[發明專利]一種彎剪分離式預制裝配式框架柱及其施工方法

有效

• 申請號: 201810192223.0
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108487457B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張翠強;田振;李六連;王鵬;史鵬飛;孫建運
• 申請（專利權）人: 中國建筑股份有限公司
• 主分類號: E04B1/20
• 分類號: E04B1/20;E04B1/21
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 晁璐松;朱麗巖

1.一種彎剪分離式預制裝配式框架柱，其特征在于：包括一組上下拼接的預制混凝土的柱節，柱節包括上柱節（1）和下柱節（2），所述柱節的拼接處位于框架結構的層間、柱節中部的彎矩反彎點處（3），

所述柱節的底端面預埋有水平的底端鋼封板（4），底端鋼封板（4）的中心與柱節的橫截面中心重合，所述底端鋼封板（4）的下表面設有向下外凸的抗剪鍵（5），

所述柱節的頂端面預埋有水平的頂端鋼封板（6），頂端鋼封板（6）的中心與柱節的橫截面中心重合，所述頂端鋼封板（6）的上表面設有與抗剪鍵（5）相適應設置、向下內凹的抗剪鍵槽（7），

所述底端鋼封板（4）與頂端鋼封板（6）的尺寸相同且均大于柱節的尺寸，

所述上柱節（1）的底端鋼封板（4）與下柱節（2）的頂端鋼封板（6）緊密貼合，同時底端鋼封板（4）的抗剪鍵（5）向下卡入頂端鋼封板（6）的抗剪鍵槽（7）內，抗剪鍵（5）與抗剪鍵槽（7）緊密配合，下柱節（2）的頂端鋼封板（6）與上柱節（1）的底端鋼封板（4）超出相應柱節四周的邊部通過圍繞柱節間隔均布的抗彎件（8）固定連接為一體，

所述底端鋼封板（4）與柱節之間固定連接有底端加勁（9），所述頂端鋼封板（6）與柱節之間固定連接有頂端加勁（10）；

所述抗剪鍵（5）與底端鋼封板（3）一體機械加工成型，所述抗剪鍵（5）在底端鋼封板（3）上中心對稱設置，為位于底端鋼封板中央的凸塊、凸條或者兩者的結合，

所述抗剪鍵槽（7）與頂端鋼封板（6）一體機械加工成型，

所述抗彎件（8）為抗彎緊固螺栓，包括螺桿（81）和螺母（82），

所述頂端鋼封板（6）超出相應柱節四周的邊部開有頂端連接孔（61），所述底端鋼封板（4）超出相應柱節四周的邊部開有底端連接孔（41），所述螺桿（81）依次穿過頂端連接孔（61）和底端連接孔（4）并通過緊固至頂端鋼封板（6）下表面的螺母固定。

2.根據權利要求1所述的彎剪分離式預制裝配式框架柱，其特征在于：所述抗剪鍵的抗剪強度不小于柱節本身的抗剪強度。

3.根據權利要求1所述的彎剪分離式預制裝配式框架柱，其特征在于：所述抗彎件的彎矩承載力不小于柱節本身的抗彎承載力。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的彎剪分離式預制裝配式框架柱，其特征在于：所述底端加勁（9）包括預埋圍合柱節底端部四周的底端鋼套（91），所述底端鋼套（91）的外表面與柱節的外表面平齊，所述底端加勁（9）還包括底端鋼套（91）與底端鋼封板（4）之間、圍繞柱節一周設置的底端加勁板（92），

所述底端加勁板（92）空間垂直底端鋼套（91）的外側表面以及底端鋼封板（4）的上側表面，并且與兩者均焊接連接，底端加勁板的上邊緣與底端鋼套（91）的上邊緣平齊，底端加勁板（92）的外邊緣與底端鋼封板（4）的外邊緣平齊；

所述頂端加勁（10）包括預埋圍合柱節頂端部四周的頂端鋼套（101），所述頂端鋼套（101）的外表面與柱節的外表面平齊，所述頂端加勁（10）還包括頂端鋼套（101）與頂端鋼封板（6）之間、圍繞柱節一周設置的頂端加勁板（102），

所述頂端加勁板（102）空間垂直頂端鋼套（101）的外側表面以及頂端鋼封板（6）的下側表面，并且與兩者均焊接連接，頂端加勁板的下邊緣與頂端鋼套（101）的下邊緣平齊，頂端加勁板（102）的外邊緣與頂端鋼封板（6）的外邊緣平齊。

5.一種根據權利要求4所述的彎剪分離式預制裝配式框架柱的施工方法，其特征在于，施工步驟如下：

步驟一，設計各層柱節的長度使得柱節拼接處位于框架柱在層間的彎矩反彎點處（3），設計抗剪鍵設置的位置和尺寸，設計抗彎件設置的位置和個數；

步驟二，在工廠加工頂端鋼封板（6）、底端鋼封板（4）、頂端加勁（10）和底端加勁（9）；

頂端鋼封板（6）上機械加工一體成型的抗剪鍵槽（7），頂端鋼封板（6）上開設頂端連接孔（61）；

底端鋼封板（4）上機械加工一體成型的抗剪鍵（5），底端鋼封板（4）上開設底端連接孔（41）；

在預制上柱節時，將底端鋼套（91）與底端鋼封板（4）的焊接，底端加勁板（92）焊接在底端鋼套（91）與底端鋼封板（4）之間，底端鋼套（91）的內壁上固定連接有錨入柱節內的錨桿，然后澆筑柱節的混凝土使柱節底端面預埋底端鋼封板（4），柱節的底部混凝土以底端鋼套（91）和底端鋼封板（4）為模板澆筑在內，柱節其余部分混凝土的外側表面與底端鋼套（91）的外側表面平齊澆筑；

在預制下柱節時，將頂端鋼套（101）與頂端鋼封板（6）的焊接，頂端加勁板（102）焊接在頂端鋼套（101）與頂端鋼封板（6）之間，頂端鋼套（101）的內壁上固定連接有錨入柱節內的錨桿，然后澆筑柱節的混凝土使柱節頂端面預埋頂端鋼封板（6），柱節的頂部混凝土以頂端鋼套（101）和頂端鋼封板（6）為模板澆筑在內，柱節其余部分混凝土的外側表面與頂端鋼套（101）的外側表面平齊澆筑；

步驟三，將各層預制好的柱節運輸至施工現場；

步驟四，按照設計連接第一層柱節和第二層柱節，此時第一層柱節為下柱節（2），第二層柱節為上柱節（1），上柱節的底端鋼封板（4）與下柱節的頂端鋼封板（6）緊密貼合，同時將底端鋼封板（4）的抗剪鍵（5）向下卡入頂端鋼封板（6）的抗剪鍵槽（7）內，抗剪鍵（5）與抗剪鍵槽（7）緊密配合，頂端連接孔（61）與底端連接孔（41）對齊，將螺桿（81）依次穿入兩孔并緊固螺母（82），使兩層柱節拼接為一體；

步驟五，向上逐層拼接柱節直至施工完成整個框架結構的框架柱。