采用u形鋼豎向連接的裝配整體式框架及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]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:
[0002]鋼筋混凝土預(yù)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(jì)周期短，預(yù)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(jìn)度，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且有利于節(jié)能降耗保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)體系已在發(fā)達(dá)國家得到了廣泛應(yīng)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(yù)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(yù)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。
[0003]我國現(xiàn)有的鋼筋混凝土裝配整體式框架節(jié)點(diǎn)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(diǎn)，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(shí)現(xiàn)按設(shè)計(jì)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(diǎn)連接的施工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]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(yù)制柱與預(yù)制梁之間連接簡單可靠，施工操作方便，加快了施工進(jìn)度，極大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)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。
[0005]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(yù)制柱，與鋼筋混凝土預(yù)制柱相連的鋼筋混凝土預(yù)制梁和U形鋼；
[0006]鋼筋混凝土預(yù)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(yù)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(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)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:
[0007]步驟1:進(jìn)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(yù)制柱、鋼筋混凝土預(yù)制梁的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱、鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱的分段點(diǎn)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段點(diǎn)設(shè)置在鋼筋混凝土預(yù)制梁的端部，距柱邊I?2h，h為預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁分段處的鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼的具體尺寸；
[0008]步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁；按步驟I的設(shè)計(jì)要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端帶有豎向第三螺栓孔、鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段端部帶有豎向第一螺栓孔；
[0009]步驟3:鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段位于同一水平標(biāo)高處，將U形鋼豎向第二螺栓孔與鋼筋混凝土預(yù)制柱的預(yù)留第一螺栓孔和鋼筋混凝土預(yù)制梁的預(yù)留豎向第三螺栓孔對齊，用豎向摩擦型高強(qiáng)度螺栓通過U形鋼連接鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱，然后在鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱成為一個(gè)整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
[0010]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]⑴鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，梁柱節(jié)點(diǎn)整體預(yù)制，節(jié)點(diǎn)具有良好的整體性能和抗震性能；
[0012]⑵鋼筋混凝土預(yù)制柱通過U形鋼用豎向高強(qiáng)度摩擦型螺栓與預(yù)制梁相連，連接方式簡單，框架整體性能好，施工操作便捷；
[0013]⑶鋼筋混凝土預(yù)制梁端部預(yù)留螺栓孔，在預(yù)制梁吊裝到位后可以通過U形鋼用豎向高強(qiáng)度摩擦型螺栓與預(yù)制柱短梁段端部相連，不用再用腳手架臨時(shí)支撐預(yù)制梁，節(jié)約相關(guān)費(fèi)用，另一方面可以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)端部剛度，使塑性鉸區(qū)域離開節(jié)點(diǎn)區(qū)，提高了節(jié)點(diǎn)連接性會(huì)K ;
[0014]⑷梁柱連接區(qū)采用工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料澆筑，既改善了連接區(qū)裂縫開展形態(tài)，避免了新老混凝土結(jié)合面的開裂，又能極大的提高連接區(qū)的抗震耗能能力，使該發(fā)明鋼筋混凝土裝配整體式成為抗震性能較好的延性框架。
【附圖說明】
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[0015]圖1為U形鋼豎向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架立面圖；
[0016]圖2為U形鋼豎向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架平面圖；
[0017]圖3為帶螺栓孔的U形鋼立面圖；
[0018]圖4為帶螺栓孔的U形鋼剖面圖。
[0019]鋼筋混凝土預(yù)制柱1，鋼筋混凝土預(yù)制梁2，短梁段3，U形鋼4，豎向第一螺栓孔51，第二螺栓孔52，豎向第三螺栓孔53 ;豎向摩擦型螺栓6 ;工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。、
[0021]參見圖1-4，本發(fā)明提供的一種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3的鋼筋混凝土預(yù)制柱1，與鋼筋混凝土預(yù)制柱I相連的鋼筋混凝土預(yù)制梁2和U形鋼4 ；
[0022]鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3端部帶有豎向第一螺栓孔51，U形鋼4腹板上面帶有第二螺栓孔52，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端部分別帶有豎向第三螺栓孔53，通過U形鋼4以及豎向摩擦型螺栓6把鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0023]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:
[0024]步驟1:進(jìn)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(yù)制柱1、鋼筋混凝土預(yù)制梁2的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱
1、鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱I的分段點(diǎn)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段點(diǎn)設(shè)置在鋼筋混凝土預(yù)制梁的端部，距柱邊I?2h，h為預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段處的鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼4的具體尺寸；
[0025]步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2 ;按步驟I的設(shè)計(jì)要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱I帶有短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端帶有豎向第三螺栓孔53、鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3端部帶有豎向第一螺栓孔5