一种装配式框架结构[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104631629 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.05.20

(21)申请号 201510076230.0(22)申请日 2015.02.12

(71)申请人天津大学建筑设计研究院

地址300073 天津市南开区鞍山西道192号申请人张锡治(72)发明人张锡治 贡雪健 张潮

(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代

理事务所 12201

代理人张金亭(51)Int.Cl.

E04B 1/58(2006.01)E04C 3/34(2006.01)E04B 5/40(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图4页

()发明名称

一种装配式框架结构(57)摘要

本发明公开了一种装配式框架结构，包括管柱和钢梁，所述管柱和所述钢梁通过节点连接，所述管柱和所述钢梁均为预制件，所述管柱是采用先张预应力离心成型工艺制成的，每根管柱的高度为三层或四层层高。本发明采用预制管柱，提高了框架结构的装配程度，并且三层或四层一并预制，减少了管柱纵筋连接次数，精简了层间管柱的连接节点构造措施，采用混合配筋，加强了管柱延性性能。与钢框架相比，降低了造价，同时又提高了防火和防腐性能。本发明将预制构件标准化、模数化，利于构件厂大规模生产，同时大大减少了设计环节的工作量；与以往的框架结构相比，具有更好的整体性；在施工现场拼装，提高了施工速度，降低了劳动强度，保证了结构质量。

C N 1 0 4 6 3 1 6 2 9 A CN 104631629 A

权 利 要 求 书

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1.一种装配式框架结构，其特征在于：包括管柱和钢梁，所述管柱和所述钢梁通过节点连接，所述管柱和所述钢梁均为预制件，所述管柱是采用先张预应力离心成型工艺制成的，每根管柱的高度为三层或四层层高。

2.根据权利要求1所述的装配式框架结构，其特征在于，在所述管柱的外周面上设有形成所述节点的预埋钢管，所述预埋钢管通过栓钉Ⅰ与管柱的混凝土结构连接。

3.根据权利要求2所述的装配式框架结构，其特征在于，所述管柱采用高强混凝土制成，所述管柱内部设有预应力纵筋和非预应力纵筋。

4.根据权利要求2或3所述的装配式框架结构，其特征在于，所述钢梁为工字型钢梁；所述节点包括所述预埋钢管、连接在所述预埋钢管上的上加强环板和下加强环板以及连接在所述上加强环板和所述下加强环板之间的节点腹板；所述节点腹板与所述工字型钢梁的腹板连接，所述上加强环板与所述工字型钢梁的上翼板连接，所述下加强环板与所述工字型钢梁的下翼板连接。

5.根据权利要求2所述的装配式框架结构，其特征在于，上下相邻的两根所述管柱通过法兰连接。

6.根据权利要求1所述的装配式框架结构，其特征在于，所述管柱的管腔内浇筑有混凝土结构，形成实心圆柱。

7.根据权利要求4所述的装配式框架结构，其特征在于，该装配式框架结构还包括压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板，所述组合楼板包括铺设在所述工字型钢梁上的压型钢板，在所述压型钢板上形成有现浇钢筋混凝土楼板，在所述现浇钢筋混凝土楼板的上面设置钢筋网片，所述工字型钢梁、所述压型钢板和所述现浇钢筋混凝土楼板采用栓钉Ⅱ连接在一起。

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说 明 书一种装配式框架结构

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技术领域

[0001]

本发明涉及建筑领域，特别是一种装配式框架结构。

背景技术

目前，框架结构广泛用于商场、办公楼、学校等空间分割灵活的多层结构，装配式框架相比现浇式结构有产品质量好、生产效率高、工人劳动条件好、对环境影响小、有利于社会的可持续发展等优点。在现有的装配式结构施工设计过程中仍存在一些问题，如预制构件在现场拼装时，若未能精心设计连接节点并保证施工质量，就很容易出现结构整体性和冗余度差的问题；此外，预制构件一般在预制工厂制作，然后运输到现场安装，但传统的装配式存在许多运输困难的大尺寸构件，故只能选择在现场预制，这种情况下预制构件的质量和生产效率又无法像在专业工厂中那样得到很好的保证。基于以上对现阶段装配式框架中存在问题的考量，本发明提出了一种新的装配式框架结构。

[0002]

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种装配程度较高、工厂预制率高、现场施工量小、施工进度快、造价低的装配式框架结构。

[0004] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种装配式框架结构，包括管柱和钢梁，所述管柱和所述钢梁通过节点连接，所述管柱和所述钢梁均为预制件，所述管柱是采用先张预应力离心成型工艺制成的，每根管柱的高度为三层或四层层高。[0005] 在所述管柱的外周面上设有形成所述节点的预埋钢管，所述预埋钢管通过栓钉Ⅰ与管柱的混凝土结构连接。

[0006] 所述管柱采用高强混凝土制成，所述管柱内部设有预应力纵筋和非预应力纵筋。[0007] 所述钢梁为工字型钢梁；所述节点包括所述预埋钢管、连接在所述预埋钢管上的上加强环板和下加强环板以及连接在所述上加强环板和所述下加强环板之间的节点腹板；所述节点腹板与所述工字型钢梁的腹板连接，所述上加强环板与所述工字型钢梁的上翼板连接，所述下加强环板与所述工字型钢梁的下翼板连接。[0008] 上下相邻的两根所述管柱通过法兰连接。[0009] 所述管柱的管腔内浇筑有混凝土结构，形成实心圆柱。

[0010] 该装配式框架结构还包括压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板，所述组合楼板包括铺设在所述工字型钢梁上的压型钢板，在所述压型钢板上形成有现浇钢筋混凝土楼板，在所述现浇钢筋混凝土楼板的上面设置钢筋网片，所述工字型钢梁、所述压型钢板和所述现浇钢筋混凝土楼板采用栓钉Ⅱ连接在一起。[0011] 本发明具有的优点和积极效果是：采用预制管柱，提高了框架结构的装配程度，并且三层或四层一并预制，减少了上下管柱之间的连接次数，既精简了每层管柱与钢梁的连接节点构造，又能保证梁柱连接节点的可靠性，从而大大提高了装配式框架结构的整体性；同时采用混合配筋，加强了管柱的延性性能，保证了该框架结构具有很好的冗余度和抗震

[0003]

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说 明 书

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性能。与钢框架相比，降低了造价，同时又提高了防火和防腐性能。此外，由于本发明所采用的构件均为规则预制构件，使得运输过程能够减少很多不必要的保护措施，使运输更为方便快捷。在现场，管柱与钢梁的连接只需通过简单的高强螺栓连接即可，操作简便，速度快。本发明将预制构件标准化、模数化，利于构件厂大规模生产，同时大大减少了设计环节的工作量；与以往的装配式框架结构相比，本发明具有更好的整体性；在施工现场进行拼装组装，能够大大提高施工速度，降低劳动强度，同时也保证了结构质量。附图说明

图1为本发明的结构示意图；[0013] 图2为图1的B-B剖面示意图；[0014] 图3为图1的C-C剖面示意图；

[0015] 图4为本发明的工字型钢梁与压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板连接的示意图；

[0016] 图5为本发明的预制管柱纵向剖面示意图；[0017] 图6为本发明的预制管柱立面配筋示意图；[0018] 图7为图5的A-A剖面示意图。[0019] 图中：1、管柱；2、高强混凝土；3、预应力筋；4、非预应力筋；5、箍筋；6、钢梁；7、节点；8、上加强环板；9、下加强环板；10、翼缘连接板；11、腹板连接板；12、预埋钢管；13、节点腹板；14、高强螺栓；15、栓钉Ⅰ；16、现浇钢筋混凝土楼板；17、抗剪栓钉Ⅱ；18、钢筋网片；19、压型钢板。

[0012]

具体实施方式

[0020] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

[0021] 请参阅图1～图7，一种装配式框架结构，包括管柱1和钢梁6，所述管柱1和所述钢梁6通过节点7连接，所述管柱1和所述钢梁6均为预制件，所述管柱1是采用先张预应力离心成型工艺制成的，每根管柱1的高度为三层或四层层高，以减少框架柱的装配节点数量。

[0022] 上述管柱1可以是框架结构的角柱、边柱或者中柱。[0023] 在本实施例中，上下相邻的两根所述管柱1通过法兰连接。在所述管柱1的外周面上设有形成所述节点的预埋钢管12，所述预埋钢管12通过栓钉Ⅰ15与管柱1的混凝土结构连接。所述管柱1采用高强混凝土2制成，所述管柱1内部设有预应力纵筋3和非预应力纵筋4。在本实施例中，预应力筋3和非预应力筋4间隔布置。管柱箍筋5为螺旋箍筋。上述管柱1根据需求不同，可以以管柱为模板，在管柱1的管腔内浇筑混凝土，形成实心圆柱。上述管柱1为预制的高强混凝土混合配筋管柱，利用现有的管桩生产工艺生产，符合建筑工业化和模块化要求。

上述钢梁6为工字型钢梁，包括主梁和次梁；所述节点包括所述预埋钢管12、连接

在所述预埋钢管12上的上加强环板8和下加强环板9以及连接在所述上加强环板8和所述下加强环板9之间的节点腹板13；所述节点腹板13与所述工字型钢梁的腹板连接，所述上

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说 明 书

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加强环板8与所述工字型钢梁的上翼板连接，所述下加强环板9与所述工字型钢梁的下翼板连接。更具体的上加强环板8、下加强环板9和节点腹板13分别焊接在预埋钢管12上，并且上加强环板8、下加强环板9和节点腹板13与预埋钢管12的焊接在工厂完成。所述上加强环板8与所述工字型钢梁的上翼板采用翼缘连接板10和高强螺栓14连接，也可采用对接焊缝连接，所述节点腹板13与所述工字型钢梁的腹板采用腹板连接板11和高强螺栓连接。

[0025] 上述装配式框架结构还包括压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板，所述组合楼板包括铺设在所述工字型钢梁上的压型钢板19，在所述压型钢板19上形成有现浇钢筋混凝土楼板16，在所述现浇钢筋混凝土楼板16的上面设置有钢筋网片18，所述工字型钢梁、所述压型钢板19和所述现浇钢筋混凝土楼板16采用栓钉Ⅱ17连接在一起。[0026] 所述楼板采用压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板结构，由压型钢板19和现浇钢筋混凝土楼板16两部分组成，根据计算结果，在钢梁6与压型钢板19连接处沿钢梁6全长设置若干抗剪栓钉17，作为连接件，确保压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板与钢梁6共同工作。

[0027] 在使用阶段，压型钢板作为混凝土楼板的受拉钢筋，也提高了楼板的刚度，节省了钢筋和混凝土的用量。同时，在施工阶段，压型钢板还作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台，从而取消了传统的模板并大大减少了施工工序，加快了施工速度。[0028] 本发明的具体施工方法为：

[0029] a.根据设计计算从构件厂选择合适规格的预制管柱、预制钢梁、梁柱连接节点结构和压型钢板；

[0030] b.在工厂将连接节点焊接在管柱上，连接完成后，将所有构件运送至施工现场；[0031] c.按设计图纸，吊装预制管柱，进行管柱柱脚节点装配，需保证管柱的定位和垂直度准确无误；

[0032] d.待预制管柱均吊装、连接安装完成后，依照施工顺序吊装各层钢梁，将钢梁与管柱上的节点连接，完成第一根管柱所在各层钢梁的吊装施工；[0033] e.待各层钢梁吊装完成并且与管柱连接完成后，依照施工顺序进行压型钢板-现浇钢筋混凝土组合楼板施工；[0034] f.再依次吊装管柱，上下相邻的两根管柱采用法兰进行可靠连接。再依上述方法进行其相应楼层预制构件的拼装施工，最终形成标准化装配式框架结构。[0035] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

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说 明 书 附 图

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图5

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图6

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说 明 书 附 图

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图7

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