[發(fā)明專利]一種預(yù)制型鋼-砼柱單元結(jié)構(gòu)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110305122.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112832460A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱偉華;連軍;曹吳臻;武奕文;王鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04C3/32
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅

本發(fā)明公開了一種預(yù)制型鋼?砼柱單元結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是預(yù)制型鋼砼柱的兩端設(shè)有型鋼骨架包絡(luò)的砼凸臺(tái)，鋼筋籠上設(shè)有與立筋為絲扣連接的長絲套筒，所述預(yù)制型鋼砼柱的上部設(shè)有與型鋼骨架為焊接的樓層鋼梁；所述樓層鋼梁為對稱設(shè)置在預(yù)制型鋼砼柱兩側(cè)；所述砼凸臺(tái)的四周對稱設(shè)有與型鋼骨架為焊接的耳板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，施工簡單、方便，質(zhì)量更可控，不但解決了型鋼?砼柱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工困難的問題，更能結(jié)合PC結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)形成受力與施工性能更好的新型結(jié)構(gòu)體系，使現(xiàn)澆型鋼?砼柱結(jié)構(gòu)的施工難度大大減低，實(shí)用性強(qiáng)，具備廣泛的推廣和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼筋混凝土構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于工廠預(yù)制的型鋼-砼柱單元結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，我國高層建筑的建設(shè)規(guī)模居世界前列，在建筑高度不斷增加的同時(shí)，建筑體型也愈加復(fù)雜，且多向大跨及重載方向發(fā)展，從而使結(jié)構(gòu)柱承受的荷載越越大。為了減小傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱構(gòu)件的截面面積，擴(kuò)大建筑的實(shí)際使用面積，型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)逐漸成為高層及超高層建筑結(jié)常選用的一種承重及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)件。型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)由于在傳統(tǒng)混凝土柱構(gòu)件中配置了型鋼，因此具有承載力高、軸向和抗側(cè)剛度大、變形性能好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)構(gòu)件中型鋼包裹在混凝土中，解決了傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑中存在的防火、防腐以及局部穩(wěn)定性等問題。但型鋼-砼柱構(gòu)件也存在一些不足之處，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)，采用中梁、柱型鋼先進(jìn)行整體拼裝的施工方法，然后進(jìn)行鋼筋的綁筋與模板的支設(shè)，最后澆筑混凝土。由于型鋼-砼柱構(gòu)件中同時(shí)存在型鋼與鋼筋，普通含有粗骨料的混凝土的澆筑及振搗質(zhì)量難以保證；此外，梁柱節(jié)點(diǎn)處構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋密布且施工繁復(fù)，使現(xiàn)澆型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)的施工難度進(jìn)一步增加，施工質(zhì)量難以得到保證。

型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，經(jīng)有效抗震設(shè)計(jì)的預(yù)制混凝土（PC）結(jié)構(gòu)主要具有：1）構(gòu)件質(zhì)量好，PC 結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要在預(yù)制工廠制作，相比于施工現(xiàn)場制作其生產(chǎn)條件更好，質(zhì)量更可控；2）生產(chǎn)效率高，PC 結(jié)構(gòu)件在預(yù)制工廠中大多使用自動(dòng)化、機(jī)械化的方式生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率高于施工現(xiàn)場制作的構(gòu)件，PC 構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后的安裝也多采用機(jī)械化施工方式，僅需少量（濕式連接）的混凝土作業(yè)，減小了現(xiàn)澆混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，且施工受天氣及季節(jié)的影響較小，施工較為便捷；3）有利于高性能土木工程材料的使用，隨著高性能水泥基材料的不斷涌現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)中使用高性能水泥基材料以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能的需求也不斷提升，但現(xiàn)場施工使用的難度大，而 PC 構(gòu)件預(yù)制工廠制作的特點(diǎn)為上述高性能水泥基材料的實(shí)際推廣提供了基礎(chǔ)。

綜上所述，型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)受力性能優(yōu)越，但現(xiàn)場施工工序繁雜，PC 結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量好且現(xiàn)場施工效率高，因此將技術(shù)成熟的 PC 構(gòu)件用于受力性能優(yōu)越的型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)中，不但可以解決傳統(tǒng)型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工困難的問題，更能結(jié)合PC 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)形成受力與施工性能更好的新型結(jié)構(gòu)體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種預(yù)制型鋼-砼柱的單元結(jié)構(gòu)，采用PC 結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行預(yù)制型鋼-砼柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，將預(yù)制型鋼砼柱與鋼梁作為一個(gè)預(yù)制單元，使用長絲套筒和鋼結(jié)構(gòu)耳板連接工藝，將上、下段預(yù)制型鋼砼柱中的鋼筋和型鋼連接，然后采用豆石型灌漿料將上、下柱段間的連接空間澆灌實(shí)，成為整體結(jié)構(gòu)柱，較好解決了傳統(tǒng)型鋼-砼柱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工困難的問題，結(jié)構(gòu)簡單，受力安全，施工方便，型鋼砼柱完全實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量更可控，更能結(jié)合PC 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)形成受力與施工性能更好的新型結(jié)構(gòu)體系，尤其適用于型鋼混凝土柱-鋼梁框架結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種預(yù)制型鋼-砼柱單元結(jié)構(gòu)，包括鋼筋籠和型鋼骨架的預(yù)制型鋼砼柱，其特點(diǎn)是預(yù)制型鋼砼柱的兩端設(shè)有型鋼骨架包絡(luò)的砼凸臺(tái)，鋼筋籠上設(shè)有與立筋為絲扣連接的長絲套筒，所述預(yù)制型鋼砼柱的上部設(shè)有與型鋼骨架為焊接的樓層鋼梁；所述砼凸臺(tái)的四周對稱設(shè)有與型鋼骨架為焊接的耳板。

所述型鋼骨架為設(shè)置在鋼筋籠內(nèi)的工字型或十字型鋼。

所述型鋼骨架與樓層鋼梁的連接部位設(shè)有連接板的局部加強(qiáng)。

所述型鋼骨架包絡(luò)的砼凸臺(tái)，其四周為上、下柱段的連接空間。