[發明專利]一種半組合預制裝配式柱及其制作方法和設計方法

在審

• 申請號: 201811328905.6
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109184079A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 曾志攀;劉金玲;黃冀卓
• 申請（專利權）人: 福建省建筑設計研究院有限公司
• 主分類號: E04C3/32
• 分類號: E04C3/32;E04B1/62;E04B1/94
• 代理公司: 泉州協創知識產權代理事務所(普通合伙) 35231
• 代理人: 鄭浩

一種半組合預制裝配式柱及其制作方法和設計方法，所述半組合預制裝配式柱包括鋼柱和外包覆保護層，所述鋼柱為箱型柱，所述箱型柱的側部焊接有H型短鋼梁，所述H型短鋼梁一端的翼緣和腹板均焊接在箱型柱的翼緣上，所述H型短鋼梁另一端的翼緣和腹板上均開設有螺栓孔，所述H型短鋼梁上預留有用于連接長鋼梁的側連接節點未包覆區，所述箱型柱的上端部預留有用于連接上方鋼柱的上連接節點未包覆區，所述箱型柱的下端部預留有用于連接下方鋼柱的下連接節點未包覆區。本發明既保留了傳統裝配式鋼柱的受力和施工優點，又不需要進行防腐、防火處理及定期維護；可在降低綜合造價的前提下，提高柱構件的剛度、抗震性能及施工和使用階段的便利性。

技術領域

本發明涉及裝配式建筑領域，特別涉及一種半組合預制裝配式柱及其制作方法和設計方法。

背景技術

現階段常見的裝配式建筑主要包括兩大類：裝配式鋼結構建筑（PS）和裝配式混凝土建筑（PC）。

裝配式混凝土建筑（PC）中柱構件與梁構件的節點大多采用濕連接，具有布筋復雜、不易操作、質量不易保證的缺點。而常用的干連接又存在構造復雜、傳力不直接、施工工序較多、造價較高等問題。柱構件與柱構件的節點大多采用灌漿套筒式連接，常常出現無法完全對接清楚的問題，而且此類節點在澆筑完成后還存在無法檢測的難題。

裝配式鋼結構建筑（PS）中鋼柱與其他裝配式鋼結構構件之間的節點連接方式可采用焊接與螺栓連接，具有傳力明確、構造簡單、安裝方便、有效保證工程進度和質量等優點。但是傳統裝配式鋼柱構件的防腐防銹和防火處理比較麻煩，且在設計使用年限內需要定期維護，后期維護成本偏高。

發明內容

針對目前上述兩大類裝配式建筑中柱構件存在的問題，本發明在裝配式鋼柱的基礎上，提出了一種半組合預制裝配式柱及其制作方法和設計方法，它既能免防銹、免防火涂裝處理，又能部分考慮構件剛度。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種半組合預制裝配式柱，包括鋼柱和外包覆保護層，所述外包覆保護層設置于鋼柱的外表面，所述鋼柱為箱型柱，所述箱型柱的側部焊接有H型短鋼梁，所述H型短鋼梁一端的翼緣和腹板均焊接在箱型柱的翼緣上，所述H型短鋼梁另一端的翼緣和腹板上均開設有螺栓孔，所述H型短鋼梁上預留有用于連接長鋼梁的側連接節點未包覆區，所述箱型柱的上端部預留有用于連接上方鋼柱的上連接節點未包覆區，所述箱型柱的下端部預留有用于連接下方鋼柱的下連接節點未包覆區。

作為進一步的優選方案，所述箱型柱內焊接有水平加勁肋，所述水平加勁肋的高度位置與H型短鋼梁的翼緣位置一一對應。

作為進一步的優選方案，所述水平加勁肋與H型短鋼梁的翼緣等厚，所述水平加勁肋與H型短鋼梁的對應翼緣處于同一水平面上。

作為進一步的優選方案，所述箱型柱的上下兩端部外周側分別焊接有用于對應連接上下鋼柱的輔助耳板，所述輔助耳板上開設有螺栓孔，位于箱型柱上端部的輔助耳板與位于箱型柱下端部的輔助耳板對應錯開且分別靠近于箱型柱對應外側面的中心線。

作為進一步的優選方案，所述外包覆保護層為鋼筋混凝土外包層、鋼絲網混凝土外包層、防火磚外包層或防火板外包層。

作為進一步的優選方案，所述鋼筋混凝土外包層或鋼絲網混凝土外包層采用的混凝土為普通混凝土或高性能混凝土。

作為進一步的優選方案，所述高性能混凝土為鋼纖維混凝土、活性粉末混凝土或防火混凝土。

本發明的目的還通過如下技術方案實現：一種半組合預制裝配式柱的制作方法，包括以下步驟：

（1）制作鋼柱：在工廠按常規鋼結構生產方式加工鋼柱，并去除表面浮銹；

（2）制作外包覆保護層：