[发明专利]体内预应力组合梁构成的框架及其施工方法

说明书

本发明涉及的是体内预应力组合梁构成的框架及其施工方法，这种体内预应力组合梁构成的框架由组合柱和组合梁通过节点连接构成，组合梁水平设置在组合柱之间，节点为内填自密实混凝土的外套整体式节点；组合柱为节段式中空管混凝土组合柱，组合梁为翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力蜂窝型工字梁；组合梁下翼缘矩形钢管中布置的预应力筋从下加强带腔环板内绕过节点外管，预应力筋通过单孔定位板和开洞的双孔主定位板定位，在节点端梁处实现张拉锚固；组合梁的自密实细石混凝土和节点端梁的自密实细石混凝土是贯通的。本发明解决了翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力工字梁与中空管混凝土组合柱连接节点的复杂性问题。

技术领域

本发明涉及土木建筑结构领域中的房屋框架结构，具体涉及体内预应力组合梁构成的框架及其施工方法。

背景技术

常规钢筋混凝土框架结构体系中，框架节点多为钢筋混凝土现浇节点，这类钢筋混凝土节点与框架梁柱一样需要支模、绑扎钢筋随后浇筑混凝土，构件不但承载力较低、施工周期偏长，而且在地震作用下节点易发生破坏。随着土木建筑业的迅速发展，钢管混凝土结构得到广泛的应用，中空夹层混凝土结构是基于钢管混凝土结构的一种新型结构形式，中空夹层钢管混凝土是在内外两层同心钢管之间浇筑混凝土形成的组合构件，其内外钢管取代了钢筋并对夹层混凝土产生约束作用，混凝土处于三向受压状态抗压性能得到提高，塑性和韧性性能得到改善，与传统的钢管混凝土构件相比，中空夹层钢管混凝土构件整体具有自重轻、抗弯刚度大、抗震性能好和耐火性好的特性。翼缘为矩形钢管混凝土蜂窝组合梁是在工字钢梁基础上演变出来的，大大增加翼缘的刚度，提高梁的整体稳定性，但是中空夹层钢管混凝土柱-翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力蜂窝组合梁构成的结构体系的节点复杂性却制约了该类体系在实际工程中的应用，因此提出一种合理的节点连接方式迫在眉睫，同时由于采用了翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力蜂窝组合梁，和常规的预应力混凝土梁有所不同，常规梁可以定位绑扎预应力筋，然后浇筑混凝土，而翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力蜂窝组合梁钢管是封闭的，对预应力筋布置定位需提前处理，因此如何解决预应力筋在封闭的内部准确定位也是该发明面临的棘手问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供体内预应力组合梁构成的框架，这种体内预应力组合梁构成的框架用于解决翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力工字梁与中空管混凝土组合柱连接节点的复杂性问题，本发明的另一个目的是提供这种体内预应力组合梁构成的框架的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种体内预应力组合梁构成的框架由组合柱和组合梁通过节点连接构成，组合梁水平设置在组合柱之间，节点为内填自密实混凝土的外套整体式节点；外套整体式节点包括带有上连接环和下连接环的节点外管，上连接环和下连接环上均设有螺栓孔，节点外管上部有上加强带腔环板，下部有下加强带腔环板，上加强带腔环板水平向外延伸形成内腔相通的上节点端梁，下加强带腔环板水平向外延伸形成内腔相通的下节点端梁，上节点端梁与下节点端梁之间为节点腹板，节点腹板预留螺栓孔，上节点端梁与下节点端梁均设置有端梁连接板，下加强带腔环板内部设置有单孔定位板和开洞的双孔主定位板，单孔定位板和开洞的双孔主定位板均通过各自底边与下加强带腔环板固定；组合柱为节段式中空管混凝土组合柱，组合梁为翼缘为矩形钢管混凝土的体内预应力蜂窝型工字梁；节点通过上连接环、下连接环与组合柱固定连接，节点通过端梁连接板及节点腹板与组合梁连接，组合梁下翼缘矩形钢管中布置的预应力筋从下加强带腔环板内绕过节点外管，预应力筋通过单孔定位板和开洞的双孔主定位板定位，预应力筋形成对称曲线型，在节点端梁处实现张拉锚固；组合梁和节点的节点端梁中浇筑自密实细石混凝土，浇筑完自密实细石混凝土后，组合梁的自密实细石混凝土和节点端梁的自密实细石混凝土是贯通的，养护后与节点外管形成一体。