[发明专利]预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱装配结构及其施工方法

说明书

【技术领域】

本发明属于土木工程中预制装配式结构技术领域，具体涉及一种预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构及其施工方法。

【背景技术】

传统现浇施工方式工业化程度低，施工条件差，费时费力，不利于节能环保，质量通病难以根除、安全事故也时有发生。采用预制装配式结构能够节能、节水、节材，大幅度减少建筑垃圾、降低噪声污染，减少劳动力用量和强度，有效改善施工环境，提高工程质量。

传统钢筋混凝土梁和钢管混凝土柱的节点多数采用钢筋环绕式连接，现场需要安装模板，钢筋绑扎并连接，工序复杂，施工困难；节点连接处截面尺寸较大。钢管混凝土柱连接节点装配中主要和钢梁连接，连接处采用端板和螺栓，与柱外部钢管连接，荷载作用下外钢管容易发生鼓曲，节点连接刚度较弱，承载力和整体性也较差。目前工程中尚缺少预制混凝土梁和钢管混凝土柱的连接结构，对于预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的连接更是缺少。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种承载力高、刚度大、抗震延性好的预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种承载力高、刚度大、抗震延性好的预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构的施工方法。

本发明要解决的技术问题之一是这样实现的：

一种预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构，所述复合钢管混凝土柱包括内钢管、外钢管；所述内钢管与所述外钢管之间具有夹层混凝土；所述内钢管上设置内管连接板，该内管连接板上设有多个螺栓孔；所述外钢管包括上部外钢管和下部外钢管；所述上部外钢管的底部开设有孔洞，用于所述预制混凝土梁的装配；

所述预制混凝土梁包括预制钢筋混凝土、预埋梁端钢管；所述预埋梁端钢管的中心设置梁端连接板，所述预埋梁端钢管的周边设置多个纵向钢筋；所述梁端连接板上设有多个螺栓孔；所述纵向钢筋的外围设置箍筋；所述纵向钢筋在梁端竖向弯起，锚固在所述夹层混凝土中；

所述内管连接板和所述梁端连接板通过多个螺栓进行锁固连接。

进一步地，所述内钢管内具有内层混凝土。

进一步地，所述内钢管和所述外钢管均为方形钢管，所述内钢管的边与所述外钢管的边形成45度角；所述内管连接板设置于所述内钢管的角部。

进一步地，所述外钢管和所述梁端钢管均采用碳素钢、不锈钢、或耐火钢。

本发明要解决的技术问题之二是这样实现的：

一种预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：首先在加工厂预先加工好内钢管、外钢管的上部外钢管和下部外钢管，内管连接板和梁端连接板在设计位置设置螺栓孔，将内管连接板按设计高度焊接在内钢管的角部，梁端连接板和梁端钢管预埋在预制钢筋混凝土的端部；

步骤2：安装内钢管和下部外钢管于设计位置，吊起预制混凝土梁，将梁端钢管搁置在下部外钢管上；

步骤3：将梁端连接板和内管连接板的螺栓孔对准，并用螺栓连接；

步骤4：放置上部外钢管，然后将梁端钢管、上部外钢管、下部外钢管焊接；

步骤5：填充夹层混凝土于内钢管和外钢管之间，并填满至梁端钢管内。

进一步地，所述步骤5中，还包括：填充内层混凝土于内钢管内部，从而形成实心结构。

本发明的优点在于：本发明的预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱的装配结构真正实现了强柱弱梁、强节点弱构件的抗震设计理念。承载力高、刚度大、抗震延性好、整体性优越、施工方便且施工质量好、对混凝土提供有效约束、梁端塑性铰外移。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱装配结构立体示意图。

图2是本发明预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱装配结构剖面图。

图3是本发明复合钢管混凝土柱立体示意图(去除上部外钢管)。

图4是本发明的上部外钢管立体图。

图5是本发明的预制混凝土梁立体图。

图6是本发明预制混凝土梁(去除梁端钢管)的内部构造立体图。

图7是本发明预制混凝土梁和复合钢管柱连接示意图(去除上部外钢管)。

图中标号：