高强混凝土连接件、高强混凝土后浇的装配式框架体系及支撑架的制作方法

1.本公开涉及装配式建筑领域，尤其涉及一种高强混凝土连接件及高强混凝土后浇的装配式框架体系。


背景技术：

2.建筑工业化是近年来建设发展的重点，包括大力推广装配式建筑、鼓励建筑企业装配式施工、建设国家级装配式建筑生产基地、提高装配式建筑占新建建筑的比例等。装配式建筑是指使用预制构件在工地装配而成的建筑。近年来，我国装配式建筑发展迅猛，新型装配式结构体系百花齐放，竖向承重结构设计为预制墙、预制柱采用灌浆套筒连接或套筒连接件和水平结构采用预制叠合梁及叠合楼板组成的装配式结构体系已经趋于成熟，现有技术中的预制实心柱底部预留凹槽，凹槽内预留套筒，上部柱钢筋通过套筒连接，下部柱钢筋伸入凹槽内套筒再用灌浆料形成连接；预制空腔柱在连接位置钢筋外露，采用套筒连接件将上下部钢筋连接。预制实心柱的连接方式注入灌浆料时无法观察，难以保证施工质量，预制空腔柱的套筒连接件成本较高。预制柱和叠合梁连接节点位置，由于钢筋较多，在预制梁吊装就位过程中增加难度，采用梁柱钢筋套筒连接件则成本过高。因此如何找到一种适合预制混凝土构件连接件，使其得以在预制时就解决以上问题，并且在施工期间能够自承重的预制混凝土构件，对建筑工业化中有着重要意义。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种利用高强混凝土后浇的新型装配式结构体系及工法。
4.根据本公开的一个方面，一种高强混凝土连接件，所述连接件由高强混凝土预制而成；
5.包括矩形截面的柱托15和u形截面的梁托14；
6.柱托15为上下贯通的管状，多个梁托14分别位于柱托15的侧面并与柱托15连通；以及
7.梁托14用于框架梁5的至少一部分嵌入；
8.柱托15用于框架柱之间的连接。
9.根据本公开的另一方面，提供了一种高强混凝土后浇的装配式框架体系，包括：上述的高强混凝土连接件、框架柱和u型框架梁5,
10.所述框架柱包括上部柱1和下部柱2，所述框架柱为混凝土预制具有空腔且两端均伸出钢筋；
11.上部柱1在下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3与下部柱钢筋4形成全部搭接；
12.上部柱钢筋3与下部柱钢筋4贯穿柱托15；
13.框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐；
14.高强混凝土至少浇筑在上部柱钢筋3与下部柱钢筋4搭接处以及框架梁5空腔中至框架梁5顶部形成梁柱连接节点。
15.根据本公开的至少一个实施方式，框架梁5的至少一部分嵌入梁托14中并通过后浇的高强混凝土与框架柱形成固定连接。
16.根据本公开的至少一个实施方式，还包括预制楼板，
17.所述预制楼板设置在框架梁5上，并通过后浇的混凝土与框架梁 5形成固定连接。
18.根据本公开的至少一个实施方式，框架梁5在水平方向上与框架柱间隔开形成预留空间，在所述预留空间内还设置梁箍筋6和梁上层附加筋10。
19.根据本公开的至少一个实施方式，框架梁5还设置有u型箍筋17 和梁下层附加筋11。
20.根据本公开的至少一个实施方式，框架梁5还设置有上部箍筋18 和梁腰筋9。
21.根据本公开的又一方面，提供了一种的支撑架，应用于上述的高强混凝土后浇的装配式框架体系，
22.支撑架13为桁架结构，支撑架13的一端与上部柱1固定连接，另一端与下部柱2固定连接。
23.根据本公开的至少一个实施方式，还包括第一端板和第二端板，
24.所述第一端板固定连接在上部柱1上，支撑架13一端与所述第一端板固定连接；以及
25.所述第二端板固定连接在下部柱2上，支撑架13另一端与所述第二端板固定连接。
26.根据本公开的至少一个实施方式，所述支撑架13为多个，且支撑架13位于上部柱1和下部柱2的相对应的角部。
27.根据本公开的又一方面，一种高强混凝土后浇的装配式框架体系生产方法，包括：框架柱、u型框架梁5，所述框架柱包括上部柱1 和下部柱2，所述框架柱为混凝土预制具有空腔且两端均伸出钢筋；
28.混凝土至少浇筑下部柱2空腔至预定高度；
29.安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3与下部柱钢筋4形成全部搭接，固定上部柱1；
30.安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐；以及
31.高强混凝土至少浇筑在上部柱钢筋3与下部柱钢筋4搭接处以及框架梁5空腔中至框架梁5顶部。
32.根据本公开的至少一个实施方式，还包括预制楼板；
33.吊装预制楼板；
34.绑扎预制楼板上部钢筋；
35.布置预制楼板上的预留预埋管线；以及
36.浇筑混凝土至结构面。
37.根据本公开的至少一个实施方式，还包括高强混凝土预制的连接件12；
38.在所述安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3 与下部柱钢筋4形成全部搭接，固定上部柱1的步骤中，
39.安装上部柱1至连接件12中并对正下部柱2；以及
40.上部柱1上安装支撑架13固定上部柱1的位置，支撑架13另一端支撑于下部柱2上；
41.在所述安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱 2的顶端平齐的步骤中，
42.框架梁5的一端落入连接件12中。
43.根据本公开的至少一个实施方式，连接件12包括矩形截面的柱托 15和u形截面的梁托14；
44.柱托15为上下贯通的管状，多个梁托14分别位于柱托15的侧面并与柱托15连通；以及框架梁5的一段嵌入梁托14中，上部柱钢筋 3与下部柱钢筋4位于柱托15中。
45.根据本公开的至少一个实施方式，还包括多个斜支撑16，
46.在所述安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3 与下部柱钢筋4形成全部搭接，固定上部柱1的步骤中，
47.每个斜支撑16一端与上部柱1固定连接，另一端支撑于框架梁5 上。
48.根据本公开的至少一个实施方式，还包括梁支撑，
49.在所述安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱 2的顶端平齐的步骤中，
50.安装框架梁5至梁支撑上。
51.根据本公开的至少一个实施方式，在所述框架梁5的一端落入连接件12中步骤中，
52.放置梁上层钢筋7。
53.根据本公开的至少一个实施方式，在所述安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐的步骤中，
54.框架梁5在水平方向上与框架柱间隔开形成预留空间，在所述预留空间内放置梁箍筋6和梁上层附加筋10。
55.根据本公开的至少一个实施方式，在所述预留空间内放置梁箍筋 6的步骤中，
56.先放置u型箍筋17，再放置梁下层附加筋11，待全部框架梁5 安装完毕后再放置梁上层附加筋10和上部箍筋18。
57.根据本公开的另一方面，提供了一种高强混凝土连接件，应用于如上述的高强混凝土后浇的装配式框架体系生产方法。
附图说明
58.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
59.图1是根据本公开的实施方式的带有连接件的装配式框架体系整体结构的示意图。
60.图2是根据本公开的实施方式装配式框架体系的带有支撑架的结构示意图。
61.图3是根据本公开的实施方式的装配式框架体系连接件的示意图。
62.图4是根据本公开的实施方式的装配式框架体系的框架梁的截面的示意图。
63.图5是是根据本公开的实施方式装配式框架体系的带有斜支撑的结构示意图。
64.图6是装配式框架体系的生产方法实施例一示意图。
65.图7是装配式框架体系的生产方法实施例二示意图。
66.图8是装配式框架体系的生产方法实施例三示意图。
67.附图标记：1-上部柱；2-下部柱；3-上部柱钢筋；4-下部柱钢筋； 5-框架梁；6-梁箍筋；7-梁上层筋；8-梁下层筋；9-梁腰筋；10-梁上层附加筋；11-梁下层附加筋；12-连接件；13-支撑架；14-梁托；15
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柱托；16-斜支撑；17-u型筋；18-上部箍筋；19-混凝土层。
具体实施方式
68.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
69.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
70.本公开的装配式混凝土结构体系的竖向承重结构采用装配式混凝土叠合柱构件，水平结构采用预制梁，整体安全可靠，装配率高，符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势。连接节点采用uhpc(ultra-highperformance concrete)高性能混凝土连接件以及浇筑，使得钢筋混凝土构件具有良好抗压、抗拉、抗剪能力。解决现有预制混凝土柱本身和梁柱连接方式存在施工质量控制难度较大、施工周期较长，抗拉强度低，抗震性能较差，在地震作用下延性较差，易发生脆性破坏的技术问题。其中，框架柱采用混凝土预制空腔柱，空腔柱在pc(precast concrete、混凝土预制件)工厂预制完成，空腔柱中段四周有混凝土包裹钢筋，空腔柱两端钢筋外露。框架梁可采用叠合梁、先张法预应力框架梁中的一种或多种；连接件采用uhpc高强混凝土预制。
71.根据本公开的第一实施方式，提供了一种利用高强混凝土后浇的新型装配式结构体系及工法,解决现有预制混凝土柱本身和梁柱连接方式存在施工质量控制难度较大、施工周期较长，抗拉强度低，抗震性能较差，在地震作用下延性较差，易发生脆性破坏的技术问题。如图2根据本公开的实施方式装配式框架体系的带有支撑架的结构示意图以及图5 装配式框架体系的带有斜支撑的结构示意图所示，包括框架柱、u型框架梁5，框架柱包括上部柱1和下部柱2，框架柱为混凝土预制具有空腔且两端均伸出钢筋；混凝土至少浇筑下部柱2空腔至预定高度；安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3与下部柱钢筋 4形成全部搭接，固定上部柱1；安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐；以及高强混凝土至少浇筑在上部柱钢筋3与下部柱钢筋4搭接处以及框架梁5空腔中至框架梁5顶部。上部柱1至下部柱2在pc(预制混凝土构件)工厂预制完成，框架柱中段四周有混凝土包裹钢筋，空腔柱两端钢筋外露形成出筋部。框架梁5可采用叠合梁、先张法预应力框架梁中的一种或多种。
72.根据本公开的至少一个实施方式，还包括预制楼板，吊装预制楼板，绑扎预制楼板上部钢筋，完成楼板上水电管线的预埋预留布置，并浇筑混凝土至结构面。
73.可选地，如图1是根据本公开的实施方式的带有连接件的装配式框架体系整体结构的示意图所示，还包括了连接件12，连接件12的具体结构如图3的装配式框架体系连接件的示意图所示，连接件12为高强混凝土预制而成，用于框架柱与框架梁之间的连接节点的固定以及可用作浇筑混凝土时的模板使用。连接件12包括了矩形截面的柱托15 和u形截面
的梁托14，柱托15为上下贯通的管状，多个梁托14分别位于柱托15的侧面并与柱托15连通，例如柱托15为矩形截面则具有 4个梁托14分别处于柱托15的侧面上；以及框架梁5的一段嵌入梁托14中，上部柱钢筋3与下部柱钢筋4至少一部分或全部位于柱托 15中。在安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3与下部柱钢筋4形成全部搭接，固定上部柱1的步骤中，包括了安装上部柱1至连接件12中并对正下部柱2，使用使用塔吊或移动式吊车将上部柱1吊运至作业面，缓慢下落，使得上部柱1与下部柱2的端部外露钢筋全部形成搭接。并继续下落，使得上部柱1与梁柱节点连接件12对正落入连接件12的柱托15中；在安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐的步骤中，框架梁5的一端落入连接件12的梁托14中。多个框架梁5则每个框架梁5的一端分别落入连接件12的梁托14中。
74.根据本公开的至少一个实施方式，如图1至2所示，还包括支撑架13，支撑架13一端通过框架结构固定在上部柱1上，支撑架13另一端通过框架结构固定在下部柱2上，支撑架13为桁架结构可以保证稳定性，支撑架13可以固定上部柱1与下部柱2的相对位置，使得上部柱1保持在安装位置。支撑架13的使用由于不依赖于框架梁5的安装与否，因此可应用于使用连接件12的安装过程中(如图1所示)，也可以应用于不使用连接件12的安装过程中(如图2所示)，支撑架 13的端部设置在上部柱1或下部柱2的角部位置，可以避开框架梁5，使得框架梁5的安装不受其干扰。
75.根据本公开的至少一个实施方式，如图5所示，还包括多个斜支撑16，在安装上部柱1至下部柱2上方并对正，使得上部柱钢筋3与下部柱钢筋4形成全部搭接，固定上部柱1的步骤中，每个斜支撑16 分别与上部柱1和框架梁5的顶部，斜支撑16是在框架梁5全部安装到位后，使得上部柱1可以依托于框架梁5通过斜支撑16固定到位，上部柱1钢筋3和下部柱2的钢筋4形成全部搭接，上部柱1至下部柱2对正。当梁柱节点为4个框架梁时，上部柱1上可以设置4个斜支撑16用于上部柱1的固定支撑。
76.根据本公开的至少一个实施方式，还包括梁支撑，在安装框架梁 5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐的步骤中，梁支撑的作用是支撑框架梁5至预定位置，也就是框架梁5的底部与下部柱2的顶端平齐的位置，虽然图5中未显示，但是根据本公开，梁支撑可以为钢筋架、脚手架等可以从下方支撑住整个框架梁5的位置直至整个梁柱节点通过高强混凝土浇筑养护完成后可以拆除梁支撑。
77.根据本公开的至少一个实施方式，在框架梁5的一端落入连接件 12中步骤中，如图1和图5所示，还需在框架梁5的顶部放置梁上层钢筋7。在安装框架梁5至预定位置，使得框架梁5的底部与下部柱2 的顶端平齐的步骤中，框架梁5在水平方向上与框架柱间隔开形成预留空间，则应在预留空间中放置梁箍筋6以及梁上层附加筋10，在放置梁箍筋6的步骤中，先放置u型箍筋17，再放置梁下层附加筋11，待全部框架梁5安装完毕后再放置梁上层附加筋10和上部箍筋18。待全部钢筋放置完毕后，在梁柱节点浇筑高强混凝土至框架梁顶或者当有楼板时浇筑至结构面完成整个梁柱节点的施工，进行下一层的施工。
78.根据本公开的另一方面，提供了一种高强混凝土连接件，应用于如上述的高强混凝土后浇的装配式框架体系生产方法。连接件12由高强混凝土预制而成。
79.本公开的连接件以及高强混凝土后浇的装配式框架结构体系生产方法，
80.(1)装配式混凝土结构体系的竖向承重结构采用装配式混凝土叠合柱构件，水平结构采用预制梁，整体安全可靠，装配率高，符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势；
81.(2)该结构体系中的装配式预制空腔柱整体构件重量轻，模板用量减少90％，吊装施工方便；减少现场施工人员。空腔区域浇筑混凝土形成叠合柱受力构件，符合装配化的建筑工业化发展趋势；
82.(3)uhpc具有良好抗压、抗拉、抗剪能力，采用uhpc的节点连接件和后浇方式，提高了钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝；
83.(4)符合强节点弱构件，强柱弱梁的结构理念。
84.下面将结合具体实施例对上述高强混凝土后浇的装配式框架结构体系生产方法详细地说明。
85.具体地生产方法步骤，包括：
86.s1.浇筑下部柱混凝土至指定高度：使用泵送装备将混凝土填入空心柱空腔内至指定高度；
87.s2.下部预制柱上放置节点连接件：下部预制柱放置梁柱节点连接件，并与下部预制柱可靠连接；
88.s3.吊装上部预制柱：使用塔吊或移动式吊车将上部预制柱吊运至作业面，缓慢下落，使得上部预制柱与下部预制柱钢筋全部形成搭接。继续下落，使得上部预制柱与梁柱节点连接件对正；
89.s4.安装支撑架：安放支撑上部预制柱的支撑架，若此时已安装预制梁，支撑架支撑于预制梁顶部，若未安装预制梁，支撑架支撑于下部预制柱；
90.s5.吊装预制框架梁：吊运预制框架梁，框架梁一端可能直接落入柱范围内，也可预留空间，让梁和柱水平面上有一定距离，预制框架梁吊装落入梁柱节点连接件内或落于梁支撑。若梁与柱水平面上有一定距离，在预留空间内放置梁箍筋和预制梁上层附加钢筋，若无距离则放置上层钢筋。可选择的，梁箍筋采用先放置u型箍筋，再放置预制梁下层附加钢筋，待全部预制框架梁吊装完毕后再放置预制梁上层附加钢筋和上部箍筋；
91.s6.浇筑uhpc至预制梁顶：使用uhpc高强混凝土浇筑节点至预制梁梁顶；
92.s7.吊装板、楼板钢筋绑扎、预留预埋：吊装预制板、完成楼板上水电管线的预留预埋、上部钢筋的绑扎；
93.s8.浇筑混凝土至结构面。
94.实施例一
95.如图6所示的装配式框架体系的生产方法，包括：
96.s1.混凝土浇筑下部柱2的空腔至指定高度；
97.s2.在下部柱2上放置并固定连接件12；
98.s3.吊装上部柱1至预定位置(例如与下部柱对正)；
99.s4.安装框架梁5的支撑架；
100.s5.吊装框架梁5至支撑架上；
101.s6.浇筑uhpc至框架梁5顶部；
102.s7.吊装楼板、楼板钢筋绑扎、在楼板上预留预埋管线槽等；
103.s8.浇筑混凝土至结构面。
104.其中s6和s7步骤相互调换。
105.实施例二
106.如图7所示的装配式框架体系的生产方法，包括：
107.s1.混凝土浇筑下部柱2的空腔至指定高度；
108.s2.在下部柱2上放置并固定连接件12；
109.s3.安装框架梁5以及楼板的支撑；
110.s4.吊装框架梁5至支撑架上；
111.s5.浇筑uhpc至框架梁5顶部；
112.s6.吊装楼板、楼板钢筋绑扎、在楼板上预留预埋管线槽等；
113.s7.浇筑混凝土至结构面；
114.s8.吊装上部柱1至预定位置(例如与下部柱对正)。
115.其中s5和s6步骤相互调换。
116.实施例三
117.如图8所示的装配式框架体系的生产方法，包括：
118.s1.安装框架梁5以及楼板的支撑；
119.s2.吊装框架梁5至指定位置；
120.s3.支设框架梁5、框架柱模板；
121.s4.混凝土浇筑下部柱2的空腔至指定高度；
122.s5.浇筑uhpc至框架梁5顶部；
123.s6.吊装楼板、楼板钢筋绑扎、在楼板上预留预埋管线槽等；
124.s7.浇筑混凝土至结构面；
125.s8.吊装上部柱1至预定位置(例如与下部柱对正)。
126.其中s5和s6步骤相互调换。
127.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例 /方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
128.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
129.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。