[發(fā)明專利]采用U形鋼豎向連接的裝配整體式框架及其施工方法

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• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104631619A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武江傳;張繼文;尹萬云;金仁才
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/21
• 分類號: E04B1/21;E04B1/19
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種U形鋼豎向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：

鋼筋混凝土預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。

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：

技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種U形鋼豎向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，使鋼筋混凝土預制柱與預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，框架具有良好的整體性能和抗震性能。

技術(shù)內(nèi)容：未解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種U形鋼豎向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，該框架包括附帶短梁段的鋼筋混凝土預制柱，與鋼筋混凝土預制柱相連的鋼筋混凝土預制梁和U形鋼；

鋼筋混凝土預制柱附帶短梁段端部帶有豎向第一螺栓孔，U形鋼腹板上面帶有豎向第二螺栓孔，鋼筋混凝土預制梁兩端部分別帶有豎向第三螺栓孔，通過U形鋼以及豎向摩擦型螺栓把鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁相連，在鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁連接區(qū)澆筑有工程水泥基復合材料或纖維增強水泥基復合材料，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。本發(fā)明還提供了一種U形鋼豎向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：

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，確定鋼筋混凝土預制柱、鋼筋混凝土預制梁的截面尺寸、鋼筋強度等級和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預制柱、鋼筋混凝土預制梁的分段情況：鋼筋混凝土預制柱的分段點設(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)，并附帶預制短梁段，鋼筋混凝土預制梁的分段點設(shè)置在鋼筋混凝土預制梁的端部，距柱邊1～2h，h為預制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預制梁兩端的彎矩反彎點作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁分段處的鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁抗彎及抗剪設(shè)計要求確定U形鋼的具體尺寸；

步驟2：制作鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁；按步驟1的設(shè)計要求制作鋼筋混凝土預制柱和鋼筋混凝土預制梁，其中鋼筋混凝土預制柱帶有短梁段，鋼筋混凝土預制梁兩端帶有豎向第三螺栓孔、鋼筋混凝土預制柱附帶短梁段端部帶有豎向第一螺栓孔；

步驟3：鋼筋混凝土預制梁和鋼筋混凝土預制柱的連接；待鋼筋混凝土預制柱安裝完成后，將鋼筋混凝土預制梁水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預制柱附帶短梁段位于同一水平標高處，將U形鋼豎向第二螺栓孔與鋼筋混凝土預制柱的預留第一螺栓孔和鋼筋混凝土預制梁的預留豎向第三螺栓孔對齊，用豎向摩擦型高強度螺栓通過U形鋼連接鋼筋混凝土預制梁和鋼筋混凝土預制柱，然后在鋼筋混凝土預制梁和鋼筋混凝土預制柱連接區(qū)澆筑工程水泥基復合材料或纖維增強水泥基復合材料，使鋼筋混凝土預制梁和鋼筋混凝土預制柱成為一個整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

⑴鋼筋混凝土預制柱帶有短梁段，梁柱節(jié)點整體預制，節(jié)點具有良好的整體性能和抗震性能；

⑵鋼筋混凝土預制柱通過U形鋼用豎向高強度摩擦型螺栓與預制梁相連，連接方式簡單，框架整體性能好，施工操作便捷；

⑶鋼筋混凝土預制梁端部預留螺栓孔，在預制梁吊裝到位后可以通過U形鋼用豎向高強度摩擦型螺栓與預制柱短梁段端部相連，不用再用腳手架臨時支撐預制梁，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；