[发明专利]方钢管预制柱－预制叠合梁装配整体式框架及施工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种方钢管预制柱－预制叠合梁装配整体式框架及其施工方法，属于建筑工程混凝土框架结构技术及施工领域

技术背景：

预制装配式钢筋混凝土框架结构可以提高机械化施工水平，加快施工进度，降低工人劳动强度，实现建筑的工业化生产，而且有利于节能降耗保护环境。这种结构体系已在发达国家得到了广泛应用，并已成为一些国家新建建筑的主要形式。连接技术是预制装配式混凝土框架结构的核心问题，也是结构的薄弱环节，只有各预制构件间有可靠的连接，具有较好的延性，才能保证结构既安全可靠，又具有良好的抗震性能。

我国现有的装配式钢筋混凝土框架节点连接可靠性差，难以满足结构抗裂和整体性、抗震性能方面的要求，这就需要开发新的便于整体性连接的节点，以加快我国建筑工业化生产的过程。新型的装配式钢筋混凝土框架连接技术需要可靠的连接质量来实现按设计要求传递规定的内力，并保证整体结构安全性、整体性、抗震性的要求；然后尽量简化连接构造和施工工艺，降低施工中各不确定性因素对结构性能的影响，以提高节点连接的施工效率。

发明内容：

技术问题：本发明提供一种方钢管预制柱－预制叠合梁装配整体式框架及其施工方法，使预制柱与预制柱之间、预制柱与预制梁之间、预制梁与预制板之间、预制板与预制板之间连接简单可靠，施工操作方便，不需外设脚手架支撑预制混凝土梁和预制板，加快了施工进度，极大提高了生产效率。

技术内容：为解决上述技术问题，本发明提供了一种方钢管预制柱－预制叠合梁装配整体式框架，该框架包括带内外肋的方钢管、分别设置在方钢管内部和外表面的方钢管预制柱、带连接翼板的节点方钢管套管、带短工字钢的预制叠合梁，预制楼板槽，纤维增强复合塑料板、工程水泥基复合材料或纤维增强水泥基复合材料、预制楼板；

所述方钢管预制柱和预制叠合梁通过带连接翼板的节点方钢管套管连接形成整体框架梁柱节点；所述设置在方钢管外表面的方钢管预制柱中部内外侧带有热轧栓钉或者加劲肋，内部带有薄壁离心生产混凝土护壁，外部用混凝土包裹方钢管；

所述预制叠合梁内设置有沿长度方向的预应力钢绞线，所述预制叠合梁端部设置有钢筋，所述预制叠合梁带有短工字钢；

所述带连接翼板的节点方钢管套管与方钢管预制柱相配合，将方钢管预制柱在竖向进行连接并与周边预制叠合梁通过连接翼板用螺栓进行连接，在节点区浇筑有工程水泥基复合材料或纤维增强水泥基复合材料；

所述预制叠合梁和若干预制楼板，在预制叠合梁和预制楼板及预制楼板之间的连接处分别开预制楼板槽，在预制板槽内嵌纤维增强复合塑料板，将预制叠合梁和预制楼板以及预制楼板之间连接成为整体。

优选的，方钢管为一次轧制成型带内外肋方钢管，方钢管中部内外带有热轧栓钉或者加劲肋用于加强方钢管和混凝土之间的相互连接，增强方钢管的局部稳定性；方钢管内部带有薄壁离心生产混凝土护壁用于增强方钢管的局部稳定性，方钢管外部用高性能混凝土外包提高其防火性能，在距方钢管柱底部二分之一预制叠合梁高处周边开有4个螺栓孔，用于临时固定方钢管套管。

本发明还提供了一种方钢管预制柱－预制叠合梁装配整体式框架的施工方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：内外带栓钉或加劲肋方钢管的轧制；方钢管为一次轧制成型内外带栓钉或加劲肋方钢管，方钢管柱在中部钢管内外壁带有栓钉或加劲肋用于增强方钢管与外包高性能混凝土之间的粘结性能，又可以增加方钢管的局部稳定性；

步骤2：方钢管柱底部周边开螺栓孔；在方钢管柱底部预制叠合梁高范围以上0.5米周边开有4个螺栓孔，用于临时固定方钢管套管；

步骤3：方钢管离心生产内部薄壁离心混凝土护壁，形成内壁保护层，既提高方钢管的耐久性，又提高方钢管的局部稳定性；

步骤4：预制生产外包高性能混凝土方钢管预制柱；方钢管外包高性能混凝土，既提高方钢管的耐久性，又增强方钢管的耐火性能，满足方钢管预制柱的防火要求；

步骤5：先张法生产预制叠合梁；采用先张法预应力生产台座首先张拉高强度低松弛预应力钢绞线，在预制叠合梁端部预埋工字钢，然后浇筑梁混凝土，待混凝土达到需要的强度后截断预应力钢绞线进行预应力放张；

步骤6：生产带连接翼板的节点方钢管套管；按照方钢管预制柱的尺寸及周边预制叠合梁的连接要求，生产带连接翼板的节点方钢管套管，方钢管套管四面分别开有螺栓孔，用于和方钢管柱底部四面的螺栓孔配合临时固定方钢管套管，连接翼板上面也开有相应的螺栓孔用于与预制叠合梁端部带有的工字钢上的螺栓孔用高强度螺栓连接，形成梁柱节点；