短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，屬于建筑工程混凝土框架結(jié)構(gòu)技術(shù)及施工領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
[0002]鋼筋混凝土預(yù)制裝配整體式框架結(jié)構(gòu)是未來建筑工業(yè)化發(fā)展的重要方向，具有經(jīng)濟周期短，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量高，現(xiàn)場濕作業(yè)少，環(huán)境污染小，加快施工進度，降低工人勞動強度，而且有利于節(jié)能降耗保護環(huán)境等優(yōu)點。這種結(jié)構(gòu)體系已在發(fā)達國家得到了廣泛應(yīng)用，并已成為一些國家新建建筑的主要形式。連接技術(shù)是鋼筋混凝土預(yù)制裝配整體式混框架結(jié)構(gòu)的核心問題，也是裝配式框架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，只有各預(yù)制構(gòu)件間有可靠的連接，具有較好的整體性能和良好延性，才能保證結(jié)構(gòu)既安全可靠，有具有良好的抗震性能。
[0003]我國現(xiàn)有的鋼筋混凝土裝配整體式框架節(jié)點連接可靠性差，難以滿足結(jié)構(gòu)抗裂和整體性、抗震性能方面的要求，這就需要開發(fā)新的便于整體性連接的節(jié)點，以加快我國建筑工業(yè)化生產(chǎn)的過程。新型的鋼筋混凝土裝配整體式框架連接技術(shù)需要可靠的連接質(zhì)量來實現(xiàn)按設(shè)計要求傳遞規(guī)定的內(nèi)力，并保證整體結(jié)構(gòu)安全性、整體性、抗震性的要求；然后盡量簡化連接構(gòu)造和施工工藝，降低施工中不確定性對結(jié)構(gòu)性能的影響，以提高節(jié)點連接的施工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明提供一種短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，使鋼筋混凝土預(yù)制柱與預(yù)制柱之間、鋼筋混凝土預(yù)制柱與預(yù)制梁之間連接簡單可靠，施工操作方便，加快了施工進度，極大提高了生產(chǎn)效率，同時梁柱連接區(qū)具有良好的延性和整體性能，改裝配整體式框架具有良好的整體性能和抗震性能。
[0005]技術(shù)內(nèi)容:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，該框架包括鋼筋混凝土預(yù)制梁，附帶短梁段的鋼筋混凝土預(yù)制柱，
[0006]鋼筋混凝土預(yù)制梁的兩個端部分別連接設(shè)有兩個分肢的第一短角鋼，第一短角鋼兩分肢帶有第一預(yù)留螺栓孔；
[0007]鋼筋混凝土預(yù)制柱上下兩個端部分別帶有連接用且?guī)в袃蓚€分肢的第二短角鋼，第二短角鋼兩分肢帶有第二預(yù)留螺栓孔；
[0008]鋼筋混凝土預(yù)制柱的附帶短梁段帶有連接用且?guī)в袃蓚€分肢的第三短角鋼，第三短角鋼兩分肢分別帶有第三螺栓孔、摩擦型螺栓、纖維增強水泥基復(fù)合材料；
[0009]上下樓層的鋼筋混凝土預(yù)制柱通過第二短角鋼用摩擦型螺栓穿過第二預(yù)留螺栓孔相連；
[0010]鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱之間的連接通過鋼筋混凝土預(yù)制梁端部的第一短角鋼和鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段端部的第三短角鋼用用摩擦型螺栓穿過第一預(yù)留螺栓孔和第三預(yù)留螺栓孔相連，然后在鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱連接區(qū)澆筑有纖維增強水泥基復(fù)合材料，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0011]本發(fā)明還提供了一種短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架的施工方法，該方法包括如下步驟:
[0012]步驟1:進行鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的整體分析，確定鋼筋混凝土預(yù)制柱、預(yù)制梁的截面尺寸、鋼筋強度等級和鋼筋用量等；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱、鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱的分段點設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段點設(shè)置在梁的端部，距離為預(yù)制柱邊I?2h，h為鋼筋混凝土預(yù)制梁高度，依據(jù)預(yù)制梁兩端的彎矩反彎點作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱分段處的梁柱抗剪設(shè)計要求確定短角鋼的具體尺寸；
[0013]步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁；按上面的設(shè)計要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制柱兩端以及預(yù)制柱附帶短梁段端部帶有短角鋼，連接短角鋼預(yù)留螺栓孔方便高強度螺栓連接；
[0014]步驟3:鋼筋混凝土預(yù)制柱的豎向連接；將預(yù)制好的柱段運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場，先安裝下部的鋼筋混凝土預(yù)制柱，然后將上部鋼筋混凝土預(yù)制柱吊裝就位，用高強度摩擦型螺栓連接上下柱端部的短角鋼，然后在鋼筋混凝土柱之間的連接區(qū)澆筑纖維增強水泥基復(fù)合材料，使柱成為一個整體；
[0015]步驟4:鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段位于同一水平標(biāo)高處，用高強度摩擦型螺栓連接鋼筋混凝土預(yù)制梁端部的短角鋼和預(yù)制柱附帶短梁段的短角鋼，然后在鋼筋混凝土預(yù)制梁之間的連接區(qū)澆筑纖維增強水泥基復(fù)合材料，使梁柱成為一個整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0017]⑴鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，梁柱節(jié)點整體預(yù)制，節(jié)點具有良好的整體性能和抗震性能；
[0018]⑵鋼筋混凝土預(yù)制柱通過兩端部連接短角鋼用高強度摩擦型螺栓相連，連接方式簡單，柱整體性能高，施工操作便捷；
[0019]⑶鋼筋混凝土預(yù)制梁端部埋置短連接角鋼，在預(yù)制梁吊裝到位后可以通過高強度摩擦型螺栓與預(yù)制柱短梁段端部的短連接角鋼相連，不用再用腳手架臨時支撐預(yù)制梁，節(jié)約相關(guān)費用，另一方面可以增強節(jié)點端部剛度，使塑性鉸區(qū)域離開節(jié)點區(qū)，提高了節(jié)點連接性能；
[0020]⑷梁柱連接區(qū)采用纖維增強水泥基復(fù)合材料澆筑，既改善了連接區(qū)裂縫開展形態(tài)，避免了新老混凝土結(jié)合面的開裂，又能極大的提高連接區(qū)的抗震耗能能力，使該發(fā)明鋼筋混凝土裝配整體式成為抗震性能較好的延性框架。
【附圖說明】
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[0021]圖1為短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架；
[0022]圖2為連接用短角鋼；
[0023]圖3為帶短角鋼的鋼筋混凝土預(yù)制梁；
[0024]圖4為帶短梁段的鋼筋混凝土預(yù)制柱。
[0025]1-鋼筋混凝土預(yù)制梁
[0026]2-附帶短梁段
[0027]3-鋼筋混凝土預(yù)制柱
[0028]4-鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端部連接用第一短角鋼
[0029]5-鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端部連接用短角鋼兩分肢第一預(yù)留螺栓孔
[0030]6-鋼筋混凝土預(yù)制柱上下兩端部連接用第二短角鋼
[0031]7-鋼筋混凝土預(yù)制柱上下兩端部連接用短角鋼兩分肢第二預(yù)留螺栓孔
[0032]8-鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段連接用第三短角鋼
[0033]9-鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段連接用短角鋼兩分肢第三預(yù)留螺栓孔
[0034]10-摩擦型螺栓
[0035]11-纖維增強水泥基復(fù)合材料
【具體實施方式】
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[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0037]如圖1-4所示，本發(fā)明提供的短角鋼連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，該框架包括鋼筋混凝土預(yù)制梁1，附帶短梁段2的鋼筋混凝土預(yù)制柱3，
[0038]鋼筋混凝土預(yù)制梁I的兩個端部分別連接設(shè)有兩個分肢的第一短角鋼4，第一短角鋼4兩分肢帶有第一預(yù)留螺栓孔5，
[0039]鋼筋混凝土預(yù)制柱3上下兩個端部分別帶有連接用且?guī)в袃蓚€分肢的第二短角鋼6，第二短角鋼6兩分肢帶有第二預(yù)留螺栓孔7，
[0040]鋼筋混凝土預(yù)制柱3的附帶短梁段2帶有連接用且?guī)в袃蓚€分肢的第三短角鋼8，第三短角鋼8兩分肢分別帶有第三螺栓孔9、摩擦型螺栓10、纖維增強水泥基復(fù)合材料11 ;
[0041]上下樓層的鋼筋混凝土預(yù)制柱3通過第二短角鋼6用摩擦型螺栓10穿過第二預(yù)留螺栓孔7相連；
[0042]鋼筋混凝土預(yù)制梁I和鋼筋混凝土預(yù)制柱3之間的連接通過鋼筋混凝土預(yù)制梁I端部的第一短角鋼4和鋼筋混凝土預(yù)制柱3附帶短梁段2端部的第三短角鋼用8用摩擦型螺栓10穿過第一預(yù)留螺栓孔5和第三預(yù)留螺栓孔9相連，然后在鋼筋混凝土預(yù)制梁I和鋼筋混凝土預(yù)制柱3連接區(qū)澆筑有纖維增強水泥基復(fù)合材料11，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0043]按照設(shè)計要求確定各連接用短角鋼的尺寸，連接用短角鋼上面按設(shè)計要求鉆預(yù)留螺栓孔；在預(yù)制工廠的生產(chǎn)臺座上面生產(chǎn)附帶短梁段2的鋼筋混凝土預(yù)制柱3，鋼筋混凝土預(yù)制柱3兩端部的連接用短角鋼6和附帶短梁段2端部的連接用短角鋼8要注意放置位置，一半在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)，一半在預(yù)制構(gòu)件外；在預(yù)制工廠的生產(chǎn)臺座上面生產(chǎn)鋼筋混凝土預(yù)制梁1，鋼筋混凝土預(yù)制梁I兩端部的連接用短角鋼4 一半放置在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)一半放置在預(yù)制構(gòu)件外；將鋼筋混凝土預(yù)制柱3和鋼筋混凝土預(yù)制梁I運輸?shù)焦さ匕惭b現(xiàn)場，先安裝下層鋼筋混凝土預(yù)制柱3，然后將上層的鋼筋混凝土預(yù)制柱3吊裝就位，用高強度摩擦型螺栓10連接上下層鋼筋混凝土預(yù)制柱3端部的連接用短角鋼6