复合装配式地铁车站整体式预制中纵梁端节点及装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其中：预制中纵梁设置在复合装配式地铁车站的钢立柱与钢立柱之间、或者钢立柱与地下墙之间；预制中纵梁为整体预制件，其横截面整体呈T字形，T字形的横向部分上端面纵梁横向两外侧均预留凸出企口；T字形的竖向部分下端中部、在纵梁两端局部，设有竖向内凹的梁卡槽，T字形的竖向部分下部、在纵梁两端局部梁卡槽范围内，横向贯通有设有梁螺栓孔，梁卡槽和梁螺栓孔用于与复合装配式地铁车站的钢立柱的节点进行卡接和锁固；该节点传力明确，预制中纵梁安装简单，仅需要将预制中纵梁安装在两侧钢管柱圆法兰之上的钢卡块之上，拧紧高强螺栓即完成拼装，降低了预制结构的施工难度。

End Joint and Assembly Method of Longitudinal Beam in Integrated Prefabrication of Composite Assembly Metro Station

【技术实现步骤摘要】
复合装配式地铁车站整体式预制中纵梁端节点及装配方法
本专利技术属于地下工程尤其是地铁车站领域，具体涉及一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁、复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构。
技术介绍
现有的地下结构工程如地铁车站结构，有两种结构形式，装配式地下结构和全明挖现浇地下结构，但都存在各自的缺陷。为了克服这些问题，发展了一种复合装配式地铁车站结构及逆作施工方法。但装配式逆作施工地铁车站预制中纵梁拼装存在以下问题：(1)装配式逆作施工地铁车站目前在国内外还未见类似工程案例，预制中纵梁需要在顶板及顶梁施工完毕后才可吊装，限制了其节点类型。在国内外地铁建设中，地铁车站中纵梁与钢管柱的连接均为刚性连接，即梁柱钢筋搭接并浇筑混凝土形成钢混刚性节点。装配式建筑中，两个预制构件的连接多采用的连接方式为，首先将两个构件之间预留不浇筑段，钢筋伸出，采用套筒灌浆连接、机械连接等方式将两个构件钢筋连接，随后浇筑混凝土形成刚性节点。对于装配式逆作施工地铁车站，预制中纵梁和钢管柱之间难以采用钢筋相连，传统刚性接头也无法满足该工程要求。(2)传统的预制构件拼装节点构造复杂，拼装要求高，施工难度大。因此，装配式逆作施工地铁车站预制中纵梁与钢管混凝土柱的连接节点构造及预制中纵梁的拼装是丞待解决的难题。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁及与钢立柱的节点结构，利用与钢管柱相连的圆形钢板法兰提供预制中纵梁的支撑平面，利用法兰下方的三角形钢板组合提供抗剪力，利用钢块及高强螺栓限制其变位，从而将中纵梁稳固在两端钢管柱之上。传力路径为：荷载-中板-中纵梁-圆法兰-三角钢-钢管柱。该节点传力明确，预制中纵梁安装简单，仅需要将预制中纵梁安装在两侧钢管柱圆法兰之上的钢卡块之上，拧紧高强螺栓即完成拼装，降低了预制结构的施工难度，也将改变人们对于预制构件难拼装的观点。同时，该节点无需现浇，装配完成即可受力，大大节约工期。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其中：预制中纵梁设置在复合装配式地铁车站的钢立柱与钢立柱之间、或者钢立柱与地下墙之间；所述预制中纵梁为整体预制件，其横截面整体呈T字形，T字形的横向部分上端面纵梁横向两外侧均预留凸出企口，用于预制中板的吊装安放；T字形的竖向部分下端中部、在纵梁两端局部，设有竖向内凹的梁卡槽，T字形的竖向部分下部、在纵梁两端局部所述梁卡槽范围内，横向贯通有设有梁螺栓孔，所述梁卡槽和所述梁螺栓孔用于与复合装配式地铁车站的钢立柱的节点进行卡接和锁固；所述预制中纵梁的长度小于或等于相邻的钢立柱之间的间距、或者钢立柱与地下墙之间的间距，同一钢立柱两侧的两个预制中纵梁的纵向缝隙宽度大于或等于钢立柱外径。优选地，所述梁螺栓孔在所述预制中纵梁的T字形的竖向部分的上下方向分布有多个。优选地，所述梁螺栓孔在所述预制中纵梁的T字形的竖向部分的梁纵向分布有多个。优选地，所述梁螺栓孔在所述预制中纵梁的T字形的竖向部分的上下方向分布的个数多于所述梁螺栓孔在所述预制中纵梁的T字形的竖向部分的梁纵向分布有多个。优选地，所述预制中纵梁的T字形的竖向部分的下端面在所述梁卡槽两侧还预埋有梁底钢板。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构，其中：包括如前所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁、钢立柱、两者之间的预制连接装置及钢卡块，所述连接装置为预制在所述钢立柱上的一体构件；所述预制连接装置包括法兰；所述钢立柱在所述预制中纵梁的设计标高位置预留有所述法兰，所述法兰中间开有与所述钢立柱外围匹配的开孔、固定于所述钢立柱，且所述法兰上表面梁纵向方向、所述钢立柱的直径方向两侧设有竖直方向的所述钢卡块，分别与法兰和钢立柱固定连接；所述钢卡块上开设有纵梁横向方向的卡块螺栓孔，与所述梁螺栓孔匹配对应；所述钢卡块插入到所述预制中纵梁内凹的梁卡槽中，且所述预制中纵梁的T字形的竖向部分下端面支撑于所述法兰上；节点结构还包括高强螺栓，所述高强螺栓穿过所述梁卡槽两侧的梁螺栓孔和所述卡块螺栓孔将所述预制中纵梁梁端与所述钢立柱固定连接。优选地，所述钢卡块为箱形，包括纵梁横向方向的前后两块钢板。优选地，所述预制连接装置还包括若干角钢，设置在所示法兰的下方与所述钢立柱之间。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种如前所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的装配方法，其中，包括如下步骤：S1、钢立柱在工厂预制过程中与法兰、优选还和角钢预制为一体构件，一并吊装就位；S2、预制中纵梁吊装前，首先根据施工现场纵梁梁端的位置将钢卡块固定在钢立柱和法兰上；S3、将预制中纵梁吊运至钢立柱节点上方，随后由上而下吊装预制中纵梁，使梁端头预留的梁卡槽卡套在钢卡块上；S4、调整对准梁螺栓孔和卡块螺栓孔，并从预制中纵梁一端插入高强螺栓，拧紧，完成预制中纵梁与钢立柱的节点结构的装配。优选地，在完成一跨预制中纵梁拼装之后，钢立柱另一侧的预制中纵梁与钢立柱节点的装配同样按照S1-S4进行；或者钢立柱另一侧的预制中纵梁与钢立柱节点的拼装与对侧的预制中纵梁的拼装按照S1-S4同步进行，即在每一步中同步进行钢立柱两侧预制中纵梁的装配。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁及与钢立柱的节点结构，采用螺栓连接安装、由于安装缝隙的存在，相比于刚性节点，该节点结构为半刚半柔形节点，在一定范围内只传递剪力，不传递弯矩，具有良好的抗震性能；无需大量的混凝土浇筑，不需复杂的钢筋连接，构造简单，传力明确；传力路径为：荷载-中板-中纵梁-圆法兰-三角钢-钢管柱。2、本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁及与钢立柱的节点结构，该节点一经拼装就可传力，不需要等待现浇混凝土的龄期，大大加快工程进度。3、本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁及与钢立柱的节点结构，该节点大大减小了预制中纵梁的吊装和拼接施工难度，节省大量人力成本，改变人们对于预制构件拼装难的观念。4、本专利技术提出的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁及与钢立柱的节点结构，完善了装配式逆作施工地铁车站方案的可行性，促进其推向实施；该节点传力明确，构造简单，方便拼装，将在装配式逆作施工地铁车站中得到广泛应用。附图说明图1是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁的横剖面示意图；图2是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁的局部梁端俯视示意图；图3是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的钢立柱及配件俯视示意图；图4是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的钢立柱及配件侧视示意图；图5是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的钢卡块俯视示意图；图6是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的钢卡块正视示意图；图7是本专利技术的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构的钢卡块侧视示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：预制中纵梁设置在复合装配式地铁车站的钢立柱与钢立柱之间、或者钢立柱与地下墙之间；所述预制中纵梁(15)为整体预制件，其横截面整体呈T字形，T字形的横向部分上端面纵梁横向两外侧均预留凸出企口，用于预制中板(16)的吊装安放；T字形的竖向部分下端中部、在纵梁两端局部，设有竖向内凹的梁卡槽(157)，T字形的竖向部分下部、在纵梁两端局部所述梁卡槽(157)范围内，横向贯通有设有梁螺栓孔(158)，所述梁卡槽(157)和所述梁螺栓孔(158)用于与复合装配式地铁车站的钢立柱(4)的节点进行卡接和锁固；所述预制中纵梁(15)的长度小于或等于相邻的钢立柱之间的间距、或者钢立柱与地下墙之间的间距，同一钢立柱两侧的两个预制中纵梁(15)的纵向缝隙宽度大于或等于钢立柱外径。

【技术特征摘要】
1.一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：预制中纵梁设置在复合装配式地铁车站的钢立柱与钢立柱之间、或者钢立柱与地下墙之间；所述预制中纵梁(15)为整体预制件，其横截面整体呈T字形，T字形的横向部分上端面纵梁横向两外侧均预留凸出企口，用于预制中板(16)的吊装安放；T字形的竖向部分下端中部、在纵梁两端局部，设有竖向内凹的梁卡槽(157)，T字形的竖向部分下部、在纵梁两端局部所述梁卡槽(157)范围内，横向贯通有设有梁螺栓孔(158)，所述梁卡槽(157)和所述梁螺栓孔(158)用于与复合装配式地铁车站的钢立柱(4)的节点进行卡接和锁固；所述预制中纵梁(15)的长度小于或等于相邻的钢立柱之间的间距、或者钢立柱与地下墙之间的间距，同一钢立柱两侧的两个预制中纵梁(15)的纵向缝隙宽度大于或等于钢立柱外径。2.如权利要求1所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：所述梁螺栓孔(158)在所述预制中纵梁(15)的T字形的竖向部分的上下方向分布有多个。3.如权利要求2所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：所述梁螺栓孔(158)在所述预制中纵梁(15)的T字形的竖向部分的梁纵向分布有多个。4.如权利要求3所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：所述梁螺栓孔(158)在所述预制中纵梁(15)的T字形的竖向部分的上下方向分布的个数多于所述梁螺栓孔(158)在所述预制中纵梁(15)的T字形的竖向部分的梁纵向分布有多个。5.如权利要求1所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁，其特征在于：所述预制中纵梁(15)的T字形的竖向部分的下端面在所述梁卡槽(157)两侧还预埋有梁底钢板(156)。6.一种复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁与钢立柱的节点结构，其特征在于：包括权利要求1-5任一项所述的复合装配式地铁车站的整体式预制中纵梁(15)、钢立柱(4)、两者之间的预制连接装置及钢卡块(43)，所述连接装置为预制在所述钢立柱(4)上的一体构件；所述预制连接装置包括法兰(42)；所述钢立柱(4)在所述预制中纵梁(15)的设计标高位置预留有所述法兰(42)，所述法兰(42)中间开有与所述钢立柱(4)外围匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳冬，朱丹，张建明，周兵，熊朝辉，蒋晔，向贤华，董俊，王鹏，罗会平，徐军林，刘国宝，张波，陈辉，毛良根，余行，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42