預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)及其吊裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，尤其是預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)及其吊裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)是一種符合建筑工業(yè)化生產(chǎn)方式的結(jié)構(gòu)型式，具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、預(yù)制化生產(chǎn)、裝配化施工的突出優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前應(yīng)用較為普遍的裝配整體式混凝土框架、框架一剪力墻、全剪力墻等結(jié)構(gòu)體系存在如下的缺點(diǎn)或問題:施工過程仍存在大量的混凝土現(xiàn)澆濕作業(yè)，工藝繁復(fù)，建造效率不高；構(gòu)件預(yù)制率過低(15%?40%)，且較難提高；預(yù)制構(gòu)件的種類和規(guī)格偏多，相應(yīng)增加了工廠預(yù)制費(fèi)用；建造成本居高不下，難以推廣。
[0004]目前的預(yù)制裝配式混凝土板柱結(jié)構(gòu)型式的應(yīng)用一定程度地緩解了上述矛盾，但是由于預(yù)制板與預(yù)制柱的節(jié)點(diǎn)需要足夠的剛度以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力，所以預(yù)制板與預(yù)制柱的節(jié)點(diǎn)受力較為復(fù)雜，裝配化設(shè)計(jì)和施工難度較大；另外，板柱結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力有限，不適宜建造高層建筑，其推廣和應(yīng)用具有明顯的局限性；此外，目前的建筑鋼結(jié)構(gòu)雖然預(yù)制化程度較高，但結(jié)構(gòu)與圍護(hù)系統(tǒng)相容性差，抗火和耐腐蝕性能低，建造成本高等不足，影響了其大范圍的推廣應(yīng)用。
[0005]所以，為了從本質(zhì)上徹底解決上述問題，必須從結(jié)構(gòu)體系入手，創(chuàng)新研宄出一種“預(yù)制裝配率高、施工成本低、濕作業(yè)施工少、建筑適用性強(qiáng)”的全新預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)及其吊裝方法，以提高預(yù)制率和通用性，降低成本，簡化建造工序，并滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)的要求進(jìn)而實(shí)現(xiàn)耗能減震的功會K。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)，包括:
[0008]混凝土樓板，包括一塊或多塊混凝土板；
[0009]多節(jié)混凝土柱，任一節(jié)所述混凝土柱的底端均固定在地面基礎(chǔ)或下節(jié)柱的頂端上;
[0010]多個(gè)耗能支撐單元，任一所述耗能支撐單元的底端均固定在地面基礎(chǔ)或所述混凝土樓板上，且設(shè)置在相鄰的兩節(jié)所述混凝土柱之間，并與頂端的所述混凝土樓板以及相鄰的任一節(jié)混凝土柱之間均設(shè)置有變形縫；
[0011]多個(gè)變形耗能裝置，設(shè)置在所述變形縫中，任一所述耗能支撐單元的兩個(gè)頂角處均設(shè)置變形耗能裝置；
[0012]其中，所述混凝土柱與地面基礎(chǔ)或混凝土樓板的連接處設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，所述耗能支撐單元與地面基礎(chǔ)或混凝土樓板的連接處采用鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和/或漿錨節(jié)點(diǎn)固定。
[0013]進(jìn)一步地，所述混凝土樓板包括多塊混凝土板，多塊所述混凝土板之間采用鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和/或漿錨節(jié)點(diǎn)固定。
[0014]進(jìn)一步地，所述預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)，任一節(jié)所述混凝土柱的底端均固定在地面基礎(chǔ)上，任一所述耗能支撐單元的底端均固定在地面基礎(chǔ)上。
[0015]進(jìn)一步地，所述預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)為多層或高層結(jié)構(gòu)，任一節(jié)第一層的所述混凝土柱的底端均固定在地面基礎(chǔ)上，第一層上方任一層的所述混凝土柱均與其下方的前一層對應(yīng)混凝土柱相固定，第一層的所述耗能支撐單元的底端固定在地面基礎(chǔ)上，第一層上方任一層的所述耗能支撐單元的底端均固定在本層的混凝土樓板上。
[0016]進(jìn)一步地，任意兩節(jié)上下接觸設(shè)置的所述混凝土柱之間均通過鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)固定。
[0017]進(jìn)一步地，所述預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)包括第一模塊、第二模塊和/或第三模塊，上下層疊設(shè)置的所述第一模塊、第二模塊和/或第三模塊在層疊處固定，所述第一模塊中的任一節(jié)混凝土柱均固定設(shè)置在一層中，所述第二模塊中的任一節(jié)混凝土柱均固定設(shè)置在兩層中，所述第三模塊中的任一節(jié)混凝土柱均固定設(shè)置在三層中。
[0018]進(jìn)一步地，任一所述第一模塊均為單層結(jié)構(gòu)，所述第一模塊包括多節(jié)混凝土柱、多個(gè)耗能支撐單元以及多個(gè)變形耗能裝置，所述混凝土柱的底端固定設(shè)置在地面基礎(chǔ)或該層的混凝土樓板上，頂端與該層的天花板固定，任一所述耗能支撐單元設(shè)置在該層的相鄰的兩節(jié)混凝土柱之間。
[0019]進(jìn)一步地，任一所述第二模塊均為兩層結(jié)構(gòu)，所述第二模塊包括多節(jié)混凝土柱、多個(gè)耗能支撐單元以及多個(gè)變形耗能裝置，所述混凝土柱的底端固定設(shè)置在地面基礎(chǔ)或該兩層中的下層的混凝土樓板上，頂端與兩層中的上層的天花板固定，任一所述耗能支撐單元設(shè)置在該兩層中的上層或下層的相鄰的兩節(jié)混凝土柱之間。
[0020]進(jìn)一步地，任一所述第三模塊均為三層結(jié)構(gòu)，所述第三模塊包括多節(jié)混凝土柱、多個(gè)耗能支撐單元以及多個(gè)變形耗能裝置，所述混凝土柱的底端固定設(shè)置在地面基礎(chǔ)或該三層中的下層的混凝土樓板上，頂端與三層中的上層的天花板固定，所述混凝土柱貫穿該三層中的中層設(shè)置，任一所述耗能支撐單元設(shè)置在該三層中的上層、中層或下層的相鄰的兩節(jié)混凝土柱之間。
[0021]進(jìn)一步地，任意兩節(jié)所述混凝土柱之間最多只有一個(gè)耗能支撐單元。
[0022]進(jìn)一步地，至少一個(gè)所述耗能支撐單元上開設(shè)有窗洞，至少一個(gè)所述耗能支撐單元上開設(shè)有門洞。
[0023]進(jìn)一步地，所述耗能支撐單元為耗能墻式支撐或耗能板式支撐。
[0024]本發(fā)明還提供了一種預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)的吊裝方法，應(yīng)用于上述的預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)上，包括以下步驟:
[0025]步驟一:在地面基礎(chǔ)或混凝土樓板上吊裝多節(jié)混凝土柱；
[0026]步驟二:在多節(jié)所述混凝土柱中的相鄰兩節(jié)之間吊裝耗能支撐單元，以使任意兩節(jié)所述混凝土柱之間最多只有一個(gè)耗能支撐單元，且使所述耗能支撐單元與相鄰的任一節(jié)混凝土柱之間均設(shè)置有變形縫，將所述耗能支撐單元固定在地面基礎(chǔ)或混凝土樓板上；
[0027]步驟三:根據(jù)設(shè)置的預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)的分層高度將所述混凝土柱分為若干層，在設(shè)置的所述若干層混凝土柱的任一分層處均吊裝至少一塊混凝土板，吊裝完成該分層處的所有混凝土板以形成該分層處的混凝土樓板，若將當(dāng)前吊裝的所述混凝土柱分為一層，則將該分層處的所述混凝土樓板中的任一塊混凝土板均固定在混凝土柱上，并使該分層處的任一塊所述混凝土板均與下方的耗能支撐單元之間具有變形縫，若將當(dāng)前吊裝的所述混凝土柱分為多層，則從下往上依次分層吊裝所述混凝土板以形成多層所述混凝土樓板，并將任一分層處的所述混凝土樓板中的混凝土板均固定在當(dāng)前吊裝的混凝土柱上，且使得該分層處的任一塊混凝土板均與下方的耗能支撐單元之間具有變形縫，直至完成所有與劃分的多層所述混凝土柱對應(yīng)的混凝土板、耗能支撐單元以及變形耗能裝置的吊裝為止；
[0028]步驟四:設(shè)置多個(gè)變形耗能裝置，使得兩個(gè)所述變形耗能裝置中的一個(gè)分別與耗能支撐單元的一角、一側(cè)的混凝土柱及上方的混凝土樓板接觸設(shè)置，另一個(gè)分別與耗能支撐單元的另一角、另一側(cè)的混凝土柱及上方的混凝土樓板接觸設(shè)置；
[0029]步驟五:在步驟一吊裝的多節(jié)混凝土柱上再吊裝多節(jié)混凝土柱，并將再吊裝的多節(jié)混凝土柱與前一次吊裝的多節(jié)混凝土柱固定連接；
[0030]步驟六:重復(fù)步驟二、步驟三、步驟四和步驟五直至吊裝完成具有設(shè)置的總層數(shù)的所述預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)為止。
[0031]進(jìn)一步地，通過在所述鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處焊接、栓接或機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。
[0032]本發(fā)明還提供了一種預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)的吊裝方法，應(yīng)用于上述的預(yù)制裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混凝土板柱結(jié)構(gòu)上，包括以下步驟:
[0033]步驟一:在地面基礎(chǔ)或混凝土樓板上吊裝多節(jié)混凝土柱，在耗能支撐單元的兩個(gè)頂角處分別固定設(shè)置變形耗能裝置；
[0034]步驟二:在多節(jié)所述混凝土柱中的相鄰兩節(jié)之間吊裝固定有變形耗能裝置的耗能支撐單元，以使任意兩節(jié)所述混凝土柱之間最多只有一個(gè)耗能支撐單元，且使所述耗能支撐單元與相鄰的任一節(jié)混凝土柱之間均設(shè)置有變形縫，將所述耗能支撐單元固定在地面基