一種新型多高層鋼結構裝配式組合結構體系的製作方法

2024-01-19 10:48:15 1

本發明屬於結構工程的技術領域，涉及一種新型多高層鋼結構裝配式組合結構體系及其實施方法。

背景技術：

建築工業化是當前我國建築領域的重要發展趨勢，也是國家大力推進和支持的發展方向。預製裝配式結構是建築工業化的產物，具有施工節奏快，產品質量好、預算造價低，施工效率高，生產工藝簡單等優勢。裝配式建築的典型特徵在於簡化現場施工工作，大幅度縮短現場施工工期，其核心就是要減少現場工作量，特別是影響關鍵工期的工作。

傳統的鋼結構一直採用框架梁柱體系，鋼結構工廠預製，現場拼裝，樓板採用現澆樓板，傳統鋼結構本質上雖也屬於裝配式建築，但存在現場焊接工作量大、杆件數量多，現澆樓板自重大，施工工期長，造價高於普通混凝土結構等問題，背離工業化建築快速、經濟的核心，至今在整個建築工程中實際佔比份額偏低。

針對上述現有工程中存在的問題，本發明提出了一種新型多高層鋼結構裝配式組合結構體系，採用l形桁架鋼柱做為垂直方向的承載構件以及橫向抗彎構件，施工過程中一次吊裝，無需設置臨時支撐。梁、桁架柱連接節點上改變傳統的剛性連接形式，改用高強螺栓連接，從而省去大量焊接工作，大大降低工期。樓面板採用預製疊合板的形式，既可以實現體系的預製裝配化，同時保證結構體系具有較好的整體性。體系外牆採用裝配式外掛板體系，安裝快捷方便。新型鋼結構裝配式組合結構體系克服了傳統鋼結構的不足，實現了鋼結構建築快速、經濟的優勢，將建築施工現場大部分程序簡化為在工廠生產製造，減少了對現場環境的影響，提高建築產品質量，降低建築成本，體現了建築工業化的基礎核心，可以在多高層建築結構中廣泛應用。

技術實現要素：

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種新型多高層鋼結構裝配式組合結構體系及其實施方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

由預製l形桁架鋼柱做為垂直方向的承載構件以及橫向抗彎構件；在桁架柱水平方向設置外伸梁段，與鋼梁用螺栓進行連接；樓面板採用預製鋼筋混凝土疊合板，預製板通過栓釘與鋼梁連接；在鋪好的預製板上現澆混凝土面層，通過裝配整體式樓面板協同各桁架鋼柱共同工作；外牆體採用外掛式預製牆板，免去現場外裝飾工作，從而形成梁、柱、板、牆高度預製化的裝配式組合結構體系。

所述的l形桁架鋼柱，平面布置上為l形，在豎直方向上為帶水平腹杆和斜腹杆的桁架形式，l形桁架鋼柱可以在工廠裡加工，在滿足結構及運輸要求的前提下通過計算確定每一節鋼桁架牆柱的寬度和長度。桁架鋼柱在現場與基礎中的預埋件進行焊接，無需臨時支撐即可達到穩定狀態。

所述的l形桁架鋼柱在水平方向上設置外伸梁段，外伸梁段截面為工字形，外伸梁段的高度為預製鋼梁高度的一半，在水平方向上等間距設置加勁肋，在外伸梁段上等間距對稱預留螺栓孔。

所述的預製鋼梁，在梁兩端做成變截面外伸段，變截面外伸段截面為工字形，預製鋼梁的兩端做成變截面外伸段，變截面外伸段截面的高度為預製鋼梁整體高度的一半，與鋼柱外伸梁段對稱設置加勁肋及螺栓孔，現場施工時直接將預製鋼梁兩端變截面外伸段搭在桁架鋼柱外伸梁段之上，將加勁肋和螺栓孔上下對齊後用高強螺栓進行連接。

所述的鋼筋混凝土疊合板，混凝土採用輕質混凝土，鋼筋採用三角形桁架筋，預製板的厚度為80-120mm，在樓板兩端預留螺栓孔，現場施工時直接將板搭在鋼梁上，並用高強螺栓通過預留螺栓孔將預製板和鋼梁進行連接。預製板鋪設完成後，在上面澆築混凝土現澆面層，通過裝配整體式樓面板協同各桁架鋼柱共同工作。

所述的預製牆板，可以根據工程需要在工廠進行預製，在現場通過下支上拉的方式與鋼框架進行連接。

本發明的優點是：桁架鋼柱、鋼梁、樓板、牆板都可以工廠生產，現場拼裝，施工快捷方便。桁架鋼柱取代傳統的單柱，施工過程中一次吊裝，無需設置臨時支撐，預製鋼梁和桁架柱用螺栓連接，減少了焊接等繁瑣的工作流程，裝配整體式樓面板協同各桁架鋼柱共同工作，既可以實現體系的預製裝配化，同時保證結構體系具有較好的整體性，體系外牆採用裝配式外掛板體系，安裝快捷方便。

附圖說明

圖1是本發明結構體系的立面示意圖；

圖2是本發明的桁架鋼柱的立面和平面示意圖；

圖3是本發明的預製板的平面示意圖；

圖4是本發明的預製梁柱節點的示意圖；

圖5是梁柱節點示意圖的1-1剖面圖；

圖6是梁柱節點示意圖的2-2剖面圖；

圖中，1—桁架柱橫腹杆；2—桁架柱斜腹杆；3—桁架柱豎杆；4—預製板；5—預製鋼梁；6—螺栓孔；7—桁架筋；8—加勁肋；9—高強螺栓。

具體實施方式

圖1—圖6所示，一種新型多高層鋼結構裝配式組合結構體系，本發明的具體實施步驟如下。

1、發明的多高層鋼結構裝配式組合結構體系立面示意圖如圖1所示；

2、將工廠預製好的l型桁架鋼柱在現場和基礎預埋件進行吊裝焊接，依靠自身構造達到穩定性，桁架柱構造如圖2所示；

3、一次性吊裝焊接完全部的桁架鋼柱之後，將預製鋼梁與桁架柱用高強螺栓螺栓進行拼裝連接，梁、柱節點的作法及連接方式如圖4，圖5，圖6所示；

4、在工廠預製樓板，預製板厚度80-120mm，樓板在預製的時候放置格柵鋼筋，在板的兩端各預留4個螺栓孔，板的作法如圖3所示；

5、將預製好的板搭在鋼梁上，用螺栓與鋼梁焊接，每一樓層的板全部鋪好之後再在上面現澆混凝土面層，形成裝配整體式樓面板；

6、牆板在工廠預製，在現場通過下支上拉的方式與鋼框架進行連接。