專利名稱：全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)連接設計與施工領(lǐng)域，特別涉及 全預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)干式連接領(lǐng)域。 背彔技術(shù)目前，預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的梁柱節(jié)點多為濕式節(jié)點，通常做法是 豎向柱與水平梁在節(jié)點部位直接連接，布筋復雜、不易操作、質(zhì)量不易保證，施 工周期長，在施工中仍然使用大量支撐。對于預制構(gòu)件的濕式節(jié)點，在根本上講 仍然是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的一種延續(xù)，體現(xiàn)不出預制混凝土結(jié)構(gòu)施工速度快、工業(yè) 化生產(chǎn)的優(yōu)點。常用的全預制裝配式框架干式節(jié)點存在著構(gòu)造復雜、傳力不直接、 不易施工、造價較高等問題，如鋼吊架式連接、螺栓連接、混合連接、阻尼連接 等。對一般多層裝配式預制框架結(jié)構(gòu)，接合區(qū)位于梁端，梁與柱通常做成剛性節(jié) 點的形式，但是由于接合處直接位于豎向柱側(cè)面，該處往往為最不利受力截面， 易于超出極限承載能力，導致破壞；盡管結(jié)構(gòu)具有較好的能量耗散能力，但由于 接合區(qū)相對薄弱，較梁其它部位容易產(chǎn)生破壞，因而對接合區(qū)要求高，相應造價 提高，不經(jīng)濟。比如，普通單層工業(yè)廠房的排架結(jié)構(gòu)的梁柱接合方式為先將預 制梁坐置在豎向預制柱頭，接合處位于柱上表面，然后用預埋件、螺栓或預留鋼 筋錨固；這種節(jié)點做法預制梁與預制柱可以相對自由轉(zhuǎn)動，因而能量耗散能力較 差，對抵抗沖擊荷載或地震作用不利。而預制裝配式預應力混凝土結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié) 點通常要施加預應力靠梁柱之間摩擦力將梁柱連接在一起，其耗能性能較差，由 于預應力的作用梁柱結(jié)合面混凝土容易壓碎，摩擦力容易失效，未考慮人工塑性 鉸的設置。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的基本技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一 種連接可靠、結(jié)構(gòu)合理、現(xiàn)場施工快速使用的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。本實用新型進一步要解決的技術(shù)問題是提供一種連接可靠、結(jié)構(gòu)合理、現(xiàn)場 施工快速使用且抗震抗扭的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案包括相互固定的預制
柱和水平梁，其特征在于所述的預制柱上設置有伸出的水平懸挑梁，該懸挑梁的 伸出端端部設置有一缺口 ，在所述的水平梁端部設置有一與懸挑梁端部設置的缺 口相適配的凸臺，水平梁與懸挑梁通過凸臺與缺口連接。所述的缺口設置在懸挑梁端部的上方，所述的凸臺設置在水平梁端部的上方。為解決上述進一步的技術(shù)問題，所述的懸挑梁端部上端設置有預埋金屬板， 在水平梁端部上端也設置有預埋金屬板，懸挑梁上的預埋金屬板與水平梁上的預 埋金屬板通過一頂部連接金屬板固定連接。所述的懸挑梁端部下端也設置有預埋金屬板，在水平梁端部下端也設置有預 埋金屬板，懸挑梁上的預埋金屬板與水平梁上的預埋金屬板通過一底部連接金屬 板固定連接。所述的懸挑梁端部兩側(cè)也設置有預埋金屬板，在水平梁端部兩側(cè)也設置有預 埋金屬板，懸挑梁上的預埋金屬板與水平梁上的預埋金屬板通過側(cè)邊連接金屬板 固定連接。所述的懸挑梁缺口頂部設置有第一承壓金屬板，在水平梁的凸臺底部設置有 第二承壓金屬板，第一承壓金屬板與第二承壓金屬板相配合。所述的金屬板為鋼板。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點-1、 在預制柱澆筑伸出的水平懸挑梁，使預制水平梁和預制混凝土預制柱的 接合部遠離預制柱的側(cè)面，該側(cè)面為最不利受力截面，所以增加了連接的強度和 牢靠性。水平梁端部設置凸臺，懸挑梁端部設置缺口，凸臺與缺口相搭接，使整 個施工免去了支撐裝置，施工速度塊。預制混凝土缺口梁和柱現(xiàn)場拼裝而成，整 個安裝過程都是干作業(yè)，改善了工作環(huán)境，提高了工作效率。2、 通過在水平梁端部上方和懸挑梁上方分別設置預埋金屬板，然后用頂部 連接金屬板固定， 一方面，增加了水平梁和懸挑梁的強度，同時水平梁也具有抗 扭的性能，考慮預制構(gòu)件連接的塑性鉸，為了保證水平梁與懸挑梁連接處核心區(qū) 的混凝土在地震作用下不失效，通過控制預制構(gòu)件之間的連接金屬板的強度和剛 度來實現(xiàn)?？梢詫B接中的各構(gòu)件在滿足基本的連接要求的基礎(chǔ)上對連接構(gòu)件的 承載力進行人為地調(diào)整，使連接金屬板的承載力稍弱于預制柱的承載能力。當遭 受低于本地區(qū)抗震設防烈度時多遇地震影響時，整個節(jié)點不會受到損壞，當遭受
相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，鋼板開始屈服塑性鉸開始發(fā)展，最大 剪力卻不會增加，連接仍然是安全的，通過設計的連接鋼板實現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動能 力，改善了預制梁柱連接的抗震性能。3、結(jié)合處存在較大的由梁端傳來的豎向力，承壓面積相對較小，則極易使 承壓面處的混凝土壓碎，導致不利的局壓破壞。在結(jié)合處設置承壓金屬板可以保 護凸臺和缺口梁端的混凝土，使其在較大的豎向力作用下不會產(chǎn)生混凝土的局壓 破壞，從而保證了結(jié)合部的整體豎向傳力的有效性。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3為本實用新型水平梁端部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細說明如圖l、圖2所示，全預制裝配 式混凝土框架梁結(jié)構(gòu)，包括預制柱6和水平梁5，預制柱6側(cè)面伸出水平懸挑梁 7，懸挑梁7與預制柱6整體澆筑，懸挑梁7的端部下方形成一缺口 ，水平梁5 的端部上方加工成凸臺，水平梁5和懸挑梁7通過缺口和凸臺搭接后固定連接。 在水平梁5端部上端設置預埋鋼板3，預埋鋼板3與設置在水平梁5內(nèi)的鋼筋8 焊接，在懸挑梁7端部上端設置預埋鋼板2，預埋鋼板2與設置在懸挑梁7內(nèi)的 鋼筋11焊接，預埋鋼板2與預埋鋼板3通過頂部連接鋼板1焊接將水平梁5和 懸挑梁6固定連接。在懸挑梁缺口頂部設置有第一承壓金屬板4，在水平梁5凸 臺底部設置有第二承壓鋼板15。同樣，在懸挑梁7端部的下端和水平梁5端部的下端也分別設置有預埋鋼板 12和預埋鋼板13，并用底部連接鋼板14固定連接。在水平梁5和懸挑梁7的兩 側(cè)也分別設置有預埋鋼板9，并通過側(cè)邊連接鋼板10固定，連接從而實現(xiàn)整體 受力要求。水平梁5端部結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。施工階段，水平梁5傳來的豎向力由水平梁5的端部，通過第一承壓鋼板4 傳遞到懸挑梁的伸出端端部，然后再傳遞到柱子中，可以省去施工時的腳手架支 撐；使用階段，水平梁5傳來的豎向力通過梁側(cè)預埋鋼板9傳遞到側(cè)邊連接鋼板 10上，然后傳遞到懸挑梁側(cè)的預埋鋼板9然后傳遞到預制柱中；彎矩在連接處 以鋼筋8，預埋鋼板3，頂部連接鋼板l，傳遞到預埋鋼板2中，再傳遞到連接 部位核心區(qū)的鋼筋9。其中鋼筋8與預埋鋼板3焊接，鋼筋9與預埋鋼板2焊接， 預埋鋼板2、預埋鋼板3分別與頂部連接鋼板1焊接，水平梁上的第一承壓鋼板 4和懸挑梁上的第二承壓鋼板15間直接接觸不焊接?？紤]預制構(gòu)件連接的塑性鉸設置，塑性鉸的位置總體上有以下兩種設置方 法 一是使塑性鉸產(chǎn)生在柱邊的梁端，二是使塑性鉸產(chǎn)生在離開柱邊一定距離的 梁內(nèi)。 一般而言，為了保證節(jié)點核心區(qū)的混凝土在地震作用下不失效，應當把塑 性鉸設置在離開柱邊一定距離的梁內(nèi)。通過調(diào)整梁和柱的配筋比例，控制塑性鉸 出現(xiàn)的荷載和先后次序，達到使抗震結(jié)構(gòu)延性破壞而比較安全可靠的目的。 對于在連接部位產(chǎn)生塑性鉸的設計構(gòu)造，可以通過控制預制構(gòu)件之間的連接鋼板 的強度和剛度來實現(xiàn)?？梢詫B接中的各構(gòu)件在滿足基本的連接要求的基礎(chǔ)上對 連接構(gòu)件的承載力進行人為地調(diào)整，使連接鋼板的承載力稍弱于預制柱的承載能 力。通過連接鋼板的延性實現(xiàn)在連接處形成塑性鉸的思想通過人為地調(diào)整節(jié)點 中連接連接鋼板兩側(cè)預制柱和預制梁的的承載力，使整個預制梁和預制柱在連接 處形成塑性鉸,通過合理設計的連接鋼板的延性實現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動進而實現(xiàn)整體 連接的良好變形能力。蓋板應該優(yōu)先選用延性性能較好的Q235鋼。強柱弱梁的 抗震設計原則有利于新型連接中塑性鉸的充分發(fā)展。當遭受低于本地區(qū)抗震設防 烈度時多遇地震影響時，整個結(jié)構(gòu)不會受到損壞，當遭受相當于本地區(qū)抗震設防 烈度的地震影響時，連接鋼板開始屈服塑性鉸開始發(fā)展，最大剪力卻不會增加， 結(jié)構(gòu)仍然是安全的。經(jīng)過合理設計的新型連接結(jié)構(gòu)當連接處發(fā)生塑性轉(zhuǎn)動產(chǎn)生塑 性鉸時，整個結(jié)構(gòu)將處于彈性狀態(tài)，因此，塑性鉸的形成在一定程度上保護了節(jié) 點其他構(gòu)件的受力性能。
權(quán)利要求1、一種全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，包括相互固定的預制柱(6)和水平梁(5)，其特征在于所述的預制柱(6)上設置有伸出的水平懸挑梁(7)，該懸挑梁(7)的伸出端端部設置有一缺口，在所述的水平梁(5)端部設置有一與懸挑梁(7)端部設置的缺口相適配的凸臺，水平梁(5)與懸挑梁(7)通過凸臺與缺口配合后固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的缺口設置在懸挑梁(7)端部的上方，所述的凸臺設置在水平梁(5)端部的上 方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的懸挑梁(7)端部上端設置有預埋金屬板(2)，在水平梁(5)端部上端也 設置有預埋金屬板(3)，懸挑梁(7)上的預埋金屬板(2)與水平梁(5)上的 預埋金屬板(3)通過一頂部連接金屬板(1)固定連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的懸挑梁(7)端部下端也設置有預埋金屬板(12)，在水平梁(5)端部下端也 設置有預埋金屬板(13)，懸挑梁(7)上的預埋金屬板(12)與水平梁(5)上 的預埋金屬板(13)通過一底部連接金屬板(14)固定連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的懸挑梁(7)端部兩側(cè)也設置有預埋金屬板(9)，在水平梁端部兩側(cè)也設置有 預埋金屬板(9),懸挑梁(7)上的預埋金屬板與水平梁(5)上的預埋金屬板通 過側(cè)邊連接金屬板(10)固定連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的懸挑梁(7)缺口頂部設置有第一承壓金屬板(4)，在水平梁(5)的凸臺 底部設置有第二承壓金屬板(15),第一承壓金屬板(4)與第二承壓金屬板(15) 相配合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述的金屬板為鋼板。
專利摘要本實用新型公開了一種全預制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，包括相互固定的預制柱和水平梁，所述的預制柱上設置有伸出的水平懸挑梁，該懸挑梁的伸出端端部設置有缺口，在所述的水平梁端部設置有一與懸挑梁端部設置的缺口相適配的凸臺，水平梁與懸挑梁通過凸臺與缺口配合后固定連接；所述的懸挑梁端部上端、下端以及側(cè)邊分別設置有預埋金屬板，在水平梁端部上端、下端以及側(cè)邊也設置有預埋金屬板，懸挑梁上的預埋金屬板與水平梁上的預埋金屬板通過一頂部連接金屬板固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有連接可靠、結(jié)構(gòu)合理、現(xiàn)場施工快速以及抗震等特點。
文檔編號E04B1/19GK201053143SQ200720040020
公開日2008年4月30日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者朱筱俊, 梁書亭, 黃祥海 申請人:東南大學