一种钢构架骨架模壳装配整体式RC框架结构及施工方法与流程

本发明属于装配式混凝土结构技术领域，具体涉及一种钢构架骨架预制模壳装配整体式rc框架结构及其施工方法。

背景技术：

发展装配式结构是建筑工业化的必由之路，我国目前在大力推动装配式结构的发展，其中装配式rc结构是重要方向之一。国内外学者对装配式rc结构做了大量的研究工作。国外，欧美地区装配式rc应用非常普遍，主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列，已经编制了一系列的工程标准和应用手册，日本在借鉴欧美成功经验的基础上开发出预制侧面板现浇核心混凝土、预制梁、柱外壳现浇核心混凝土等多种装配整体式rc结构形式。国内，从20世纪五六十年代开始研究装配式rc结构，目前已有多种装配式结构形式在我国得到应用与推广，例如，60年代引进的装配式大板结构；1977年从南斯拉夫引入的整体预应力装配式板柱体系（ims体系）；由日本引入的装配式预应力结构；1999年南京大地集团从法国引进的预制预应力混凝土装配整体式框架，简称世构体系(scope)等，其中装配式大板结构现主导国内装配式结构的市场，主要用于高层住宅。根据乡村城镇化的基本国策，可以预见，今后中低层住宅将占据建筑业很大的市场。对于中低层住宅，相比大板结构，采用rc框架结构具有较大的经济优势。

对于装配式rc框架结构，结构的整体性问题、预制构件的运输问题、施工质量问题等都是制约其发展的重要因素。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种创新性的装配式rc框架结构及其施工方法，该结构的预制构件制作简便，重量小，可以工厂化生产，同时运输、吊装方便；该结构形式的施工程序简单，因此施工质量容易得到保证；该结构形式由于核心混凝土采用现浇，因此跟现浇结构一样具有较好的整体性。

本发明提出的钢构架骨架预制模壳装配整体式rc框架结构，由钢构架骨架模壳梁和钢构架骨架模壳柱组成；通过在钢构架外侧组装增强型混凝土薄板制作成梁、柱的预制模壳，梁、柱预制模壳吊装定位并做好相邻梁、相邻柱的钢构架的连接后浇筑梁、柱核心区和板面混凝土形成整体结构；其中钢构架既作为预制模壳的骨架，在模壳吊装时承受吊装荷载及模壳吊装后承受混凝土浇筑等施工荷载，结构形成后又替代常用的钢筋笼作为梁、柱的受力骨架，承受结构上的设计荷载。

本发明中，钢构架由纵向弦杆和横向缀条通过焊接或螺栓连接形成；纵向弦杆采用角钢或钢板条，横向缀条采用钢板条，梁预制模壳所用横向缀条留有组装增强型混凝土薄板的螺栓孔，柱预制模壳所用横向缀条焊有组装增强型混凝土薄板的螺栓杆。

本发明中，增强型混凝土薄板可以采用纤维织物网增强或钢丝网增强，其上留有螺栓组装孔，通过螺栓连接组装在钢构架外侧。

本发明中，梁的预制模壳的钢构架顶面高出两侧混凝土板顶面，高出的高度为楼板厚度减去楼板板面钢筋的直径与保护层厚度之和；钢构架的上、下弦杆在预制模壳两端伸出，伸出长度为锚固、搭接或螺栓连接或焊接所需长度。

本发明中，柱的预制模壳在与梁连接的位置，所对应的侧面上留有“u”形企口，其宽度为梁外边缘宽度，其高度为梁底到板面的高度；除了顶层外，钢构架的上端伸出预制模壳外，伸出长度为搭接所需长度。

本发明中，相邻梁钢构架的连接是将相邻梁钢构架的弦杆进行焊接或螺栓连接或搭接,相邻柱钢构架的连接是将相邻柱钢构架的弦杆进行搭接。

另外一方面，本发明涉及一种建造上述钢构架骨架预制模壳装配整体式rc框架结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）在工厂预制增强型混凝土薄板和钢构架；

（2）在工厂或在施工现场对增强型混凝土薄板和钢构架进行组装形成梁、柱预制模壳；

（3）在基础上放线定位；

（4）吊装柱预制模壳并进行定位、固定；

（5）吊装梁预制模壳并进行定位、固定；

（6）重复步骤（4）到（5）完成本层梁、柱预制模壳的定位、固定；

（7）对相邻梁的纵向弦杆进行焊接或螺栓连接或搭接处理；

（8）吊装预制叠合板并进行定位、固定；

（9）同时在梁、柱预制模壳内浇筑核心混凝土和在预制叠合板上浇筑板面混凝土；

（10）重复（4）到（9）各步骤进行下一层施工。

本发明的创新性在于结合装配式混凝土结构施工速度快、节能环保等特点，开发了一种可适用于住宅、公共建筑物、工业厂房的钢构架骨架预制模壳装配整体式rc框架结构及其施工方法。所述结构及其施工方法具有以下优点：

（1）构件预制部分制作加工简单，安装方便，可在工厂预制，易于保证质量；

（2）构件预制部分质量轻，便于运输，便于吊装；

（3）采用钢构架作为结构的受力骨架结构的受力性能好；

（4）施工方法简单，易于保证施工质量。

附图说明

图1是本发明的梁、柱预制模壳连接结构示意图；

图2是本发明的梁预制模壳结构示意图；

图3是本发明的柱预制模壳结构示意图；

图4是本发明的柱预制模壳上端企口示意图；

图中：1、纵向弦杆；2、横向缀条；3、增强型混凝土薄板；4、螺栓孔；5、螺栓杆；6、企口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

根据结构设计要求的钢构架骨架预制模壳梁、柱尺寸在工厂制作在特定位置带有螺栓孔的采用钢丝网增强的混凝土薄板；根据钢构架骨架预制模壳梁、柱满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求制作梁、柱的钢构架，所述钢构架由角钢制作成的纵向弦杆和钢板条制作成的横向缀条通过螺栓连接构成，所述梁钢构架的横向缀条在特定位置制作有组装混凝土薄板的螺栓孔，所述柱钢构架的横向缀条在特定位置焊有组装混凝土薄板的螺栓杆。

将梁的混凝土薄板与钢构架通过螺栓组装形成梁的预制模壳，如附图2所示，其中，钢构架顶面高出混凝土板顶面9.5厘米（采用12厘米厚的楼板），钢构架的纵向弦杆伸出预制模壳两端，伸出长度为锚固、搭接或螺栓连接或焊接所需长度。

将柱的混凝土薄板与钢构架通过螺栓组装形成柱的预制模壳，如附图3所示。如附图4所示，柱的预制模壳在与梁连接的位置，所对应的侧面上留有“u”形企口，其宽度为梁外边缘宽度，其高度为梁底到板面的高度；除了顶层外，钢构架的上端伸出预制模壳外，伸出长度为搭接所需长度。

将梁、柱的预制模壳运至施工现场，然后按如下步骤进行施工：

（1）在基础上放线定位；

（2）吊装柱预制模壳并进行定位、固定；

（3）吊装梁预制模壳并进行定位、固定；

（梁、柱预制模壳的连接示意图见附图1）

（4）重复步骤（2）到（3）完成本层梁、柱预制模壳的定位、固定；

（5）对相邻梁的纵向弦杆进行焊接连接；

（6）吊装预制叠合板并进行定位、固定；

（7）同时在梁、柱预制模壳内浇筑核心混凝土和在预制叠合板上浇筑板面混凝土；

（8）重复（2）到（7）各步骤进行下一层施工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。