一种装配式梁柱结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑结构设计及施工技术领域，特别涉及一种装配式梁柱结构及其施工方法。

背景技术：

预制装配式建筑的大量建筑部件是由生产车间预先加工完成，保证了建筑部件的施工质量，减少了现场施工过程中现浇作业工作量，节约了大量工期，同时也保护了施工场地周围的环境，更加符合绿色施工的需要。现有的预制装配式建筑部件主要有：外墙板、内墙板、叠合板、阳台、空调板、楼梯、预制梁、预制柱等。

在目前的预制装配式建筑的施工过程中，通常先预制结构构件，如整根梁或整块板，预制结构构件的外观尺寸较为规整，工厂化施工方便，而结构构件之间的连接节点采用现场搭设模板并浇筑混凝土的施工方式，但连接节点部位的钢筋布置较为密集，其截面特征也较为复杂，而且受制于现场的施工条件，现场浇筑的连接节点的施工质量往往不如预制结构构件；尤其重要的是，结构构件之间的连接节点通常设置在梁柱相交的节点处，多种应力状态的分布导致节点处往往成为受力的较薄弱点，使得实际完成的建筑结构与结构设计理念中假设情况并不完全一致，甚至与强节点弱构件的设计理念相违背。

技术实现要素：

针对现有装配式建筑预制构件与现浇部分连接节点设置在梁柱相交的节点处，结构受力性能较差导致受力不合理的问题。本发明的目的是提供一种装配式梁柱结构及其施工方法，将施工难度较大的梁柱节点及主次梁节点部位转移至工厂预制加工，而节点之间的梁构件采用现场浇筑混凝土的施工方式，且预制段和现浇段之间的连接节点位于梁反弯点位置，构件受力更加合理，从而保证连接节点的施工质量，并符合结构设计理念中的强节点弱构件的设计原理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种装配式梁柱结构，其特征在于，包括：预制段，其为预制为一体的至少一根预制主梁和至少一个支座，或预制为一体的至少一根预制主梁和至少一根预制次梁；

现浇段，其连接于相邻两根所述预制主梁和/或预制次梁之间，所述现浇段是现场混凝土浇筑而成，且所述预制段和所述现浇段的连接节点距离邻近的所述支座或所述预制主梁的中心为l/4～l/3，以及；

多个结构柱，所述结构柱连接于所述支座底部；

其中，l为梁的计算跨度。

优选的，所述预制段内预埋的横向钢筋与所述现浇段内搭设的横向钢筋在连接节点处采用直螺纹套筒连接。

优选的，所述现浇段内的横向钢筋采用搭接连接。

优选的，所述支座位于所述预制主梁的中部，所述支座内设有竖向预留筋，所述竖向预留筋的底部与所述结构柱内的竖向钢筋连接。

优选的，所述竖向预留筋的顶部设有螺栓锚头。

优选的，所述支座与所述结构柱之间设有坐浆层。

另外，本发明还提供了一种装配式梁柱结构的施工方法，步骤如下：

s1：对建筑设计结构进行受力分析，求出梁反弯点位置，作为预制段和现浇段的连接节点，所述连接节点距离邻近的支座或预制主梁的中心为l/4～l/3，其中，l为梁的计算跨度；

s2：确定预制段的配筋信息和长度，预制一体式的预制段，其为至少一根预制主梁和至少一个支座，或至少一根预制主梁和至少一根预制次梁，将所述预制段吊装就位后，在相邻的两个预制主梁或预制次梁之间搭设现浇段的钢筋及模板，并连接预制段和现浇段的横向钢筋，浇筑现浇段的混凝土；

s3：连接所述预制段的支座及位于其下方的结构柱。

优选的，所述步骤s2中，所述预制段内预埋的横向钢筋与所述现浇段内搭设的横向钢筋在连接节点处采用直螺纹套筒连接，所述现浇段内的横向钢筋采用搭接连接。

优选的，所述步骤s3还包括，在所述支座与所述结构柱之间施工坐浆层封堵两者之间的间隙。

本发明的效果在于：

一、本发明的装配式梁柱结构，包括预制段和连接相邻两个预制段的现浇段，预制段位于梁柱节点及主次梁节点部位，预制段与现浇段的连接节点位于梁计算跨度的l/4～l/3处，在均布荷载作用下，根据结构受力分析，该连接节点位置处梁的受力弯矩绝对值最小，钢筋受力最小，由于梁的综合受力最小，将预制段与现浇段的连接节点设置于此处，对受力性能较差的连接节点带来的影响减小，保证了连接节点处的受力安全，保证了预制装配式建筑结构受力的合理性及安全性，符合结构设计理念中强节点弱构件的设计原理，提高了施工质量；另外，结构复杂的节点部位在工厂预制生产，不但能够保证节点部位的施工质量，而且，减少了施工现场的施工工期，提高了施工速率，同时减少了施工现场的环境污染。

二、本发明装配式梁柱结构的施工方法，首先，根据结构的受力分析求出梁反弯点位置，将其作为预制段和现浇段的连接节点，该连接节点位于梁的计算跨度的l/4～l/3处，根据结构受力分析，该连接节点位置处梁的受力弯矩绝对值最小，梁的综合受力最小，确保连接节点处的受力安全，保证了预制装配式建筑结构受力的合理性及安全性，符合结构设计理念中的强节点弱构件的设计原理，然后，预制一体式的预制段，吊装就位后，在相邻的两个预制主梁或预制次梁之间浇筑现浇段，最后，在预制段的支座下方浇筑柱体，完成装配式梁柱结构的施工，而且，该施工方法将结构复杂的节点部位在工厂预制生产，不但能够保证节点部位的施工质量，而且，减少了施工现场的施工工期，提高了施工速率，同时减少了施工现场的环境污染，充分发挥预制装配式的绿色施工理念。

附图说明

图1为本发明的装配式梁柱结构一实施例的平面示意图；

图2为本发明的装配式梁柱结构一实施例中预制段的平面图；

图3为本发明的装配式梁柱结构一实施例中预制段的侧视图。

图中标号如下：

预制段一10；预制主梁11；支座12；横向钢筋14；直螺纹套筒15；竖向预留筋16；螺栓锚头16'；预制段二20；预制段三30；第一现浇段40；第二现浇段50；结构柱60；坐浆层61。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思路是将建筑结构的预制段设置在梁柱节点及主次梁节点，将施工难度较大的梁柱节点及主次梁节点部位转移至工厂预制加工，确保关键部位的施工质量，而节点之间的梁构件采用现场浇筑混凝土的施工方式，且预制段和现浇段之间的连接节点位于梁反弯点位置，从而保证连接节点的施工质量，并符合结构设计理念中的强节点弱构件的设计原理。

下面结合图1至图3说明本发明的装配式梁柱结构，它包括：预制段，其为预制为一体的至少一根预制主梁11和至少一个支座12，或预制为一体的至少一根预制主梁11和至少一根预制次梁；现浇段，其连接于相邻两根预制主梁11和/或预制次梁之间，现浇段是现场混凝土浇筑而成，且预制段和现浇段的连接节点距离邻近的支座12或预制主梁11的中心为l/4～l/3；及多个结构柱60，结构柱60连接于支座12底部，上述结构柱60可为结构柱或预制柱，其中，l为梁的计算跨度，主梁的计算跨度指预制主梁11两端支座12的中心的间距，预制次梁的计算跨度指相邻两根预制主梁11的中心的间距。如图1所示建筑结构中，水平方向的梁的计算跨度为l1，竖直方向的梁的计算跨度为l2，水平方向相邻的预制段一10和预制段二20的预制主梁11之间为第一现浇段40，预制段一10的第一连接节点a与预制段一10的支座12的中心的距离d1为l1/3，竖直方向相邻的预制段一10和预制段三30的预制主梁11之间为第二现浇段50，预制段一10的第二连接节点b与预制段一10的支座12的中心的距离d2为l2/3。

本发明的装配式梁柱结构，包括预制段和连接相邻两个预制段的现浇段，预制段位于梁柱节点及主次梁节点部位，预制段与现浇段的连接节点位于梁计算跨度的l/4～l/3处，在均布荷载作用下，根据结构受力分析，该连接节点位置处梁的受力弯矩绝对值最小，钢筋受力最小，由于梁的综合受力最小，将预制段与现浇段的连接节点设置于此处，对受力性能较差的连接节点带来的影响减小，保证了连接节点处的受力安全，保证了预制装配式建筑结构受力的合理性及安全性，符合结构设计理念中强节点弱构件的设计原理，提高了施工质量；另外，结构复杂的节点部位在工厂预制生产，不但能够保证节点部位的施工质量，而且，减少了施工现场的施工工期，提高了施工速率，同时减少了施工现场的环境污染。

如图2所示，以预制段一10的结构为例说明，预制段一10内预埋的横向钢筋14与现浇段内搭设的横向钢筋14在连接节点处采用直螺纹套筒15连接。直螺纹套筒15是传递钢筋轴向拉力的钢套管，操作方便快捷，连接稳定可靠；更进一步，现浇段内的横向钢筋14采用搭接连接，接头设置在受力较小处，接头采用钢丝绑扎或焊接连接，从而将预制段和现浇段内的横向钢筋14牢固连接为一体。

如图2和图3所示，支座12位于预制主梁11的中部，支座12与位于其底部的结构柱60连接，支座12内设有竖向预留筋16，竖向预留筋16的底部与结构柱60内的竖向钢筋(图中未示出)连接，实现预制段与结构柱60的稳定连接；更佳的，竖向预留筋16的顶部设有螺栓锚头16'，使得竖向预留筋16能够牢固锚固于支座12内，从而提高梁柱连接点的结构强度；上述支座12与结构柱60之间设有坐浆层61，用于密封两者之间的间隙，本实施例中坐浆层61厚度为2cm，由水泥砂浆填充而成。

结合图1至图3说明本发明一种装配式梁柱结构的施工方法，具体步骤如下：

s1：根据设计图纸，对设计结构进行受力分析，求出梁反弯点位置，作为预制段和现浇段的连接节点，即预制段和现浇段的连接节点距离支座12或预制主梁11的中心为l/4～l/3，其中，l为梁的计算跨度；

s2：参考梁设计配筋图并结合梁反弯点位置，确定预制段的配筋信息和长度，预制一体式的预制段，其为至少一根预制主梁11和至少一个支座12，或至少一根预制主梁11和至少一根预制次梁，将预制段吊装就位后，在相邻的两个预制主梁11或预制次梁之间搭设现浇段的钢筋及模板，并连接预制段和现浇段的横向钢筋14，浇筑现浇段的混凝土；

s3：连接预制段的支座12及位于其下方的结构柱60，结构柱60可为现浇柱或预制柱，为现浇柱时，搭设现浇柱的竖向钢筋及模板，连接支座12内的竖向预留筋16及现浇柱的竖向钢筋，实施现浇柱的混凝土浇筑施工。

本发明装配式梁柱结构的施工方法，首先，根据结构的受力分析求出梁反弯点位置，将其作为预制段和现浇段的连接节点，该连接节点位于梁的计算跨度的l/4～l/3处，根据结构受力分析，该连接节点位置处梁的受力弯矩绝对值最小，梁的综合受力最小，确保连接节点处的受力安全，保证了预制装配式建筑结构受力的合理性及安全性，符合结构设计理念中的强节点弱构件的设计原理，然后，预制一体式的预制段，吊装就位后，在相邻的两个预制主梁11或预制次梁之间浇筑现浇段，最后，在预制段的支座12下方浇筑柱体，完成装配式梁柱结构的施工，而且，该施工方法将结构复杂的节点部位在工厂预制生产，不但能够保证节点部位的施工质量，而且，减少了施工现场的施工工期，提高了施工速率，同时减少了施工现场的环境污染，充分发挥预制装配式的绿色施工理念。

上述步骤s2中，预制段内预埋的横向钢筋14与现浇段内搭设的横向钢筋14在连接节点处采用直螺纹套筒15连接。直螺纹套筒15是传递钢筋轴向拉力的钢套管，操作方便快捷，连接稳定可靠；现浇段内的横向钢筋14采用搭接连接，接头设置在受力较小处，接头采用钢丝绑扎或焊接连接，从而实现梁内钢筋的整体牢固连接。

上述步骤s3还包括，在支座12与结构柱60之间施工坐浆层61封堵两者之间的间隙，坐浆层61厚度为2cm，由水泥砂浆填充而成。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。