全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其每个楼层对应一个体系单元，每个体系单元包括预制柱、预制墙板和预制叠合楼板，预制墙板为型钢支撑‑混凝土组合墙板，其两端角部和预制柱两端的侧面之间分别通过钢结构连接件连接，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固；上下体系单元的预制柱之间通过钢结构连接件连接、预制墙板之间通过插筋注浆连接；第一层体系单元的预制柱下端连接于预埋预制接头的上端。预制柱与预制墙板的横向连接及预制柱纵向之间的连接均为钢结构连接件，不仅使得预制构件之间的连接方便快捷，传力可靠，且结构整体的传力路径明确，使整个体系单元具有更好的力学性能，足以满足高层或者超高层建筑的力学性能要求。

Fully assembled high-rise / super high-rise concrete frame structure system and its construction method

【技术实现步骤摘要】
全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法
本专利技术属于土木工程领域，具体为一种全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法。
技术介绍
目前，实际工程中的装配式混凝土建筑主要应用于低层建筑和多层建筑，在高层和超高层建筑中的应用主要集中在预制叠合楼板、预制楼梯和围护墙板等方面，难以实现高层和超高层建筑的全装配化设计和施工，制约了装配式建筑的进一步发展与推广。高层和超高层建筑难以实现全装配化设计和施工的原因，主要体现在以下两个方面：现有的预制构件间的钢筋连接通常采用钢筋套筒灌浆工艺或梁受力钢筋加锚板与混凝土柱直接现浇等方式，这类连接方式所形成的节点施工工艺较为复杂，施工质量缺乏可靠的检测手段；目前的全装配式混凝土框架结构体系难以满足高层和超高层建筑的受力要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在保证整体受力性能的前提下，能实现全装配式的高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法。本专利技术提供的这种全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其每个楼层对应一个体系单元，每个体系单元包括预制柱、预制墙板和预制叠合楼板，预制墙板为型钢支撑-混凝土组合墙板，其两端角部和预制柱两端的侧面之间分别通过钢结构连接件连接，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固；上下体系单元的预制柱之间通过钢结构连接件连接、预制墙板之间通过插筋注浆连接；本框支结构体系还包括预埋于建筑基础中的预埋预制接头，第一层体系单元的预制柱下端连接于预埋预制接头的上端。上述技术方案的一种实施方式中，所述预制墙板的四个角部沿对角线方向对称设置有角部钢结构连接件，用于与预制柱侧面之间的连接。上述技术方案的一种实施方式中，所述预制柱包括预制柱体和其上端连接的预制接头，预制柱体为钢筋混凝土柱，预制时其上下端的中心位置分别设置有外伸和内置的端面钢结构连接件，预制接头的平面尺寸与预制柱体的平面尺寸相同，为钢-混凝土组合结构，其两端有与预制柱体相应的端面钢结构连接件、侧面设置有用于连接所述预制墙板的侧面钢结构连接件。上述技术方案的一种实施方式中，所述预制接头的侧面钢结构连接件包括一对朝上和朝下布置的钢结构连接件，它们的倾斜角度分别与所述预制墙板两端的角部钢结构连接件相同。上述技术方案的一种实施方式中，所述预埋预制接头的平面尺寸与所述预制柱体的平面尺寸相同，为钢-混凝土组合结构，其上端为与预制柱体相同的外伸的钢结构连接件，其下端为往下伸出的插筋，通过插筋预埋固定于建筑基础中，其侧面有一对朝上倾斜的侧面钢结构连接件，倾斜角度与所述预制墙板下端的角部钢结构连接件相同。上述技术方案的一种实施方式中，所述预制墙板的四个角部钢结构连接件分别与预制柱端部相应位置处的侧面钢结构连接件贴合后焊接或者通过紧固件连接。上述技术方案的一种实施方式中，所述体系单元还包括用于辅助支撑所述预制叠合楼板的预制叠合次梁和用于支撑预制楼梯的楼梯平台梁，预制叠合次梁和预制楼梯平台梁的两端分别通过钢结构连接件连接于体系单元的预制墙板之间或者预制柱之间，预制墙板的顶部侧面和预制柱顶部的预制接头侧面分别设置与叠合次梁相应的钢结构连接件。本专利技术提供的这种上述框支结构体系的施工方法，包括以下步骤：一、第一层体系单元施工(1)在进行建筑基础施工时，根据预制柱的设计位置在基础中固定预埋预制接头；(2)在预制柱体的外伸钢结构连接件端连接预制接头；(3)以预制接头朝上吊装预制柱，使预制柱体下端内置的端面钢结构连接件与预埋预制接头上端外伸的端面钢结构连接件连接后设置临时支撑，将预制柱体与预埋预制接头的连接部位支模并浇捣混凝土后养护至设计强度；(4)吊装预制墙板，将其下端与基础梁之间通过插筋连接，并设置临时支撑；(5)将预制墙板的四个角部钢结构分别与预制柱两端的侧面钢结构连接件连接固定，将预制柱与预制墙板之间根据设计要求浇捣混凝土并养护至设计强度；(6)吊装预制叠合楼板，将预制叠合楼板与预制墙板锚固后浇捣混凝土并养护至设计强度；(7)吊装预制楼梯，根据楼梯设置位置，将预制楼梯与预制墙板和楼梯平台梁连接固定。二、上层体系单元施工各上层体系单元施工时，参照步骤(2)在各预制柱体的外伸钢结构连接件端连接预制接头，参照步骤(3)吊装预制柱，使预制柱下端内置的端面钢结构连接件与下层预制柱上端外伸的端面钢结构连接件连接固定，上层预制墙板与下层预制墙板之间通过插筋注浆连接，其他施工参照第一层体系单元施工。本专利技术的预制墙板采用型钢支撑-混凝土组合墙板，能充分利用型钢支撑来解决高层/超高层建筑的整体受力和预制墙板与预制柱之间的连接问题，钢筋混凝土墙板能提高内置型钢支撑的整体稳定性和钢材防火与防腐问题。各体系单元装配时，预制柱与预制墙板之间通过钢结构连接件进行连接固定，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固，预制叠合次梁与预制墙板或者预制柱之间采用钢结构连接件连接固定，预制楼梯与相应的预制构件之间采用插筋连接固定。即各体系单元为全装配式结构固定，只需在装配后进行少量的现场浇捣混凝土施工处理。上下体系单元之间的预制柱通过钢结构连接件连接固定，上下体系单元的预制墙板之间通过插筋注浆连接，即上下体系单元之间也为全装配式结构固定，完全满足建筑的全装配式施工。各体系单元预制柱与预制墙板的横向连接及上下体系单元的预制柱纵向之间的连接均为钢结构连接件，不仅使得预制构件之间的连接方便快捷，传力可靠，且结构整体的传力路径明确，使整个体系单元具有更好的力学性能，足以满足高层或者超高层建筑的力学性能要求。总之，本专利技术的预制构件间分别采用钢结构连接件连接、插筋连接和锚固连接，能实现高层和超高层混凝土结构的全装配式安装；复合墙板能充分利用钢与混凝土的力学性能，方便构件间的连接，并能起到柱间支撑和围护隔墙等作用；该结构体系具有较大的力学性能优势，结构传力路径明确，构件间连接方便快捷，可实现高层和超高层建筑的全装配化设计与施工。附图说明图1为本专利技术一个优选实施例的一个体系单元的结构示意图。图2为图1未安装制叠合楼板的结构示意图。图3为图1中预制柱的布置示意图。图4为图3中预制柱体的结构示意图。图5为图3中预制接头的一种结构示意图。图6为图1中预制墙板的结构示意图。图7为本实施例中预埋预制接头的结构示意图。图8为本专利技术其它实施例体系单元中预制墙板的结构示意图。具体实施方式本专利技术公开的这种高层/超高层建筑的混凝土框支体系，其每个楼层对应一个体系单元，体系单元有两种结构：第一种结构主要包括预制柱、预制墙板和预制叠合楼板，预制墙板的两端角部和预制柱两端的侧面之间分别通过钢结构连接件连接，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固。上下体系单元的预制柱之间通过钢结构连接件连接、预制墙板之间通过插筋注浆连接。另一种体系单元在前一种体系单元结构的基础上还包括预制叠合次梁，预制叠合次梁的两端根据设计要求与预制柱连接固定，或者与预制墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：本框支结构体系的每个楼层对应一个体系单元，每个体系单元包括预制柱、预制墙板和预制叠合楼板，预制墙板为型钢支撑-混凝土组合墙板，其两端角部和预制柱两端的侧面之间分别通过钢结构连接件连接，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固；上下体系单元的预制柱之间通过钢结构连接件连接、预制墙板之间通过插筋注浆连接；本框支结构体系还包括预埋于建筑基础中的预埋预制接头，第一层的体系单元的预制柱下端连接于预埋预制接头的上端。/n

【技术特征摘要】
1.一种全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：本框支结构体系的每个楼层对应一个体系单元，每个体系单元包括预制柱、预制墙板和预制叠合楼板，预制墙板为型钢支撑-混凝土组合墙板，其两端角部和预制柱两端的侧面之间分别通过钢结构连接件连接，预制叠合楼板与预制墙板之间锚固；上下体系单元的预制柱之间通过钢结构连接件连接、预制墙板之间通过插筋注浆连接；本框支结构体系还包括预埋于建筑基础中的预埋预制接头，第一层的体系单元的预制柱下端连接于预埋预制接头的上端。


2.如权利要求1所述的全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：所述预制墙板的四个角部沿对角线方向对称设置有角部钢结构连接件，用于与预制柱侧面之间的连接。


3.如权利要求2所述的全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：所述预制柱包括预制柱体和其上端连接的预制接头，预制柱体为钢筋混凝土柱，预制时其上下端的中心位置分别设置有外伸和内置的端面钢结构连接件，预制接头的平面尺寸与预制柱体的平面尺寸相同，为钢-混凝土组合结构，其两端有与预制柱体相应的端面钢结构连接件、侧面设置有用于连接所述预制墙板的侧面钢结构连接件。


4.如权利要求3所述的全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：所述预制接头的侧面钢结构连接件包括一对朝上和朝下布置的钢结构连接件，它们的倾斜角度分别与所述预制墙板两端的角部钢结构连接件相同。


5.如权利要求3所述的全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系，其特征在于：所述预埋预制接头的平面尺寸与所述预制柱体的平面尺寸相同，为钢-混凝土组合结构，其上端为与预制柱体相同的外伸的钢结构连接件，其下端为往下伸出的插筋，通过插筋固定于建筑基础中，其侧面有一对朝上倾斜的侧面钢结构连接件，倾斜角度与所述预制墙板下端的角部钢结构连接件相同。


6.如权利要求5所述的全装配式高层/超高层混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡习兵，曾裕林，
申请(专利权)人：胡习兵，曾裕林，
类型：发明
国别省市：湖南;43