一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系及施工方法，包括梯形钢管混凝土柱、楼层普通钢梁、第一连接节点、第二连接节点、楼板及轻质墙体；其中所述的梯形钢管混凝土柱包括两根或者三根钢管混凝土端柱，相邻的钢管混凝土端柱之间通过层内加强横梁和层间加强横梁相连形成一个梯形钢管混凝土柱体结构；沿着住宅的宽度和长度方向，梯形钢管混凝土柱作为一个整体在层高位置通过第一连接节点与楼层普通钢梁相连，楼板固定在层间加强横梁和楼层普通钢梁上；楼板的上层钢筋穿过梯形钢管混凝土柱体的空档；沿着住宅的高度方向，相连的钢管混凝土端柱通过第二连接节点相连；轻质墙体通过U形钢卡与梯形钢管混凝土柱、钢梁焊接连接。钢梁焊接连接。钢梁焊接连接。

【技术实现步骤摘要】
一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系及施工方法


[0001]本专利技术属于钢结构建筑结构领域，具体涉及一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系及施工方法。

技术介绍

[0002]钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好，因此应用在很多建筑中，在住宅领域应用比较广泛，例如早在专利CN200310122950.3中，就公开了一种钢结构住宅，其包括钢管混凝土柱、钢梁、支撑、钢梁与钢管混凝土柱之间的梁柱连接节点、支撑与梁柱之间的连接节点、楼板以及墙体，楼板铺设在钢梁上，墙体布置于柱之间，其中，柱采用内置高强度混凝土的矩形钢管，梁是H型钢梁，楼板采用自直承式混凝土楼板，墙体采用现浇整体式轻质墙体；再比如，在专利CN202010212095.9中公开了一种装配式钢管混凝土柱钢框架
‑
束柱墙住宅体系，包括截面为长方形的柱体、H型钢钢梁、钢束柱墙、楼板、基层内墙体以及围护外墙；在专利CN201920406669.9中公开了一种可拆卸的钢梁
‑
钢管混凝土柱穿心式连接节点，包括钢管混凝土柱、H型钢梁和节点域，钢管混凝土柱的一端设有法兰环板，所述节点域包括钢管、贯通钢管的竖向连接板，钢管上方和下方均设有加强环板，钢管、竖向连接板和加强环板之间均通过焊接固定，钢管内浇筑超高性能混凝土，法兰环板与加强环板连接，四个H型钢梁呈十字形固定在节点域上；
[0003]但是上述专利中采用的钢管混凝土柱基本上均为一个尺寸比较大的矩形柱，对于矩形钢管混凝土柱而言，当截面尺寸较大时，钢管侧壁对混凝土的约束效应越差，若达到预期的约束效果，则需要采取相关的构造措施或增加钢板的厚度，这便增加了材料用量或加工制作难度，从而增加了整体造价。当钢管混凝土柱截面较大时，由于混凝土和钢材的材料性能不同，所浇筑的混凝土由于收缩引起与钢管的脱离导致综合受力性能下降。若在住宅中采用多腔体钢管混凝土或多腔体钢板剪力墙则会引起混凝土用量和用钢量的增加，增加了自重从而导致了水平地震力的增大。且由于较大尺寸的柱子会凸出建筑墙体，从而引起观感上或使用上的不便，不易满足建筑使用要求。截面较大的钢管混凝土柱无法在住宅这样的具有特定居住要求的建筑墙体空间中进行应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种钢框架自身刚度增加、构件连接简单，便于产业化生产、施工方便快捷、刚构件截面尺寸较小且自重轻、对运输及吊装设备的要求较低、对建筑功能适用性强的一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系及施工方法。
[0005]本专利技术为了解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提出了一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，包括梯形钢管混凝土柱、楼层普通钢梁、第一连接节点、第二连接节点、楼板及轻质墙体；
[0007]其中所述的梯形钢管混凝土柱包括两根或者三根钢管混凝土端柱，相邻的钢管混凝土端柱之间通过层内加强横梁和层间加强横梁相连形成一个梯形钢管混凝土柱体结构；
[0008]沿着住宅的宽度和长度方向，梯形钢管混凝土柱作为一个整体在层高位置通过第一连接节点与楼层普通钢梁相连，楼板固定在层间加强横梁和楼层普通钢梁上；楼板的上层钢筋穿过梯形钢管混凝土柱的空档(此处的空档是指层间加强横梁与其相邻的层内加强横梁之间的间隙形成的空档、以及上下相邻层内加强横梁之间的间隙形成的空档)；
[0009]沿着住宅的高度方向，相连的钢管混凝土端柱通过第二连接节点相连；
[0010]所述的轻质墙体通过U形钢卡与梯形钢管混凝土柱、钢梁焊接连接。
[0011]作为进一步的技术方案，所述的层内加强横梁、层间加强横梁与钢管混凝土端柱形成的空间内嵌入有轻质墙板。
[0012]作为进一步的技术方案，在所述的钢管混凝土端柱的顶部和/或底部焊接有法兰盘，在所述的法兰盘上设有螺栓孔，上下相邻的钢管混凝土端柱之间通过法兰盘以及连接件相连。
[0013]作为进一步的技术方案，所述法兰盘的外延焊接外伸横隔板，所述的外伸横隔板通过梁腹板连接板与层间加强横梁相连。
[0014]作为进一步的技术方案，所述层间加强横梁、层内加强横梁为H型钢、工字钢或矩形钢管。
[0015]作为进一步的技术方案，所述楼层普通钢梁为H型钢或工字钢，根据计算需要也可以采用矩形钢梁。
[0016]作为进一步的技术方案，所述的楼层普通钢梁的抗弯刚度大于层间加强横梁的抗弯刚度，层间加强横梁的抗弯刚度大于层内加强横梁的抗弯刚度。
[0017]作为进一步的技术方案，所述的楼层普通钢梁的材料强度大于层间加强横梁的材料强度，层间加强横梁的材料强度大于层内加强横梁的材料强度。
[0018]作为进一步的技术方案，所述的楼层普通钢梁的横截面高度大于层间加强横梁的横截面高度，层间加强横梁的横截面高度大于层内加强横梁的横截面高度。
[0019]作为进一步的技术方案，所述楼板采用自承式模板混凝土楼板，所述自承式模板包括钢筋桁架、压型钢板，所述的钢筋桁架与压型钢板固接。
[0020]作为进一步的技术方案，所述轻质墙体是装配式墙板，工厂预制。
[0021]第二方面，本专利技术基于上述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，还提出了一种施工方法，包括以下步骤：
[0022]步骤1：进行基础施工；
[0023]步骤2：提前在工厂预制加工梯形钢管混凝土柱，或与步骤1的基础施工同时进行；加工制作时，先根据施工图纸或加工图纸进行放样，切割好钢梁、端柱；每段梯形钢管混凝土柱先连接层间加强横梁，柱内根据设计决定是否在梁上下翼缘处的柱位置处设置加强横隔板或在柱外设置加强环板；然后，进行层内加强横梁与端柱的焊接连接或螺栓连接，在钢管内浇筑混凝土，可采用水平浇筑法，同时，可多段梯形钢管混凝土柱一起浇筑；
[0024]步骤3：运输、吊装、拼接梯形钢管混凝土柱和普通混凝土柱；
[0025]步骤4：连接梯形钢管混凝土柱之间、梯形钢管混凝土柱与普通混凝土柱之间的楼层普通钢梁；
[0026]步骤5：完成预制楼梯的吊装与连接；
[0027]步骤6：铺设自承重式叠合楼板或放置整体预制大板；楼板底板吊装完成后，在此施工作业面上进行机电预埋管线的安装、楼板支座钢筋的绑扎；
[0028]步骤7：进行楼板混凝土的浇筑；
[0029]步骤8：进行轻质内墙的砌筑作业；梯形钢管混凝土柱的空档也同时进行加气混凝土砌块或加气混凝土预制墙板的安装；
[0030]步骤9：安装轻质复合外墙板；
[0031]步骤10：进行非主体施工，形成完整的住宅建筑体系。
[0032]本专利技术所述的梯形钢结构框架装配式住宅体系及施工方法的优点主要表现在：
[0033]1.本专利技术将现有技术中的一根钢管混凝土柱，设计成了本专利技术中的梯形钢管混凝土柱，具体的包括两根或者三根钢管混凝土端柱，相邻的钢管混凝土端柱之间通过层间加强横梁和层内加强横梁相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，包括梯形钢管混凝土柱、楼层普通钢梁、第一连接节点、第二连接节点、楼板及轻质墙体；其中所述的梯形钢管混凝土柱包括两根或者三根钢管混凝土端柱，相邻的钢管混凝土端柱之间通过层内加强横梁和层间加强横梁相连形成一个梯形钢管混凝土柱体结构；沿着住宅的宽度和长度方向，梯形钢管混凝土柱作为一个整体在层高位置通过第一连接节点与楼层普通钢梁相连，楼板固定在层间加强横梁和楼层普通钢梁上；楼板的上层钢筋穿过梯形钢管混凝土柱体的空档；沿着住宅的高度方向，相连的钢管混凝土端柱通过第二连接节点相连；所述的轻质墙体通过U形钢卡与梯形钢管混凝土柱、钢梁焊接连接。2.如权利要求1所述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，所述的楼层普通钢梁的抗弯刚度大于层间加强横梁的抗弯刚度，层间加强横梁的抗弯刚度大于层内加强横梁的抗弯刚度。3.如权利要求2所述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，所述的楼层普通钢梁的材料强度大于层间加强横梁的材料强度，层间加强横梁的材料强度大于层内加强横梁的材料强度。4.如权利要求1
‑
3任一所述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，所述的楼层普通钢梁的横截面高度大于层间加强横梁的横截面高度，层间加强横梁的横截面高度大于层内加强横梁的横截面高度。5.如权利要求1所述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，所述的层内加强横梁、层间加强横梁与钢管混凝土端柱形成的空间内嵌入有轻质墙板。6.如权利要求1所述的梯形钢管混凝土柱钢框架装配式住宅体系，其特征在于，在所述的钢管混凝土端柱的顶部和/或底部焊接有法兰盘，在所述的法兰盘上设有螺栓孔，上下相邻的钢管混凝土端柱之间通过法兰盘以及连接件相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祥海，朱心部，李文强，
申请(专利权)人：同圆设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：