專(zhuān)利名稱：一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及土木工程預(yù)制裝配式混凝土房屋建造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的框架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土房屋及其拼裝建造方法，特別涉及預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、樣式、拼裝方式等。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建筑的梁柱構(gòu)件往往是在建筑現(xiàn)場(chǎng)支模后澆筑混凝土，其構(gòu)件連接可靠、整體性和抗震性能良好，但施工周期較長(zhǎng)，管理復(fù)雜。而框架結(jié)構(gòu)房屋建筑采用預(yù)制裝配方式代表了 一種先進(jìn)發(fā)展方向。目前我國(guó)的預(yù)制裝配式框架建筑往往采用中小型構(gòu)件工廠預(yù)制，比如預(yù)制梁柱構(gòu)件等，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，但也存在一些問(wèn)題，相比現(xiàn)澆工藝，過(guò)多的拼裝連接部位導(dǎo)致存在多個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，存在一定質(zhì)量控制難度。隨著現(xiàn)代大型吊車(chē)和運(yùn)輸工具的發(fā)展，采用中大型預(yù)制部件更能提高生產(chǎn)、管理效率。目前預(yù)制部件的拼裝位置往往是在梁柱接點(diǎn)等結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜且薄弱的部位，對(duì)地震頻發(fā)區(qū)而言這點(diǎn)是不利的，國(guó)內(nèi)外研究者已經(jīng)提出了將拼裝部位外移的策略，實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁柱構(gòu)件的連接，但對(duì)于大型預(yù)制部件而言，尤其是對(duì)于柱柱拼裝而言，并沒(méi)有可操作性強(qiáng)且性能可靠的辦法。由于諸多方面的原因，目前預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的性能并不如預(yù)期，如在歷次地震中有不佳的安全性表現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)過(guò)多和過(guò)于集中等問(wèn)題。因此，亟需充分利用現(xiàn)有的大型吊裝設(shè)備，研發(fā)有必要開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)中大型部件預(yù)制、預(yù)制結(jié)構(gòu)樣式靈活合理、連接可靠的新型裝配結(jié)構(gòu)，以減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)的整體性能和抗震性能，以滿足住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專(zhuān)利旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，利用子結(jié)構(gòu)的思想和大型吊裝設(shè)備，提出一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)，其裝配部件包括多種類(lèi)型的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，連接部位可實(shí)現(xiàn)錯(cuò)層錯(cuò)跨布置，減小現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)數(shù)量，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的一些缺陷。平立面布置規(guī)則的房屋建筑采用本發(fā)明專(zhuān)利的平面框架子結(jié)構(gòu)和梁的預(yù)制裝配，可實(shí)現(xiàn)工廠的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和有效質(zhì)量控制。預(yù)制裝配式建筑是根據(jù)設(shè)計(jì)要求在工廠預(yù)制構(gòu)件，然后運(yùn)送到工地直接拼接，其克服了現(xiàn)澆混凝土的諸多問(wèn)題，具有施工迅速、工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度較高等優(yōu)點(diǎn)。因此，在建筑工業(yè)化日益發(fā)展和強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的今天，我國(guó)預(yù)制裝配式建筑得以迅速發(fā)展并代表了一種發(fā)展方向。本發(fā)明提出了典型框架結(jié)構(gòu)房屋的新型拼裝方式，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程，提高了施工速度。相比現(xiàn)有技術(shù)，依據(jù)本發(fā)明建造房屋具有抗震性能良好的特點(diǎn)。本發(fā)明專(zhuān)利還可進(jìn)一步解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)梁梁、柱柱連接部位的合理選取(本專(zhuān)利選取反彎點(diǎn)附近和彎矩較小處)，可避免連接部位復(fù)雜受力以保證連接的有效可靠，解決預(yù)制裝配建筑一直為人所詬病的抗震性能差問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專(zhuān)利采用的技術(shù)方案為一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于(I)采用子結(jié)構(gòu)模塊思想，將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)劃分成建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)為單層、雙層或多層多跨的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)；(2)依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個(gè)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)或者預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個(gè)單獨(dú)拼裝單元，以減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式；
(3)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別作為一個(gè)單獨(dú)的拼裝單元進(jìn)行工廠或工地分單元工預(yù)制，提高施工質(zhì)量；(4)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)連系梁連接組合，各層之間搭接樓板，外側(cè)框架式子結(jié)構(gòu)的外部設(shè)置有外墻掛板；(5)在框架平面內(nèi)主要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在柱上或梁上，分層拼裝后，形成一整榀多層或高層框架；(6)在框架平面內(nèi)次要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在梁上，分開(kāi)間分層拼裝后，形成建筑物整體；(7)在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的房屋建筑包括建筑物基礎(chǔ)、多種單層、雙層、多跨預(yù)制框平面架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)。預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)自下而上層層搭建，實(shí)現(xiàn)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的房屋建筑的豎向布置，同時(shí)通過(guò)底層單雙層梅花狀交錯(cuò)布置，之上采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，達(dá)到每層連接接點(diǎn)的錯(cuò)層布置，以保障豎向整體性。類(lèi)似的，通過(guò)預(yù)制梁實(shí)現(xiàn)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)在水平方向的連續(xù)布置。在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，可進(jìn)一步安裝預(yù)制墻體，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的拼裝建造。本發(fā)明在于預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處位置分為頂層、標(biāo)準(zhǔn)層、內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制子結(jié)構(gòu)，不同位置的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)在框架梁、框架柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)無(wú)上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高；②底層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過(guò)柱高的不同以錯(cuò)開(kāi)連接接點(diǎn)的高度，上部立柱高度為1/2層高；③中間層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高側(cè)邊框架子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無(wú)懸挑短梁角部預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)兩個(gè)外側(cè)邊無(wú)懸挑短梁；⑥內(nèi)部預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在。此外，雙層和雙跨預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式與單層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)類(lèi)似，只是高度和跨度分別超過(guò)一層和一跨，結(jié)構(gòu)規(guī)模更大，并與單層單跨結(jié)合實(shí)現(xiàn)連接接點(diǎn)錯(cuò)層錯(cuò)跨布置。本發(fā)明在于預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)其上的懸挑短梁相連接形成房屋一個(gè)跨度，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實(shí)際跨度的1/2-3/4。本發(fā)明在于多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)自下而上干法或濕法連接實(shí)現(xiàn)建筑的豎向布置，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)懸挑短梁和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)干法或濕法連接實(shí)現(xiàn)建筑的水平布置。本發(fā)明在于建筑基礎(chǔ)可為天然基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)是現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆或預(yù)制，并在部分基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，單柱高度為2/3底層層高，便于框架子結(jié)構(gòu)柱連接接點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)，以提高拼裝結(jié)構(gòu)的整體性。本發(fā)明在于拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)外掛填充墻體，填充墻體為保溫填充墻體，拼裝的預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)合預(yù)制保溫填充墻體，建成節(jié)能環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專(zhuān)利采用另外一個(gè)技術(shù)方案一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的房屋建造方法，其主要包括以下步驟a.確定預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和數(shù)目；b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，與框架子結(jié)構(gòu)柱連接接點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)；c.底層錯(cuò)開(kāi)布置單層或雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，繼而豎向逐個(gè)搭建預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建。水平方向通過(guò)預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過(guò)程中安裝預(yù)制樓板。拼裝節(jié)點(diǎn)采用濕法連接或者干法連接；d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，可進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專(zhuān)利具有以下優(yōu)勢(shì)(I)采用預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的中大型裝配件和預(yù)制梁小型裝配件相契合實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土房屋建造，采用此類(lèi)子結(jié)構(gòu)裝配件可減少預(yù)制裝配的連接接點(diǎn)數(shù)目，提高施工速度。(2)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)立柱高度和預(yù)制梁的長(zhǎng)度基本彎矩較小位置，可參考反彎點(diǎn)，此種措施可保證連接部位處于受力較為單純的區(qū)域，即彎矩較小，主要承擔(dān)剪力和軸力，這可以通過(guò)預(yù)埋鋼板干法或者后澆混凝土的濕法工藝來(lái)滿足。本發(fā)明的這種處理可有效保證連接處的安全可靠，避免了梁柱接點(diǎn)等受力復(fù)雜部位安全和質(zhì)量。(3)本發(fā)明的連接可為干法連接，也可為濕法連接。(4)本發(fā)明提出的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)裝配工藝，通過(guò)單層和多層子結(jié)構(gòu)組合使用可實(shí)現(xiàn)連接接點(diǎn)的錯(cuò)層布置，通過(guò)單跨和多跨子結(jié)構(gòu)組合使用可實(shí)現(xiàn)連接接點(diǎn)的錯(cuò)層布置，從而使得每層和每跨干法或濕法連接少于50%，本發(fā)明提出的組合方式可有效提升裝配結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能。(5)本發(fā)明以預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)裝配部件和干法或濕法連接為典型特征，鋼筋混凝土房屋的整個(gè)建造過(guò)程可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，業(yè)主在確定預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)類(lèi)型、數(shù)目、樣式和尺寸的同時(shí)，也選定了設(shè)計(jì)方案，簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。從而可見(jiàn)，本發(fā)明所提出的建造方法具有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過(guò)程、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程、加速施工過(guò)程等顯著優(yōu)勢(shì)，可避免了業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方等多方反復(fù)溝通，適用于框架結(jié)構(gòu)房屋建筑的建造。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為通過(guò)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)裝配而成的鋼筋混凝土房屋建筑示意圖。圖2為預(yù)制裝配鋼筋混凝土房屋基礎(chǔ)和預(yù)制單柱三維示意圖。圖3為預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的單層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)。圖4為大型預(yù)制子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)。圖5為大型預(yù)制子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的單向雙跨預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明專(zhuān)利提出了一種基于大型預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的房屋拼裝建造方法，其具體實(shí)施流程和方式將結(jié)合附圖進(jìn)一步加以說(shuō)明。一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于(1)采用子結(jié)構(gòu)模塊思想，將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)劃分成建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)為單層、雙層或多層多跨的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)；(2)依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個(gè)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)或者預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個(gè)單獨(dú)拼裝單元，以減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式；(3)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別作為一個(gè)單獨(dú)的拼裝單元進(jìn)行工廠或工地分單元工預(yù)制，提高施工質(zhì)量；(4)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)連系梁連接組合，各層之間搭接樓板，外側(cè)框架式子結(jié)構(gòu)的外部設(shè)置有外墻掛板；(5)在框架平面內(nèi)主要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在柱上或梁上，分層拼裝后，形成一整榀多層或高層框架；(6)在框架平面內(nèi)次要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在梁上，分開(kāi)間分層拼裝后，形成建筑物整體；(7)在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的房屋建筑包括建筑物基礎(chǔ)、多個(gè)多種類(lèi)型預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)。預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)自下而上層層搭建，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋建筑的豎向布置，同時(shí)綜合單層、雙層、雙跨等形式實(shí)現(xiàn)錯(cuò)層和錯(cuò)跨的連接接點(diǎn)布置；通過(guò)預(yù)制梁實(shí)現(xiàn)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)在水平方向的連續(xù)布置，在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，可進(jìn)一步安裝預(yù)制墻體，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的裝配建造。其還在于，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處位置分為頂層、標(biāo)準(zhǔn)層、內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制子結(jié)構(gòu)，不同位置框架子結(jié)構(gòu)在橫梁、立柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)無(wú)上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高底層框架子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過(guò)柱高的不同以錯(cuò)開(kāi)連接接點(diǎn)的高度，上部立柱高度為1/2層高中間層框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高；④側(cè)邊框架子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無(wú)懸挑短梁； 角部框架子結(jié)構(gòu)兩個(gè)外側(cè)邊無(wú)懸挑短梁；⑥內(nèi)部框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在。其還在于，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)其上的懸挑短梁相連接形成房屋一個(gè)跨度，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實(shí)際跨度的1/2-3/4。其還在于，多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)自下而上干法或濕法連接實(shí)現(xiàn)建筑的豎向布置，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上的懸挑短梁與預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)干法或濕法連接實(shí)現(xiàn)建筑的水平布置。其還在于，建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)可為天然基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)是現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆或預(yù)制，并在部分基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，單柱高度為2/3底層層高，便于框架子結(jié)構(gòu)柱連接接點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)。其還在于，包括以下步驟a.確定預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和數(shù)目；b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，與預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)柱連接接點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)；c.底層錯(cuò)開(kāi)布置單層或雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，繼而豎向逐個(gè)搭建預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建。水平方向通過(guò)預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過(guò)程中安裝預(yù)制樓板。拼裝節(jié)點(diǎn)采用濕法連接或者干法連接；d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，可進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。其還在于，步驟a中所述預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的形狀和數(shù)目由業(yè)主決定、由設(shè)計(jì)單位完成設(shè)計(jì)評(píng)估或者由工廠完成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。圖1為通過(guò)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)裝配而成的鋼筋混凝土房屋建筑三維示意圖，其適用于框架結(jié)構(gòu)建筑。圖2為預(yù)制裝配式鋼筋混凝土房屋現(xiàn)澆基礎(chǔ)和現(xiàn)澆立柱三維示意圖，采用本發(fā)明專(zhuān)利裝配而成的房屋，其基礎(chǔ)是現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆或預(yù)制，并在部分基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，單柱高度為2/3底層層高，并且單柱子錯(cuò)開(kāi)布置，之上再采用雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)搭建，而頂層則根據(jù)實(shí)際情況采用單層和多層裝配框架子結(jié)構(gòu)。圖3為預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的典型單層子結(jié)構(gòu)，圖4為典型雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，圖5為典型單向雙跨預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，圖3-圖5給出了預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的多種類(lèi)型和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，正是利用此兩種典型預(yù)制子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑，單層、雙層、雙跨均為了實(shí)現(xiàn)連接接點(diǎn)錯(cuò)層錯(cuò)跨布置而實(shí)施。不管是單層、雙層、單向兩跨，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)均在豎向通過(guò)柱柱連接實(shí)現(xiàn)層層搭建，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)立柱斷開(kāi)處均參考彎矩較小處，故底層預(yù)制柱取層高的2/3和1/3，而中間層和頂層預(yù)制柱取層高的1/2，此種設(shè)置方法立意在于取受力單純的位置，反彎點(diǎn)附近彎矩較小，柱子主要承擔(dān)軸力和剪力，減小拼裝節(jié)點(diǎn)受力。相比圖3的單層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，圖4-圖5的雙層、雙跨預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜且體積更大，這對(duì)運(yùn)輸和吊裝提出了更高的要求，但其雙層和雙跨的一體化預(yù)制使得拼裝時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)，為了滿足房屋可實(shí)現(xiàn)任意跨，雙跨和單跨的組合顯得更有必要。結(jié)合圖3-圖5中可見(jiàn)各種預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的拼裝方法，圖3中(a)為標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，橫梁節(jié)點(diǎn)位置與橫梁或者立柱垂直的方向還設(shè)置有三根懸挑短梁；(b)為標(biāo)準(zhǔn)層邊框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，橫梁的一端橫梁節(jié)點(diǎn)位置與橫梁或者立柱垂直的方向還設(shè)置有三根懸挑短梁，橫梁的另一端橫梁節(jié)點(diǎn)位置與橫梁垂直的方向還設(shè)置有兩根懸挑短梁；(C)為標(biāo)準(zhǔn)層角框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，橫梁節(jié)點(diǎn)在橫梁和立柱所形成的平面上有與平面垂直的懸挑短梁，橫梁延長(zhǎng)線上的一端橫梁節(jié)點(diǎn)上有懸挑短梁；(d)為頂層內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置下部設(shè)置有一根立柱，橫梁節(jié)點(diǎn)位置與立柱垂直的方向還設(shè)置有三根懸挑短梁；(e)為頂層邊框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置下部設(shè)置有一根立柱，橫梁一端的橫梁節(jié)點(diǎn)位置與立柱垂直的方向還設(shè)置有三根懸挑短梁，橫梁另一端的橫梁節(jié)點(diǎn)位置與橫梁和立柱均垂直的部位設(shè)置有懸挑短梁；(f)為頂層角框架子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)設(shè)置有一根橫梁，橫梁節(jié)點(diǎn)位置下部設(shè)置有一根立柱，橫梁節(jié)點(diǎn)在橫梁和立柱所形成的平面上有與平面垂直的懸挑短梁，橫梁一端橫梁節(jié)點(diǎn)上有橫梁延長(zhǎng)線上懸挑短梁；圖4為雙層內(nèi)框架，即單層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的單橫梁框架變?yōu)樯舷滦问降碾p橫梁框架，橫梁之間用立柱連接，圖4中(a)為標(biāo)準(zhǔn)雙層內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，(b)為標(biāo)準(zhǔn)雙層邊框架子結(jié)構(gòu)，(C)為標(biāo)準(zhǔn)雙層角框架子結(jié)構(gòu)，(d)為頂部雙層內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，(e)頂部雙層邊框架子結(jié)構(gòu)，(f)為頂部雙層角框架子結(jié)構(gòu)；圖5為雙跨內(nèi)框架，即單跨預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的單橫梁框架變?yōu)橥S線上的雙橫梁框架，橫梁在橫梁節(jié)點(diǎn)連接，圖5中(a)為標(biāo)準(zhǔn)雙跨內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，(b)為標(biāo)準(zhǔn)雙跨邊框架子結(jié)構(gòu)，(C)為標(biāo)準(zhǔn)雙跨角框架子結(jié)構(gòu)，(d)為頂部雙跨內(nèi)框架子結(jié)構(gòu)，(e)頂部雙跨邊框架子結(jié)構(gòu)，(f)為頂部雙跨角框架子結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于(1)采用子結(jié)構(gòu)模塊思想，將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)劃分成建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)為單層、雙層或多層多跨的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)；(2)依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個(gè)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)或者預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個(gè)單獨(dú)拼裝單元，以減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式；(3)建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別作為一個(gè)單獨(dú)的拼裝單元進(jìn)行工廠或工地分單元預(yù)制，提高施工質(zhì)量；(4)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)連系梁連接組合，各層之間搭接樓板，外側(cè)框架式子結(jié)構(gòu)的外部設(shè)置有外墻掛板；(5)在框架平面內(nèi)主要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在柱上或梁上，分層拼裝后，形成一整榀多層或高層框架；(6)在框架平面內(nèi)次要抗側(cè)力方向的拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置在梁上，分開(kāi)間分層拼裝后，形成建筑物整體；(7)在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于單層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處位置分為頂層、標(biāo)準(zhǔn)層、內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制類(lèi)型，不同位置的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)在框架梁、框架柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)無(wú)上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高底層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過(guò)柱高的不同以錯(cuò)開(kāi)連接節(jié)點(diǎn)的高度，上部立柱高度為1/2層高；③中間層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高；④側(cè)邊的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無(wú)懸挑短梁；⑤角部的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)兩個(gè)外側(cè)邊無(wú)懸挑短梁；⑥內(nèi)部的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在，雙層或/和雙跨的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式在單層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上高度或/和跨度分別超過(guò)一層或/和一跨，結(jié)構(gòu)規(guī)模更大，并與單層單跨結(jié)合實(shí)現(xiàn)連接節(jié)點(diǎn)錯(cuò)層錯(cuò)跨布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)其上的懸挑短梁相連接形成一榀框架，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實(shí)際跨度的1/2-3/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)通過(guò)自下而上連接實(shí)現(xiàn)建筑的豎向布置，預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)上的懸挑短梁與預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接實(shí)現(xiàn)建筑的水平布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于視實(shí)際工程情況和要求，通過(guò)單層、雙層和雙跨的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)連接節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)位布置，連接工藝采用干法或/和濕法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為天然基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)燒或預(yù)制，并在部分基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，單柱高度為2/3底層層高，便于框架子結(jié)構(gòu)柱連接節(jié)點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)，以提高拼裝結(jié)構(gòu)的整體性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)上拼裝有預(yù)制樓板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于拼裝的預(yù)制平面框架結(jié)構(gòu)外掛填充墻體，填充墻體為保溫填充墻體，拼裝的預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)合預(yù)制保溫填充墻體，建成節(jié)能環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于包括以下步驟a.確定預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和數(shù)目；b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，與預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)柱連接節(jié)點(diǎn)高度錯(cuò)開(kāi)；c.底層錯(cuò)開(kāi)布置單層或雙層預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，繼而豎向逐個(gè)搭建預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建，水平方向通過(guò)預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過(guò)程中安裝預(yù)制樓板，拼裝節(jié)點(diǎn)采用濕法連接或者干法連接；d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于步驟a中所述預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的形狀和數(shù)目由業(yè)主決定、由設(shè)計(jì)單位完成設(shè)計(jì)評(píng)估或者由工廠完成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，包括了兩類(lèi)主要的預(yù)制裝配子結(jié)構(gòu)多種形式的預(yù)制平面框架子結(jié)構(gòu)和實(shí)行整體搭建連接的預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，兩類(lèi)子結(jié)構(gòu)可通過(guò)干法連接或濕法連接形成整體。平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝單元依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，在房屋頂層、標(biāo)準(zhǔn)層、底層、內(nèi)跨、邊跨均有不同的子結(jié)構(gòu)形式。單側(cè)預(yù)制平面框架結(jié)構(gòu)可以水平和豎向擴(kuò)展，每榀框架之間通過(guò)預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接形成整體結(jié)構(gòu)。平面框架子結(jié)構(gòu)拼裝單元在工廠或工地預(yù)制，框架柱拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè)置的位置根據(jù)不同樓層分別設(shè)置在層高的2/3或1/2的位置，且設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝節(jié)點(diǎn)互相錯(cuò)開(kāi)。
文檔編號(hào)E02D27/12GK103061516SQ20131001443
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者余志武, 龔永智, 國(guó)巍, 伍軍 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室, 中鐵四局集團(tuán)有限公司