预制装配轻钢混凝土板柱结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑设计领域，尤其涉及一种预制装配轻钢混凝土板柱结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]预制轻钢混凝土结构是一种符合建筑工业化生产方式的结构型式，具有标准化设计、预制化生产、装配化施工的突出优点。
[0003]目前应用较为普遍的装配整体式混凝土框架、混凝土框架一剪力墙、混凝土全剪力墙等结构体系存在如下的缺点或问题:
[0004]1)施工过程存在大量的混凝土现浇湿作业，工艺繁复，建造效率不高；
[0005]2)构件预制率过低(15%?40% )，且较难提高；
[0006]3)预制构件的种类和规格偏多，相应增加了工厂预制费用，建造成本居高不下，难以推广。
[0007]目前的装配式混凝土板柱结构型式的应用一定程度地缓解了上述矛盾，但是由于预制板与预制柱的节点需要足够的刚度以提高结构的抗侧能力，所以预制板与预制柱的节点受力较为复杂，装配化设计和施工难度较大；另外，现有的板柱结构抗侧能力有限，不适宜建造高层建筑，其推广和应用具有明显的局限性。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种预制装配轻钢混凝土板柱结构及其施工方法，以使其预制装配率高、施工成本低、现场湿作业少且建筑适应性强。
[0009]为了达到上述技术目的，本发明提供一种预制装配轻钢混凝土板柱结构，所述预制装配轻钢混凝土板柱结构为单层或多层结构，若干根预制轻钢混凝土柱竖向设置于所述单层或多层结构的整体结构中，所述单层或多层结构的每层中均设有预制轻钢混凝土楼板及预制轻钢混凝土墙式支撑，每层中的预制轻钢混凝土楼板均通过所述若干根预制轻钢混凝土柱划分为若干楼板板块，并通过其与所述预制轻钢混凝土柱的装配组装成预制轻钢混凝土楼板，每层中的预制轻钢混凝土墙式支撑均通过所述若干根预制轻钢混凝土柱所分害J，每块所述预制轻钢混凝土墙式支撑均设置于所述预制轻钢混凝土楼板上，并位于两根相邻预制轻钢混凝土柱之间。
[0010]进一步的，所述预制轻钢混凝土柱、预制轻钢混凝土楼板或/和预制轻钢混凝土墙式支撑由带抗剪构造的型钢板件组成其轻钢框架，并对其进行外包混凝土浇筑。
[0011]进一步的，所述抗剪型钢板件包括轻型型钢板件和抗剪构造件，通过在所述轻型型钢板件上进行冲孔作业，以形成所述抗剪构造件。
[0012]进一步的，所述预制轻钢混凝土柱的框架通过竖向设置的抗剪型钢板件组成其四个竖向角线，并通过横向设置的抗剪型钢板件作为缀板连接各竖向设置的抗剪型钢板件以形成。
[0013]进一步的，所述预制轻钢混凝土墙式支撑的框架通过竖向、横向及斜向设置的抗剪型钢板件组合装配以形成。
[0014]进一步的，当所述预制轻钢混凝土墙式支撑为不开洞的墙式支撑时，所述不开洞的墙式支撑的框架通过竖向设置的抗剪型钢板件组成其四个竖向角线，通过横向设置的抗剪型钢板件作为缀板连接各竖向设置的抗剪型钢板件，并通过斜向设置的抗剪型钢板件作为斜向支撑连接各对角线以形成。
[0015]进一步的，当所述预制轻钢混凝土墙式支撑为设置窗洞的墙式支撑时，所述设置窗洞的墙式支撑的框架分为多个框架单元，每个所述框架单元均通过竖向设置的抗剪型钢板件组成其四个竖向角线，通过横向设置的抗剪型钢板件作为缀板连接各竖向设置的抗剪型钢板件，并通过斜向设置的抗剪型钢板件作为斜向支撑连接各对角线以形成。
[0016]进一步的，当所述预制轻钢混凝土墙式支撑为设置门洞的墙式支撑时，所述设置门洞的墙式支撑的框架分为多个框架单元，每个所述框架单元均通过竖向设置的抗剪型钢板件组合而成，通过横向设置的抗剪型钢板件作为缀板连接各竖向设置的抗剪型钢板件，并通过斜向设置的抗剪型钢板件作为斜向支撑连接各对角线以形成。
[0017]进一步的，所述预制轻钢混凝土墙式支撑的顶部与所述预制轻钢混凝土柱之间或/和两根相邻预制轻钢混凝土柱之间靠近上层预制轻钢混凝土楼板处还设有抗震耗能组合
目.ο
[0018]进一步的，所述抗震耗能组合装置包括钢套、钢轴、钢圈、预紧螺母和蝶形弹簧，所述钢轴设置于所述钢套中，所述钢轴两端通过所述预紧螺母固定于所述钢套中，并与所述钢套的内壁之间留有余量，所述钢圈套设并固定于所述钢轴上，其两端均设有所述蝶形弹簧，所述蝶形弹簧一端靠在所述钢轴上，另一端靠在所述钢套的内壁上。
[0019]进一步的，当所述抗震耗能组合装置设置于所述预制轻钢混凝土墙式支撑的顶部与所述预制轻钢混凝土柱之间时，所述抗震耗能组合装置的钢套与所述预制轻钢混凝土墙式支撑整体预制加工成型，其钢轴靠近所述预制轻钢混凝土柱的一端通过一连接节点与所述预制轻钢混凝土柱刚性连接或铰接。
[0020]进一步的，当所述抗震耗能组合装置设置于两根相邻预制轻钢混凝土柱之间靠近上层预制轻钢混凝土楼板处时，所述抗震耗能组合装置斜向设置，其钢套靠近所述预制轻钢混凝土柱的一端通过一连接节点或一刚性支撑与所述预制轻钢混凝土柱刚性连接或铰接，其钢轴靠近所述上层预制轻钢混凝土楼板的一端通过一连接节点与所述上层预制轻钢混凝土楼板刚性连接或铰接。
[0021]进一步的，每两根所述预制轻钢混凝土柱之间设置的所述抗震耗能组合装置的数量为两个，其均对称设置。
[0022]进一步的，每根所述预制轻钢混凝土柱均以一层或两层高度为一预制轻钢混凝土节段，并由所述预制轻钢混凝土节段竖向相接组成所述预制轻钢混凝土柱。
[0023]进一步的，所述预制轻钢混凝土节段包括上连接结构和下连接结构，通过所述上连接结构嵌入所述下连接结构中并焊接以将两根所述预制轻钢混凝土节段相接。
[0024]进一步的，所述上连接结构包括柱顶钢连接件、导向钢板、柱顶埋件钢板和柱顶钢节点锚固段，所述柱顶埋件钢板与柱顶钢节点锚固段相连并均埋设于所述预制轻钢混凝土节段的顶部，所述柱顶钢连接件设置于所述预制轻钢混凝土节段的顶部，所述导向钢板设置于所述柱顶钢连接件的侧面，所述柱顶钢连接件和导向钢板均与所述柱顶埋件钢板固定连接。
[0025]进一步的，所述下连接结构包括柱底钢节点锚固段、柱底埋件钢板和柱底钢连接件，所述柱底埋件钢板与所述柱底钢节点锚固段相连并均埋设于所述预制轻钢混凝土节段的底部，所述柱底钢连接件设置于所述预制轻钢混凝土节段的底部，并与所述柱底埋件钢板固定连接，所述柱底钢连接件与所述柱顶导向钢板的设置位置相对应且形状相匹配。
[0026]进一步的，所述若干根预制轻钢混凝土柱呈阵列式分布，每四根所述预制轻钢混凝土柱将每层中的所述预制轻钢混凝土楼板划分为一块所述楼板板块。
[0027]进一步的，所述预制轻钢混凝土柱的周侧设有柱钢骨连接件，所述预制轻钢混凝土楼板中的各楼板板块靠近所述预制轻钢混凝土柱的一角上设有楼板钢骨连接件，通过所述柱钢骨连接件与所述楼板钢骨连接件相互嵌入其中并焊接以将所述预制轻钢混凝土楼板与所述预制轻钢混凝土柱相接。
[0028]进一步的，所述柱钢骨连接件包括柱上翼缘钢板、柱连接单元和柱下翼缘钢板，所述柱连接单元包括两块竖向设置于所述柱上翼缘钢板与所述柱下翼缘钢板之间的柱腹板和两个设置于所述柱下翼缘钢板中的柱槽口，所述两块竖向设置的柱腹板相互垂直设置。
[0029]进一步的，所述楼板钢骨连接件包括楼板上翼缘钢板、楼板连接单元和楼板下翼缘钢板，所述楼板连接单元包括两块竖向设置于所述楼板上翼缘钢板与所述楼板下翼缘钢板之间的楼板腹板和两个设置于所述楼板上翼缘钢板中楼板槽口，所述两块竖向设置的楼板腹板相互垂直设置，所述两块柱腹板与所述两个楼板槽口的位置设置相对应且形状相匹配，所述两块楼板腹板与所述两个柱槽口的位置设置相对应且形状相匹配。
[0030]进一步的，与四块所述楼板板块相接的预制轻钢混凝土柱为中柱，所述中柱的柱钢骨连接件中的柱连接单元的数量为四个，其分别与相邻的四块楼板板块的楼板钢骨连接件中的楼板连接单元相互嵌入其中并焊接以将所述预制轻钢混凝土楼板与所述中柱相接。
[0031]进一步的，与两块所述楼板板块相接的预制轻钢混凝土柱为边柱，所述边柱的柱钢骨连接件中的柱连接单元的数量为两个，其分别与相邻的两块楼板板块的楼板钢骨连接件中的楼板连接单元相互嵌入其中并焊接以将所述预制轻钢混凝土楼板与所述边柱相接。
[0032]进一步的，与单块所述楼板板块相接的预制轻钢混凝土柱为角柱，所述角柱的柱钢骨连接件中的柱连接单元的数量为一个，其与相邻的一块楼板板块的楼板钢骨连接件中的楼板连接单元相互嵌入其中并焊接以将所述预制轻钢混凝土楼板与所述角柱相接。
[0033]进一步的，所述预制轻钢混凝土墙式支撑通过钢结构焊接或栓接方式与所述预制轻钢混凝土楼板相接。
[0034]进一步的，所述预制轻钢混凝土楼板由井字型分布的轻钢骨架与混凝土组合而成，所述预制轻钢混凝土楼板之间通过轻钢骨架焊接形成整体。
[0035]本发明提供一种上述预制装配轻钢混凝土板柱结构的施工方法，其包括:
[0036]步骤一:在结构基础上吊装所述若干根预制轻钢混凝土柱中的一个预制轻钢混凝土节段；
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