通过下层预制柱模壳底侧预埋的预埋灌浆套筒进行连接。上述两种复合柱的柱钢筋设置方式提供了两种不同的解决多层柱的柱钢筋连接的技术问题，符合建筑规范要求，且生产和施工方式较为简便。本方案仅需要在梁柱节点处搭设模板，通过现浇混凝土即可进行连接，施工较为简便、用工用时小、且对精度要求不高、具有一定的容错率。优选的，上述框架结构体系中的梁柱节点处的现浇混凝土为钢纤维混凝土。梁柱节点处采用钢纤维混凝土是为了加强节点处的连接强度。为了提高建筑物的抗震性能，要求节点的承载力应高于连接构件。而钢纤维混凝土相比普通混凝土的抗拉强度提高40％以上，抗弯强度提高60％以上，抗剪强度提高50％以上。梁柱节点采用钢纤维混凝土浇筑成型，节点处的连接强度提高，提高了建筑物结构的变形能力，能进一步防止建筑物在强烈地震时倒塌。优选的，上述框架结构体系中预制柱模壳由钢纤维混凝土制成。本方案中复合柱的预制柱模板可做复合柱的现浇混凝土柱内芯的外模板，也属于复合柱整体的一部分；采用钢纤维混凝土制成预制柱模壳，一方面能提高整个复合柱的强度和抗压性能，有利于建筑物的抗震性能；另一方面作为现浇混凝土柱内芯的外模板时，由于现浇混凝土会对模壳带来巨大的侧向压力，可能会破坏复合柱的预制柱模壳，而钢纤维混凝土优于普通混凝土的抗压强度，避免现浇混凝土施工时对预制柱模壳带来破坏，保证施工的顺利进行。优选的，上述框架结构体系中的现浇混凝土柱内芯采用钢纤维混凝土浇筑形成。在现有的梁柱节点半预制做法中，叠合梁与叠合楼板整体施工，造成梁的整体刚度大于柱，在地震时柱端比梁端先变形，造成柱先被破坏而建筑物倒塌的结果。本方案中复合柱的现浇混凝土柱内芯采用钢纤维混凝土浇筑形成，能有效提高复合柱的抗压能力和强度，使得复合柱比复合梁具有更高的抗弯能力，地震时保证复合柱不先于复合梁而被破坏，从而防止柱结构在强震下被破坏造成建筑整体倒塌。优选的，上述框架结构体系中梁钢筋锚固于梁柱节点中的长度为梁钢筋直径的35-40倍。优选的，上述框架结构体系中梁柱节点包含2个相对的位于同一直线上的复合梁时，梁钢筋端头弯折后与柱钢筋端头平行并锚固于梁柱节点中。由于梁钢筋伸出于预制梁模壳并锚固于梁柱节点中的长度为梁钢筋直径的35-40倍，因此当梁柱节点包含2个相对的位于同一直线上的复合梁时，相对的2个复合梁的梁钢筋端头进行弯折后再锚固于梁柱节点，能有效解决2个复合梁的梁钢筋的容纳空间不够的技术问题。一种框架结构体系施工方法，包括如下步骤：A、在基础上放线定位；B、吊装复合柱的预制柱模壳并放置于预定位置，设置至少一个斜支撑并将预制柱模壳连接固定；C、向预制柱模壳的内部空腔中浇筑混凝土，所浇筑的混凝土低于预制柱模壳高度，形成复合柱的现浇混凝土柱内芯；D、在复合梁的预定位置的正下方设置至少一个竖向支撑，吊装预制梁模壳并搁置于竖向支撑的顶侧，将预制梁模壳端头1-20cm搭接于预制柱模壳的顶侧边沿处；E、搭设框架结构体系处的模板，以及搭设复合梁与复合柱搭接处的底侧模板；F、通过预制梁模壳的顶侧灌浆孔向预制梁模壳内部空腔中浇筑混凝土，所浇筑的混凝土不超过预制梁模壳的长度，形成复合梁的现浇混凝土梁内芯；G、向框架结构体系处浇筑混凝土，将复合柱与复合梁连接为一体；H、吊装并安装全预制楼板；I、重复施工步骤B至H，进行下一层施工直至建筑物整体框架结构完工。一种框架结构体系施工方法的优选方案中，步骤H中上一层所述复合柱的柱钢筋与下一层所述复合柱的柱钢筋通过附加钢筋搭接或者灌浆套筒进行连接。一种框架结构体系施工方法的优选方案中，步骤A中的预制柱模壳由钢纤维混凝土制成。一种框架结构体系施工方法的优选方案中，步骤F中浇筑的混凝土为钢纤维混凝土。一种框架结构体系施工方法的优选方案中，步骤C中，当梁柱节点包含2个位于同一直线上的复合梁时，将预制梁模壳端部伸出的上部梁钢筋端头和下部梁钢筋端头均向下弯折呈L型；或者将预制梁模壳端部伸出的上部梁钢筋端头和下部梁钢筋端头均向上弯折呈L型。一种框架结构体系施工方法的优选方案中，步骤B中浇筑的混凝土为钢纤维混凝土。本方案一种框架结构体系施工方法的有益效果在于：1、复合柱和复合梁的预制部分可作为复合柱和复合梁的现浇混凝土内芯的外模板，因此施工步骤较为简便、模板铺设工作量小、用人用工量较小，现场施工时间较短；2、相比全干法的梁柱节点施工，现场施工对工人的操作精度要求不高、具有一定的容错率、能避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种框架结构体系，其特征在于，包括多个梁柱节点，所述梁柱节点包括复合柱和复合梁，所述复合柱包括预制柱模壳和现浇混凝土柱内芯，所述复合梁包括预制梁模壳和现浇混凝土梁内芯，所述预制梁模壳的顶侧设置灌浆孔和排气孔，所述复合柱的预制柱模壳和所述复合梁的预制梁模壳中预埋有吊具，所述预制柱模壳中设有柱钢筋和箍筋，所述预制梁模壳中设有梁钢筋和箍筋，所述复合梁端头1‑20cm搭接于所述复合柱的顶侧边沿处，所述复合梁与所述复合柱通过现浇混凝土连接形成梁柱节点，所述复合梁的梁钢筋端头伸出于所述预制梁模壳端部并锚固于所述梁柱节点的现浇混凝土内；所述复合柱的柱钢筋端头伸出于所述预制柱模壳的底侧和顶侧两端，或者所述复合柱的预制柱模壳底侧预埋灌浆套筒且所述柱钢筋端头仅伸出于所述预制柱模壳的顶侧；上一层所述复合柱的柱钢筋与下一层所述复合柱的柱钢筋通过附加钢筋搭接或者灌浆套筒进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种框架结构体系，其特征在于，包括多个梁柱节点，所述梁柱节点包括复合柱和复合梁，所述复合柱包括预制柱模壳和现浇混凝土柱内芯，所述复合梁包括预制梁模壳和现浇混凝土梁内芯，所述预制梁模壳的顶侧设置灌浆孔和排气孔，所述复合柱的预制柱模壳和所述复合梁的预制梁模壳中预埋有吊具，所述预制柱模壳中设有柱钢筋和箍筋，所述预制梁模壳中设有梁钢筋和箍筋，所述复合梁端头1-20cm搭接于所述复合柱的顶侧边沿处，所述复合梁与所述复合柱通过现浇混凝土连接形成梁柱节点，所述复合梁的梁钢筋端头伸出于所述预制梁模壳端部并锚固于所述梁柱节点的现浇混凝土内；所述复合柱的柱钢筋端头伸出于所述预制柱模壳的底侧和顶侧两端，或者所述复合柱的预制柱模壳底侧预埋灌浆套筒且所述柱钢筋端头仅伸出于所述预制柱模壳的顶侧；上一层所述复合柱的柱钢筋与下一层所述复合柱的柱钢筋通过附加钢筋搭接或者灌浆套筒进行连接。2.根据权利要求1所述的一种框架结构体系，其特征在于，所述梁柱节点处的现浇混凝土为钢纤维混凝土。3.根据权利要求2所述的一种框架结构体系，其特征在于，所述预制柱模壳由钢纤维混凝土制成。4.根据权利要求3所述的一种框架结构体系，其特征在于，所述梁钢筋锚固于所述梁柱节点中的长度为所述梁钢筋直径的35-40倍。5.根据权利要求4所述的一种框架结构体系，其特征在于，所述梁柱节点包含2个位于同一直线上的所述复合梁时，所述梁钢筋端头弯折后与所述柱钢筋端头平行并锚固于所述梁柱节点中。6.一种如权利要求1-5中所述框架结构体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在基础上放线定位；B、吊装所述复合柱的预制柱模壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：何贵中，
申请(专利权)人：湖南城建职业技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43