一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件及其施工方法技术

本发明专利技术提供了一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件及其施工方法，属于建筑结构技术领域。本发明专利技术包括混凝土柱与钢梁，混凝土柱包括上柱与下柱，下柱上设置有外包钢板，上柱底部设置有第一孔洞，上柱通过将底部柱体插入外包钢板形成的筒体中并在第一孔洞处设置贯穿上柱柱体的栓杆与下柱实现固定装配；钢梁包括梁体与连接板，混凝土柱上设置有钢板箍，位于第一螺栓孔部位的混凝土柱柱体上设置第二孔洞，连接板上设置有第二螺栓孔，连接板与钢板箍通过在第二孔洞处设置穿过第一螺栓孔与第二螺栓孔的螺栓实现固定连接，混凝土柱中设置有螺旋箍筋。本发明专利技术提供的RCS组合件可以提高混凝土柱的水平承载力与梁柱节点区域的承压能力以及抗震性能。能力以及抗震性能。能力以及抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件及其施工方法


[0001]本专利技术属于建筑结构
，具体涉及一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件及其施工方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土柱
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钢梁(RCS)组合结构是一种新型的结构形式，它是由钢筋混凝土柱(RC)和钢梁(S)组成的框架结构，RCS组合结构体系同时具备了传统的钢(S)结构和钢筋混凝土(RC)结构两种体系的优点。相比于钢柱，钢筋混凝土柱的侧向刚度要优于钢柱，并且造价也要比钢柱更加经济；对于梁体而言，钢梁变形性能要优于混凝土梁，在梁铰机制下，钢梁结构抗震性能更强，且钢梁施工速度也快于混凝土梁。RCS混合框架结构与普通钢筋混凝土框架结构相比，具有更轻的自重，更大的建筑可用空间，更快的施工速度等优点，并且在刚度、耐火性以及耐用性等方面都有更优异的表现。基于上述优点，RCS组合结构已经获得了世界各国工程界的重视。
[0003]在申请号为CN2020115801633的专利申请文本中公开了一种装配式RCS框架
‑
RECC剪力墙混合结构体系，其装配式RCS框架包括预制钢筋混凝土柱、预制钢梁以及预制端部钢梁，预制钢筋混凝土柱包括预制上柱与预制下柱，预制上柱与预制下柱通过钢筋连接件将上柱的纵筋与下柱的纵筋进行固定，后通过浇灌浆料进行连接，预制钢筋混凝土柱上设置有外包钢板，外包钢板上设置有钢腹板，预制钢梁通过预制端部钢梁连接在钢腹板上，预制钢梁与预制端部钢梁通过拼接板进行连接。此种上柱与下柱的灌浆套筒连接方式会使混凝土柱存在灌浆不饱满的隐患，且也不方便检验灌浆是否饱满，会使混凝土柱留下水平承载力不足以及抗震性能下降的隐患；此外预制横梁与预制钢筋混凝土柱连接方式较为复杂，需要连接部位较多，容易影响钢梁的结构性能和施工效率，并且预制横梁与预制混凝土柱连接节点处未设置箍筋，只通过外接钢板约束混凝土，在较大变形情况下会导致节点区域混凝土柱的承载力下降，延性降低，抗震性能也会有所下降。

技术实现思路

[0004]针对上述所提到的技术问题，本专利技术提供了一种水平承载力高的装配式混凝土柱以及装配式混凝土柱与钢梁连接方式简单、节点区域承载力高、施工简单快捷效率高的RCS组合件，并且还提供了装配式混凝土柱与钢梁组合件的施工方法，解决了上述钢筋混凝土柱水平承载力不足、钢梁与混凝土柱节点区域承载力下降以及施工效率低的技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件，包括混凝土柱与钢梁，所述混凝土柱包括上柱与下柱，所述下柱的顶端设置有外包钢板，所述外包钢板围绕所述下柱的柱体设置并形成方形筒体结构，其中两个相对的外包钢板上设置有通孔，所述通孔处设置有贯穿所述下柱柱体的栓杆，所述栓杆与外包钢板焊接固定，所述下柱与所述外包钢板以及所述栓杆为浇筑而成的一体式结构，所述上柱底部设置有横向贯穿柱体的第一孔洞，所述上柱通
过将底部柱体插入所述外包钢板形成的筒体中并在所述第一孔洞处设置贯穿所述上柱柱体的栓杆与所述下柱实现固定装配，并且所述栓杆与所述外包钢板焊接固定；所述钢梁包括梁体与连接板，所述梁体与所述连接板焊接固定；所述混凝土柱上设置有钢板箍，所述钢板箍为方形筒体结构，所述钢板箍套设在所述混凝土柱柱体上，所述钢板箍两个相对侧面上设置有第一螺栓孔，位于所述第一螺栓孔部位的混凝土柱柱体上设置有贯穿柱体的第二孔洞，所述连接板上设置有第二螺栓孔，所述连接板与所述钢板箍通过在所述第二孔洞处设置穿过所述第一螺栓孔与第二螺栓孔的螺栓实现固定连接；所述混凝土柱中设置有螺旋箍筋。
[0007]进一步的，所述上柱与外包钢板之间还浇灌有混凝土浆料。
[0008]进一步的，所述钢梁具有两根，且分别与所述钢板箍设置有第一螺栓孔的面固定连接。
[0009]进一步的，所述上柱底端与外包钢板的连接处柱体截面面积略小于上端柱体的截面面积，且在所述上柱与所述外包钢板的连接处设置有灌浆孔。
[0010]进一步的，所述上柱与外包钢板接触部位的侧面上设置有凹槽。
[0011]进一步的，所述外包钢板内侧焊接有钢板条，所述钢板条为四条钢板焊接而成。
[0012]进一步的，所述螺旋箍筋为方形结构。
[0013]进一步的，所述钢梁采用钢材料制成，所述梁体的截面为工字型，所述梁体上设置有正六边形孔。
[0014]同时本专利技术还提出了一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件的施工方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一：在工厂内加工成钢梁、外包钢板、钢板箍、钢板条、栓杆、螺旋箍筋以及螺栓，并将钢板条与外包钢板焊接在一起；
[0016]步骤二：将螺旋箍筋与纵向钢筋绑扎成钢筋笼；
[0017]步骤三：将外包钢板布置在钢筋笼的下柱顶端处，并将外包钢板相互焊接固定，将栓杆设置在外包钢板的通孔处，并将栓杆与外包钢板焊接固定，在钢筋笼节点区预留出第一孔洞；将钢板箍布置在钢筋笼上，并在钢板箍设置有第一螺栓孔处的钢筋笼部位预留出设置螺栓的第二孔洞。
[0018]步骤四：调配混凝土，将调配好的混凝土浇筑在预制的混凝土柱模型中；
[0019]步骤五：将硬化成型的混凝土上柱底端装配至下柱上的外包钢板形成的筒体中，并在外包钢板的通孔处插入贯穿上柱柱体的栓杆，将栓杆与外包钢板焊接固定。
[0020]步骤六：从上柱预留的灌浆孔处进行灌浆，将上柱与外包钢板之间的间隙以及设置栓杆的第一孔洞中灌满浆料，待其凝固；
[0021]步骤七：将钢梁利用螺栓安装在混凝土柱体的钢板箍上。
[0022]进一步的，在将所述上柱装配至所述下柱上时，将所述上柱装配的位置提高3mm
‑
5mm。
[0023]本专利技术具有的有益效果为：
[0024]1，通过将下柱与外包钢板以及栓杆浇筑成一体式结构，并将上柱插入下柱上外包钢板形成筒体中，再通过在上柱的第一孔洞处设置与外包钢板焊接固定的栓杆组装成装配式混凝土柱，可以防止柱体装配处出现灌浆不饱满从而导致水平承载力降低情况的发生，
并且连接装配方式也比较简单快捷，能够提高施工效率。
[0025]2，通过在混凝土柱上设置钢板箍与螺旋箍筋，可以使混凝土受到到钢板箍与螺旋箍筋的双重约束，增强梁柱节点区域的承压能力，提高装配式混凝土柱与钢梁RCS组合件的延性，从而提高装配式混凝土柱与钢梁RCS组合件的抗震性能。
附图说明
[0026]图1是本专利技术装配式混凝土柱与钢梁连接节点的主视结构示意图；
[0027]图2是本专利技术装配式混凝土柱与钢梁连接节点的侧视结构示意图；
[0028]图3是本专利技术上柱与下柱未装配时的主视结构示意图；
[0029]图4是本专利技术上柱与下柱未装配时的侧视结构示意图；
[0030]图5是本专利技术上柱与下柱装配时的结构示意图；
[0031]图6是本专利技术混凝土柱内螺旋箍筋侧视结构示意图；
[0032]图7是本专利技术混凝土柱内螺旋箍筋俯视结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件，包括混凝土柱(1)与钢梁(2)，其特征在于：所述混凝土柱(1)包括上柱(10)与下柱(11)，所述下柱(11)的顶端设置有外包钢板(3)，所述外包钢板(3)围绕所述下柱的柱体设置并形成方形筒体结构，其中两个相对的外包钢板上设置有通孔(30)，所述通孔(30)处设置有贯穿所述下柱(11)柱体的栓杆(4)，所述栓杆(4)与外包钢板(3)焊接固定，所述下柱(11)与所述外包钢板(3)以及所述栓杆(4)为浇筑而成的一体式结构，所述上柱(10)底部设置有横向贯穿柱体的第一孔洞(100)，所述上柱(10)通过将底部柱体插入所述外包钢板(3)形成的筒体中并在所述第一孔洞(100)处设置贯穿所述上柱柱体的栓杆(4)与所述下柱(11)实现固定装配，并且所述栓杆(4)与所述外包钢板(3)焊接固定；所述钢梁(2)包括梁体(20)与连接板(21)，所述梁体(20)与所述连接板(21)焊接固定；所述混凝土柱(1)上设置有钢板箍(5)，所述钢板箍(5)为方形筒体结构，所述钢板箍(5)套设在所述混凝土柱(1)柱体上，所述钢板箍(5)两个相对侧面上设置有第一螺栓孔(50)，位于所述第一螺栓孔(50)部位的混凝土柱(1)柱体上设置有贯穿柱体的第二孔洞(111)，所述连接板(21)上设置有第二螺栓孔(210)，所述连接板(21)与所述钢板箍(5)通过在所述第二孔洞(11)处设置穿过所述第一螺栓孔(50)与第二螺栓孔(210)的螺栓(6)实现固定连接；所述混凝土柱(1)中设置有螺旋箍筋(7)。2.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件，其特征在于：所述上柱与外包钢板之间还浇灌有混凝土浆料。3.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件，其特征在于：所述钢梁(2)具有两根，且分别与所述钢板箍(5)设置有第一螺栓孔(50)的面固定连接。4.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土柱与钢梁的RCS组合件，其特征在于：所述上柱(10)底端与外包钢板(3)的连接处柱体截面面积略小于上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玲玲，李升才，
申请(专利权)人：闽南理工学院，
类型：发明
国别省市：