一种预制装配铰接框架支撑体系制造技术

本专利公开了一种预制装配铰接框架支撑体系，将预制梁与预制柱采用铰接支座连接，预制柱之间设置防屈曲支撑。梁与柱可以是各种形式和材料的预制构件，铰接支座由柱预埋件及连接板、梁端预埋件及连接板以及销轴、螺栓或焊缝构成。防屈曲支撑系统包括防屈曲支撑、柱预埋件以及连接板。本专利提出的预制梁柱采用铰接支座与防屈曲支撑装配新技术，从根本上解决了预制框架梁柱的装配难题，实现了预制梁柱的真正装配。该装配技术构造科学，施工简便，检测方便，质量可靠，具有显著的技术与经济优越性，可广泛应用于多层及高层建筑采用预制装配式进行设计与建造。

A support system of prefabricated hinged frame

【技术实现步骤摘要】
一种预制装配铰接框架支撑体系
本专利涉及土木工程的预制装配式工业化体系，属于预制装配式框架结构的设计方法与施工技术。
技术介绍
钢筋混凝土结构预制装配技术，是将钢筋混凝土剪力墙、柱、梁和楼板、楼梯等构件，按照楼层、跨度等分解，在构件加工厂分段预制，将预制构件运至工地现场进行连接拼装。目前采用的预制装配式技术，是预制构件通过连接措施，实现与现浇结构相同的构造和效果，整体性、安全性、抗震性能达到“等同现浇”。区别于现浇梁柱钢筋的插筋与锚固，预制构件之间的连接钢筋无法在被连接预制构件内插筋与锚固，需通过灌浆套筒连接，冷挤压接头，并灌注灌浆料或混凝土等方式连接。这种装配方式，对构件的制作精度、构件的吊装定位、对灌浆材料均提出了更高要求。并且质量控制难度更大，必须佩带摄像头进行施工。造成连接施工的工期长、造价高、质量可靠性差等问题。现有预制装配技术具有预制构件成型质量好，施工现场粉尘污染减少、现场施工劳务减少等优势，但由于装配技术存在的诸多问题，造成装配效率低、工序协调复杂，吊装成本高，这些都严重地制约着预制装配技术的大力发展。
技术实现思路
土木工程结构不仅要承受自重等竖向恒载、使用活荷载、还必须承受水平方向的风荷载和晃动剧烈的地震作用。不管对于任何形式的结构，不仅要具有足够的强度，确保结构构件的安全承载能力，还必须具有足够的抗侧刚度，确保结构的变形控制在使用性能要求的范围。本专利技术的技术原理是：对于混凝土预制件，由于抗拉性能差，截面大，自重大等特点，构件比较适合简单的堆砌等而组合在一起，预制梁与柱之间的连接，采用铰接支座的形式是很容易实现的，由于铰接体系，结构整体抗侧刚度可能明显不足，需要增加抗侧力构件。预制梁与预制柱之间采用铰接支座，预制梁仅作为竖向承载构件。抵抗风载和水平地震作用的功能，由柱子之间的斜向防屈曲支撑与框架柱来完成。斜支撑发挥优良的轴向拉压性能，在提供抗侧刚度方面，相比梁柱组成的框架结构，具有更大的优势、更高的效率。近年来，发展的防屈曲约束支撑，很好地解决了普通支撑受压容易屈曲的问题，并且在大震下具有良好的耗能能力。如果将预制梁、柱采用铰接，承担竖向荷载，不再需要采用现在的灌浆套筒等“湿式”连接技术。预制柱之间设置防屈曲支撑，实现足够抵抗水平作用的功能，弥补铰接时刚度不足的缺陷，这才是真正的预制装配技术核心关键。本专利的技术方案是：预制框架梁与预制框架柱之间，采用铰接支座进行连接。梁可以是预制梁、预制+现浇的叠合梁等各种材料和形式的梁，柱可以是钢筋混凝土预制柱、钢管混凝土预制柱以及等各种材料和形式的柱。铰接支座由柱预埋件及连接板、梁预埋件及连接板以及销轴、螺栓或焊缝构成。框架柱之间设置防屈曲约束支撑。区别于“湿式”装配，这种装配方式，可以称之为预制梁柱的干式装配框架支撑体系，本专利的设计与装配技术，是现行的“等同现浇”技术的彻底突破，可以方便、快捷地实现预制梁与柱的的高效、可靠装配，可广泛应用于多层及高层建筑的设计与施工。附图说明图1显示了本专利第一种实施例的结构立面图。图2显示了本专利第一种实施例的销轴连接示意图。图3显示了本专利第一种实施例的螺栓连接示意图。图4显示了本专利第一种实施例的受力简图。图5显示了本专利第一种实施例的结构大样图。附图中数字标记：1、预制柱；2、预制梁；3、预制柱预埋件(端板、锚筋)与连接板；4、预制梁预埋件(端板、锚筋)与连接板；5、销轴；6、螺栓连接板；7、螺栓；8、防屈曲支撑系统。具体实施方式这种预制梁柱铰接的装配框架支撑体系，在结构设计时应区别现浇结构，需要按照以下的方法进行建模与计算；第一步，按照现浇结构相同的步骤，输入梁、柱、楼板的截面、材料，输入斜支撑，支撑应沿X与Y方向双向布置，输入恒载、使用荷载，建立不同的标准层，输入层高，混凝土材料等，组装结构模型；第二步，修改模型，将梁端支座类型改为两端铰接；修改结构的阻尼比，输入比混凝土结构的阻尼比要小的阻尼；修改框架梁抗震等级，铰接梁不参与抗震计算，抗震等级可以取四级；第三步，结构整体计算，进行小震下抗震计算；第四步，查看计算结果，根据梁柱配筋结构以及位移角、位移比、地震剪力等动力性能指标，返回建模步骤，进行结构构件与布置的调整，直至所有计算指标满足要求。第五步，梁按照梁端实际铰接支座的中心之间的距离与柱网节点的距离，进行弯矩折减，进行配筋计算。梁上部为构造配筋。第六步，根据梁端内力设计铰接支座的连接板、预埋板及预埋筋。第七步，根据结构厂商资料，进行防屈曲约束支撑选型，完成相关设计内容。预制柱、梁的连接部位按以下要求制作：1、预制柱1制作时，在铰接支座的相应位置，设置预埋件3，预埋件3包括锚筋和与端板，端板与连接板4焊接。预埋件的端板与锚筋可以有以下多种连接方式：(1)锚筋与端板采用穿孔塞焊。(2)锚筋与端板采用栓接，锚筋采用长螺杆，螺杆伸出柱表面。端板开孔套入螺杆，端板外侧将螺母旋入螺杆连接。(3)锚筋与端板采用螺栓连接，锚筋与端板之间设置直螺纹套筒，预埋在柱内。端板开孔，安装定位后，将螺栓拧入预埋的套筒内。2、预制梁2制作时，在梁端铰接支座的相应位置，设置预埋件5，预埋件5包括锚筋和与端板，端板与连接板6焊接接。预埋件的端板与锚筋可以有以下多种连接方式：(1)锚筋与端板采用穿孔塞焊。(2)锚筋与端板采用栓接，锚筋采用长螺杆，螺杆伸出梁端表面。端板开孔套入螺杆，端板外侧将螺母旋入螺杆连接。(3)锚筋与端板采用螺栓连接，锚筋与端板之间设置直螺纹套筒，预埋在柱内。端板开孔，安装定位后，将螺栓拧入预埋的套筒内。预制柱与预制梁的现场装配采用以下步骤：预制柱1的连接板4与预制梁2的连接板6采用铰接支座连接，可以采用以下多种装配方式：(1)连接板4与连接板6设置销轴孔，采用销轴连接。(2)连接板4与连接板6设置连接板，采用高强度摩擦型螺栓连接。(3)连接板4与连接板6之间采用焊接。防屈曲支撑的现场安装采用以下步骤：预制柱之间设置防屈曲支撑系统，包括防屈曲支撑、柱预埋件以及支撑与柱预埋件之间的连接构造。连接可以采取多种方式：(1)销轴连接。柱连接板与支撑连接板搭接，其圆孔内安装销轴。(2)螺栓连接。柱连接板与支撑连接板搭接，其螺栓孔内安装螺栓。最后，在梁上部现浇板叠合层，完成整体楼盖。以上详细描述了本专利的优选实施方式，但是，本专利技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本专利的技术构思范围内，可以对本专利的技术方案进行多种尺寸与形式的变化，比如，铰接支座可以在梁侧面的任意高度处。锚筋与预埋板之间的焊接除上文提到的穿孔塞焊，也可以采用角焊缝等。这些变化均属于本专利的保护范围。相比“等同现浇”，铰接支座与防屈曲支撑等装配方式，才是真正匹配预制构件的装配技术，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制装配铰接框架支撑体系，其特征在于：预制梁与预制柱采用铰接支座的形式连接，柱与柱之间设置斜向防屈曲支撑。/n

【技术特征摘要】
1.一种预制装配铰接框架支撑体系，其特征在于：预制梁与预制柱采用铰接支座的形式连接，柱与柱之间设置斜向防屈曲支撑。


2.根据权利要求1所述的框架支撑体系，其特征在于：梁为预制梁、预制+现浇的叠合梁等各种材料和形式的梁。

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁风勇，李小敏，
申请(专利权)人：南京百西思建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32