一種混凝土框架結(jié)構(gòu)體系及其裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土框架結(jié)構(gòu)體系及其裝配方法，屬于建筑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在國(guó)內(nèi)，房地產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，大大帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，國(guó)家實(shí)力日益增強(qiáng)。然 而在經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)的同時(shí)，環(huán)境日益惡化的事實(shí)逐步擺在國(guó)人面前。讓我們不得不認(rèn)真反 省我們的所作所為，同時(shí)開始追求一種可持續(xù)發(fā)展路線。
[0003] 建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門，與整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活的改 善有著密切的關(guān)系。然而，面對(duì)資源環(huán)境的過(guò)度消耗和勞動(dòng)力的日益匱乏，建筑業(yè)亟待轉(zhuǎn)型 升級(jí)，建筑產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化將大大促進(jìn)節(jié)能減排，推 進(jìn)綠色安全施工、提升住宅品質(zhì)、改善人居環(huán)境、促進(jìn)建設(shè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，是實(shí)現(xiàn)綠色 低碳建筑的有效途徑。
[0004] 在推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，各類一體化技術(shù)、裝配式建筑技術(shù)如同雨后春筍；在住 宅建筑產(chǎn)業(yè)化中開始普遍推廣。然而，公共建筑、工業(yè)建筑作為建筑業(yè)的重要組成部分，其 產(chǎn)業(yè)化程度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，而且，由于其功能對(duì)空間的特殊要求，現(xiàn)有技術(shù)仍然有很大的局限 性。工程結(jié)構(gòu)跨度與工程造價(jià)的矛盾，工程施工周期與投產(chǎn)時(shí)間或營(yíng)業(yè)時(shí)間的矛盾，急需尋 求一種新的建筑體系來(lái)解決這些問(wèn)題。
[0005] 為落實(shí)"節(jié)能、降耗、減排、環(huán)保"基本國(guó)策，實(shí)現(xiàn)資源與能源的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家正 在全力推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，提高工業(yè)化水平。裝配式建筑具有工業(yè)化水平高、便于 冬季施工、減少施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量、減少材料消耗、減少工地?fù)P塵和建筑垃圾等優(yōu)點(diǎn)，它有 利于實(shí)現(xiàn)提高建筑質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境的目的。
[0006] 近年來(lái)，由于節(jié)能減排國(guó)策要求的提高，以及勞動(dòng)力價(jià)格的大幅度上漲、同時(shí)由于 先進(jìn)技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)中的普遍推廣，裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用開始擺脫低谷，呈現(xiàn)迅速上升的 趨勢(shì)。裝配式建筑目前主要適用于非抗震設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)防烈度為6-8度抗震設(shè)計(jì)地區(qū)的 乙類以及乙類以下的各類民用建筑。其中包括居住建筑和公共建筑。結(jié)構(gòu)體系主要包括： 裝配整體式框架結(jié)構(gòu)、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等。
[0007] 裝配式建筑在工業(yè)建筑與公共建筑中的應(yīng)用卻遜色很多，作為建筑業(yè)中的支柱領(lǐng) 域工業(yè)建筑和公共建筑的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程速度緩慢。因工業(yè)建筑一般對(duì)結(jié)構(gòu)體系的跨度要求較 大（因生產(chǎn)工藝需要），現(xiàn)階段的大跨度工業(yè)建筑多數(shù)為鋼結(jié)構(gòu)廠房，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較為 困難，一般跨度在18米以上的廠房多數(shù)為鋼結(jié)構(gòu)廠房?；炷两Y(jié)構(gòu)鮮有實(shí)現(xiàn)。公共建筑如 展廳、停車樓等對(duì)結(jié)構(gòu)跨度要求也較高，但是由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性，使得設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí) 不得不考慮結(jié)構(gòu)造價(jià)問(wèn)題，從而使該類建筑物使用功能大大縮水。
[0008] 如何快速推進(jìn)工業(yè)建筑和公共建筑的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大跨度、降低成本、縮 短施工周期，這是工業(yè)建筑和公共建筑中急需解決的問(wèn)題。
[0009] 目前，在單層工業(yè)廠房中普遍采用的一種大跨度結(jié)構(gòu)體系為："現(xiàn)澆排架+預(yù)制雙 T板"結(jié)構(gòu)形式。
[0010] 雙T板：因其斷面形式類似"雙T"，故得名。雙T板為預(yù)制混凝土構(gòu)件。板跨度較 大可以實(shí)現(xiàn)27米以下跨度，是目前大跨度結(jié)構(gòu)體系中較成熟的技術(shù)。
[0011] 如圖1、2、3所示，"現(xiàn)澆排架+預(yù)制雙T板體系"包括框架柱1、框架梁2、雙T板 3,框架梁1與框架柱2為整體現(xiàn)場(chǎng)澆注成型。雙T板3以框架梁2為支座，雙T板3肋梁 根部、框架梁2相應(yīng)位置均預(yù)留焊件，通過(guò)焊接連接。
[0012] 現(xiàn)澆排架+預(yù)制雙T板體系存在兩大技術(shù)問(wèn)題：一是抗震性能差；二是樓板開裂 現(xiàn)象嚴(yán)重。
[0013] 現(xiàn)澆排架雖然框架柱、梁均為現(xiàn)場(chǎng)澆注，但是由于上榀排架和下榀排架之間跨度 太大，一般都在18到27米之間，連接太弱，對(duì)該方向的水平地震力耗能能力很弱，再加樓板 均為預(yù)制雙T板，和排架梁的連接很弱，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體性能差，現(xiàn)在一般在地震設(shè)防區(qū)域均 不建議采用該結(jié)構(gòu)形式。
[0014] 由于雙T板為預(yù)制樓板，雙T板的兩側(cè)懸挑翼緣非常薄，且由于構(gòu)件是預(yù)應(yīng)力構(gòu) 件，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)反拱的影響，樓板不平整，雙T板和雙T板之間拼接時(shí)，因各自反拱程度 不同，導(dǎo)致拼接位置總是裂縫。對(duì)后期的使用帶來(lái)很多不便。
[0015] 該體系因其主體現(xiàn)澆工程量大，故不能視為裝配整體式框架結(jié)構(gòu)。故不具備產(chǎn)業(yè) 化建筑的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明及解決的技術(shù)問(wèn)題，提供一種混凝土框架結(jié)構(gòu)體系及其裝配方法，包括框 架柱、框架梁、桁梁結(jié)構(gòu)和預(yù)制板。該結(jié)構(gòu)體系主要適用于工業(yè)建筑與公共建筑中，是實(shí)現(xiàn) 工業(yè)建筑與公共建筑產(chǎn)業(yè)化的有效手段。該技術(shù)作為一種新型的產(chǎn)業(yè)化建筑體系，不僅僅 具有建筑產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，而且可以方便使用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋與高強(qiáng)混凝土，可實(shí)現(xiàn) 40米以下的跨度，滿足各類公共建筑與工業(yè)建筑功能的要求，而且成本大大降低。另外作為 一種先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)化建筑，其構(gòu)件均在工廠進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)工作量大大減少。施工工 期大大縮短。
[0017] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0018] (1) -種混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，包括框架柱、框架梁、桁梁結(jié)構(gòu)和預(yù)制板；所述框 架柱與框架梁連接；所述預(yù)制板與框架梁連接；桁梁結(jié)構(gòu)為與框架柱連接的預(yù)制板的其中 一個(gè)肋梁構(gòu)成，或與框架柱連接的相鄰預(yù)制板的相鄰肋梁構(gòu)成。
[0019] (2)根據(jù)⑴所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述與框架柱連接的相鄰預(yù)制板的相 鄰肋梁之間設(shè)有現(xiàn)澆混凝土。
[0020] (3)根據(jù)（1)或（2)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述框架柱為預(yù)制混凝土構(gòu)件， 或在施工現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土成型；框架梁為預(yù)制混凝土構(gòu)件，或在施工現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土成型。
[0021] (4)根據(jù)（1)-(3)任一項(xiàng)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述所框架梁支撐預(yù)制板。
[0022] (5)根據(jù)（1)_(4)任一項(xiàng)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，在所述混凝土框架結(jié)構(gòu)體 系上現(xiàn)饒混凝土疊合層。
[0023] (6)根據(jù)（1)_(5)任一項(xiàng)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述框架柱設(shè)有牛腿。
[0024] (7)根據(jù)（6)所述的框架柱，所述框架柱上部設(shè)有至少兩個(gè)牛腿。
[0025] (8)根據(jù)（6)或（7)所述的框架柱，所述框架柱截面為矩形或圓形或其它多邊形。
[0026] (9)根據(jù)（6) _(8)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱上部設(shè)有兩個(gè)牛腿，所述兩個(gè) 牛腿結(jié)合為一個(gè)整體。
[0027] (10)根據(jù)（6) _(9)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述兩個(gè)牛腿延框架柱方向的延長(zhǎng)線相 交或相異。
[0028] (11)根據(jù)（6)_(10)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱上部設(shè)有三個(gè)牛腿。
[0029] (12)根據(jù)（6)_(11)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱上部設(shè)有四個(gè)牛腿。
[0030] (13)根據(jù)（6)-(12)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述牛腿為環(huán)狀。
[0031] (14)根據(jù)（6)_(13)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱的底部預(yù)埋套筒或預(yù)留豎 向孔道，所述框架柱的頂部預(yù)留鋼筋；或者所述框架柱的底部預(yù)留鋼筋，所述框架柱的頂部 預(yù)埋套筒或預(yù)留豎向孔道。
[0032] (15)根據(jù)（6)_(14)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱的底部預(yù)留豎向孔道或預(yù) 埋套筒，所述框架柱的頂部預(yù)留鋼筋；或者所述框架柱的底部預(yù)留鋼筋，所述框架柱的頂部 預(yù)留豎向孔道或預(yù)埋套筒；或者所述框架柱兩端部均預(yù)留豎向孔道或預(yù)埋套筒；或者所述 框架柱兩端部均預(yù)留鋼筋。
[0033] (16)根據(jù)（6)-(15)任一項(xiàng)所述的框架柱，在所述牛腿上方框架柱上預(yù)埋套筒或 預(yù)留水平孔道或預(yù)留水平鋼筋或預(yù)埋螺栓套筒或預(yù)埋承插槽或插接件。
[0034] (17)根據(jù)（6)_(16)任一項(xiàng)所述的框架柱，所述框架柱的底部或/和頂部均有子母 扣，子母扣的留設(shè)可以保證上下層框架柱在進(jìn)行套筒灌漿連接或漿錨連接時(shí)，水平接縫位 置灌漿料密實(shí)飽滿，且不會(huì)溢出至柱外表。
[0035] (18)根據(jù)（1)_(17)任一項(xiàng)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述框架梁的截面為矩 形、L形或倒T形。
[0036] (19)根據(jù)（18)所述的框架梁，所述框架梁的端面預(yù)埋套筒或預(yù)留水平孔道或者 預(yù)埋插接件或者預(yù)埋承插槽或者預(yù)埋盾式連接件。
[0037] (20)根據(jù)（18)或（19)所述的框架梁，所述預(yù)埋套筒或預(yù)留水平孔道或者預(yù)埋插 接件或者預(yù)埋承插槽或者預(yù)埋盾式連接件用于與框架柱連接。
[0038] (21)根據(jù)（18)-(20)任一項(xiàng)所述的框架梁，所述框架梁上設(shè)有預(yù)留焊件或者螺栓 連接件。
[0039] (22)根據(jù)（18)-(21)任一項(xiàng)所述的框架梁，所述預(yù)留焊件或者螺栓連接件用于與 預(yù)制板連接。
[0040] (23)根據(jù)（18)-(22)任一項(xiàng)所述的框架梁，所述桁架梁的頂部外露鋼筋，所述外 露鋼筋可為封閉箍式或開敞式短筋。
[0041] (24)根據(jù)（18)-(23)任一項(xiàng)所述的框架梁，所述框架梁的受力鋼筋為預(yù)應(yīng)力鋼 筋。
[0042] (25)根據(jù)（18)_(24)任一項(xiàng)所述的框架梁，框架梁的梁側(cè)面設(shè)有豎向凹槽，所述 豎向凹槽水平排列；所述凹槽用于容納預(yù)制板的肋梁，增強(qiáng)框架梁與預(yù)制板的連接作用。
[0043] (26)根據(jù)（1)-(25)任一項(xiàng)所述的混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，所述預(yù)制板包括腹板，在 所述腹板兩邊設(shè)有肋梁，在所述肋梁外側(cè)設(shè)