预制装配式混凝土框架结构的制作方法

本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种预制装配式混凝土框架结构。

背景技术：

随着建筑行业的发展，建筑工业化已成为主要的发展方向。南方电网为贯彻中长期战略发展，更好的推进电网基建一体化工作，推动绿色电网建设，在节能减排、绿色环保等方面充分发挥社会示范作用，正积极推动建筑工业化即装配式建筑物在电网的应用。对装配式建筑物，预制装配式混凝土框架结构最为常见，也最适合变电站建筑物。

目前，国内外预制装配式混凝土框架结构多为预制柱上、下层柱纵向钢筋在节点处断开并采用灌浆套筒连接，预制梁和预制柱通过后浇的节点混凝土连接，节点处整体性很差，使得节点的抗震性能差成为了预制装配式混凝土框架结构的一个短板，同时，施工工序繁琐复杂，严重影响预制装配式混凝土框架结构的推广。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、抗震性强的预制装配式混凝土框架结构，可实现“强节点，弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种预制装配式混凝土框架结构，包括预制柱及预制梁，其中，所述预制柱与预制梁的一端相连并于连接处形成节点区域；所述预制柱被所述节点区域分割为上层柱体及下层柱体，所述上层柱体及下层柱体在所述节点区域通过预埋于所述预制柱内的纵向加强钢相连；所述预制梁与预制柱相连的一端预埋有梁端加强钢，所述梁端加强钢延伸至所述预制梁外；所述纵向加强钢与梁端加强钢之间通过螺栓连接以使所述预制柱与预制梁相固定。

作为上述方案的改进，所述预制柱内预埋有柱体纵向钢筋且所述柱体纵向钢筋在所述节点区域处连续。

作为上述方案的改进，所述纵向加强钢与梁端加强钢相连的一侧设有与所述纵向加强钢焊接为一体的柱端加强钢，所述柱端加强钢与梁端加强钢之间通过节点板固定。

作为上述方案的改进，所述柱端加强钢与梁端加强钢上均设有供螺栓贯穿的螺栓孔，所述节点板上设有与螺栓孔相对应的通孔，所述螺栓穿过螺栓孔和通孔将所述预制柱与预制梁相固定。

作为上述方案的改进，所述柱端加强钢与梁端加强钢上分别设有两个位于同一竖直方向上的螺栓孔，所述节点板上设有四个与螺栓孔相对应的通孔。

作为上述方案的改进，所述预制柱内预埋有柱体箍筋，所述柱体箍筋在所述节点区域内被所述节点板截断并与所述节点板相互焊接为闭合结构。

作为上述方案的改进，所述纵向加强钢、柱端加强钢及梁端加强钢均为工字钢。

作为上述方案的改进，对所述梁端加强钢的下翼缘作削弱处理，使所述梁端加强钢的下翼缘长度短于上翼缘长度。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型结合工程实际，针对目前国内外普通预制装配式混凝土框架的弊端，创造性地在节点处增设型钢加强节点，实现了“强节点，弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念设计，使预制装配式混凝土框架结构的节点具有等同现浇混凝土框架节点的抗震性能和耗能能力，同时又大大减少了施工工序和难度，为预制装配式混凝土框架的推广应用提供了有力的技术支持。具体如下：

（1）预制柱的上层柱体及下层柱体在节点区域通过纵向加强钢相连，且柱体纵向钢筋在所述节点区域处连续，确保了预制柱的上层柱体及下层柱体在节点区域的连续性及整体性，方便可靠，遵循了“强节点，弱构件”的抗震概念设计，使预制装配式混凝土框架结构的节点具有等同现浇混凝土框架节点的抗震性能和耗能能力，有利于提高整个建筑物的抗震性能，使得安装施工更为便捷；

（2）预制梁内预埋有梁端加强钢，预制柱与预制梁的节点区域采用螺栓可靠连接，使纵向加强钢、柱端加强钢及梁端加强钢连成一体并形成型钢加强的节点核心区，并且节点核心区的混凝土在预制柱与预制梁拼装好后再浇注，实现预制梁自承重，无需额外设置梁支撑和板支撑，大大减少施工工序和难度，也降低施工成本和减少施工工期；

（3）在预制柱内预埋柱体箍筋，通过柱体箍筋箍紧混凝土可有效防止混凝土往外蹦。在节点区域，需通过节点板将柱端加强钢及梁端加强钢连成一体以实现预制梁与预制柱的连接，但这样会影响节点区域中柱体箍筋的布局，因此，需将受影响的柱体箍筋截断，并将截断的柱体箍筋与节点板相互焊接为闭合结构以形成新型的箍筋结构，从而实现在柱端加强钢及梁端加强钢稳定连接的同时，保证节点区域混凝土被牢牢箍住，提高了预制柱的抗剪强度。

（4）对梁端加强钢进行翼缘削弱处理，使梁端加强钢在提高梁端抗剪承载力的同时，不要过大提高梁端的受弯承载力，实现“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念设计，提高建筑物的整体延性和抗倒塌性能。

附图说明

图1是本实用新型预制装配式混凝土框架结构中预制柱与预制梁固定前的结构示意图；

图2是本实用新型预制装配式混凝土框架结构中预制柱与预制梁固定后的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是图3中钢结构的示意图；

图5是本实用新型中预制柱的立体图；

图6是本实用新型中预制柱的剖视图；

图7是本实用新型中预制梁的立体图；

图8是本实用新型中预制梁的剖视图；

图9是预制柱中柱体箍筋与节点板的组合示意图；

图10是预制柱中柱体箍筋与节点板另一视觉的组合示意图；

图11是预制梁中梁端加强钢的第一实施例截面图；

图12是预制梁中梁端加强钢的第二实施例截面图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1~图4，本实用新型预制装配式混凝土框架结构应用于装配式变电站内建筑物，其包括预制柱1及预制梁2，其中，所述预制柱1与预制梁2的一端通过螺栓相连并于连接处形成节点区域。

如图5及图6所示， 所述预制柱1内沿长度方向预埋有纵向加强钢12，所述预制柱1被所述节点区域分割为上层柱体1a及下层柱体1b，所述上层柱体1a及下层柱体1b在所述节点区域通过纵向加强钢12相连；同时，所述预制柱1内沿长度方向预埋有柱体纵向钢筋11，而且所述柱体纵向钢筋11依次贯穿上层柱体1a、节点区域及下层柱体1b，使柱体纵向钢筋11在所述节点区域处连续。所述纵向加强钢12优选为Q235级钢材，所述柱体纵向钢筋11优选为HRB400级钢筋。

如图7及图8所示，所述预制梁2内预埋有梁体纵向钢筋21及梁体箍筋23，所述预制梁2与预制柱1相连的一端预埋有梁端加强钢22，所述梁体纵向钢筋21及梁端加强钢22延伸至所述预制梁2外。所述梁端加强钢22优选为Q235级钢材，所述梁体纵向钢筋21优选为HRB400级钢筋，所述梁体箍筋23优选为HPB300级钢筋。

参见图1~图4，所述纵向加强钢12与梁端加强钢22之间通过螺栓连接。具体地，所述纵向加强钢12与梁端加强钢22相连的一侧设有与所述纵向加强钢12焊接为一体的柱端加强钢13，所述柱端加强钢13与梁端加强钢22之间通过节点板3固定从而实现所述预制柱1与预制梁2的固定，所述柱端加强钢13优选为Q235级钢材。

进一步，所述柱端加强钢13与梁端加强钢22上均设有供螺栓4贯穿的螺栓孔，所述节点板3上设有与螺栓孔相对应的通孔，所述螺栓4穿过螺栓孔和通孔将所述预制柱1与预制梁2相固定。优选地，所述柱端加强钢13与梁端加强钢22上分别设有两个位于同一竖直方向上的螺栓孔，所述节点板3上设有四个与螺栓孔相对应的通孔，所述螺栓4为10.8级高强螺栓。

需要说明的是，目前国内外预制装配式混凝土框架结构多为预制柱上、下层柱纵向钢筋在节点处断开并采用灌浆套筒连接，预制梁和预制柱通过后浇的节点混凝土连接，节点处整体性很差，使得节点的抗震性能差成为了预制装配式混凝土框架结构的一个短板，同时，施工工序繁琐复杂，严重影响预制装配式混凝土框架结构的推广。与现有技术相比，本实用新型预制装配式混凝土框架结构中，预制柱1内预埋有柱体纵向钢筋11及纵向加强钢12，可有效确保上层柱体1a及下层柱体1b在节点区域的连续性及整体性，方便可靠。同时，预制柱1内预埋有纵向加强钢12及柱端加强钢13，预制梁2内预埋有梁端加强钢22，预制柱1与预制梁2的节点区域采用螺栓4可靠连接，使纵向加强钢12、柱端加强钢13及梁端加强钢22连成一体并形成型钢加强的节点核心区，大大加强了节点核心区的极限承载力，使预制装配式混凝土框架结构的节点具有等同现浇混凝土框架节点的抗震性能和耗能能力，体现了“强节点，弱构件”的抗震概念设计，有利于提高整个建筑物的抗震性能，使得安装施工更为便捷，符合国家推广绿色节能建筑物的方针政策，可以在变电站建筑甚至其他工业、民用建筑物中推广应用。

如图9及图10所示，所述预制柱1内预埋有柱体箍筋14，所述柱体箍筋14在所述节点区域内被所述节点板3截断并与所述节点板3相互焊接为闭合结构。所述柱体箍筋14优选为HPB300级钢筋。

需要说明的是，通过柱体箍筋14箍紧混凝土可有效防止混凝土往外蹦。在节点区域，需通过节点板3将柱端加强钢13及梁端加强钢22连成一体以实现预制梁2与预制柱1的连接，但这样会影响节点区域中柱体箍筋14的布局，因此，需将受影响的柱体箍筋14截断，并将截断的柱体箍筋14与节点板3相互焊接为闭合结构以形成新型的箍筋结构，从而实现在柱端加强钢13及梁端加强钢22稳定连接的同时，保证节点区域混凝土被牢牢箍住，提高了预制柱的抗剪强度。

如图10及图11所示，所述纵向加强钢12、柱端加强钢13及梁端加强钢22均为工字钢。

进一步，对所述梁端加强钢22的下翼缘22b作削弱处理，使所述梁端加强钢22中下翼缘22b的长度短于上翼缘22a的长度。需要说明的是，对梁端加强钢22进行翼缘削弱处理，令下翼缘22b的长度短于上翼缘22a的长度，可使梁端加强钢22在提高梁端抗剪承载力的同时，不要过大提高梁端的受弯承载力，实现“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念设计，提高建筑物的整体延性和抗倒塌性能。

由上可知，本实用新型结合工程实际，针对目前国内外普通预制装配式混凝土框架的弊端，创造性地在节点处增设型钢加强节点，实现了“强节点，弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念设计，使预制装配式混凝土框架结构的节点具有等同现浇混凝土框架节点的抗震性能和耗能能力，同时又大大减少了施工工序和难度，为预制装配式混凝土框架的推广应用提供了有力的技术支持。具体如下：

（1）预制柱的上层柱体及下层柱体在节点区域通过纵向加强钢相连，且柱体纵向钢筋在所述节点区域处连续，确保了预制柱的上层柱体及下层柱体在节点区域的连续性及整体性，方便可靠，遵循了“强节点，弱构件”的抗震概念设计，使预制装配式混凝土框架结构的节点具有等同现浇混凝土框架节点的抗震性能和耗能能力，有利于提高整个建筑物的抗震性能，使得安装施工更为便捷；

（2）预制梁内预埋有梁端加强钢，预制柱与预制梁的节点区域采用螺栓可靠连接，使纵向加强钢、柱端加强钢及梁端加强钢连成一体并形成型钢加强的节点核心区，使预制装配式混凝土框架结构的节点的现浇混凝土框架节点的梁端受弯、受剪承载力，并且节点核心区的混凝土在梁端受弯、受剪承载力高于预制柱与预制梁拼装好后再浇注，实现预制梁自承重，无需额外设置梁支撑和板支撑，大大减少施工工序和难度，也降低施工成本和减少施工工期；

（3）在预制柱内预埋柱体箍筋，所述柱体箍筋在所述节点区域内被所述节点板截断并与所述节点板相互焊接为闭合的新型箍筋结构，从而实现在柱端加强钢及梁端加强钢稳定连接的同时，保证节点区域混凝土被牢牢箍住，提高了预制柱的抗剪强度；

（4）对梁端加强钢进行翼缘削弱处理，使梁端加强钢在提高梁端抗剪承载力的同时，不要过大提高梁端的受弯承载力，实现“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的抗震概念设计，提高建筑物的整体延性和抗倒塌性能。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。