一种装配式全预制混凝土框架结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑领域，具体涉及一种装配式全预制混凝土框架结构。


背景技术：

2.近年来，随着国家主管部门相继发布有关装配式建筑的多个文件，以及国家关于碳中和、碳达峰发展目标的确定，装配式绿色建筑成为了各地区大力提倡发展的对象，国家对各省市地区更是提出了装配率的硬性指标。
3.我国现阶段，制约装配式建筑发展的核心问题依然是建设项目的经济造价问题。显然钢结构装配式建筑应用造价偏高，在相当一段时间内还不能得到很好的推广。混凝土框架、框剪结构依然是工业、民用建筑的主要结构形式。装配式混凝土结构应用也是现阶段的主要发展方向。
4.现浇混凝土框架结构，核心受力节点为梁柱交接核心区。装配式框架结构，采用工厂预制构件现场安装的施工形式，其核心技术依然是解决梁柱核心区受力部位的连接问题。梁柱节点作为结构的受力薄弱点，也是制约装配式结构推广应用的主要原因。
5.我国现阶段装配式混凝土结构主要采用的两种安装方式，第一种是采用钢结构部件作为核心区连接构件，利用螺栓连接形式进而完成梁柱的结构连接的混合框架结构形式，例如：cn108457422a；第二种是采用预制框架柱时预留梁柱核心区位置，框架梁及叠合板采用满堂支撑辅助安装，吊装就位后支模整体现浇的半预制框架结构形式，例如：cn207919747u。
6.第一种：混合框架结构形式，是采用钢结构核心部件上下与框架柱螺栓连接、左右与框架梁螺栓连接的一种连接形式。是利用钢结构构造节点解决混凝土结构的预制安装问题。其在原有框架柱核心区受力截面内，为保证螺栓安装，缩小了梁柱核心区的截面积。同时框架柱核心区上下及四周出现多处连接节点，后期的混凝土二次包裹浇筑也仅仅是解决钢结构核心部件的保护作用，框架柱与框架梁之间靠型钢连接，同样缩小了框架梁的截面积。这一结构形式实际是违背了“强节点弱构件、强柱弱梁的结构抗震准则”。钢结构与钢筋混凝土结构有着本质的区别，利用钢结构节点设计，连接钢筋混凝土框架结构，一旦节点连接处达不到整体结构要求，整个结构就会处于危险状态。
7.第二种：半预制框架结构，是采用预制构件预留梁柱核心区位置，框架梁、叠合板采用满堂支撑辅助吊装，后期整体浇筑的方式，支撑系统工作量很大，对比传统现浇钢筋混凝土结构形式造价大大提升，没有明显推广优势，且各方向预制框架梁预留主筋集中交错于核心区，以及后期框架柱箍筋绑扎，整体施工难度较现场绑扎难度加大。
8.同时以上两种装配式结构体系对比于现浇混凝土框架结构造价都有很大的提高，不利于装配式建筑的发展推广。


技术实现要素：

9.为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种装配式全预制混凝土框架结
构及方法。
10.本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种装配式全预制混凝土框架结构，包括预制框架柱，预制叠合梁，主筋，箍筋，框架柱灌浆套筒，预制叠合板，预制外墙保温一体板，其技术要点是：在预制框架柱的上部预埋有叠合梁连接组件，叠合梁连接组件由对应设置的一个到四个u型托件固定连接组成；所述u型托件包括u形槽以及连接在u形槽槽口之间的内侧拉结钢板和外侧拉结钢板；所述u形槽的两侧还对应设置有框架柱箍筋预留孔；在预制框架柱内部还配置有穿过u形槽和内侧拉结钢板的框架柱主筋；在预制框架柱内部还配置有穿过框架柱箍筋预留孔的框架柱箍筋；所述预制叠合梁的两端预埋有叠合梁端头插件，该叠合梁端头插件与u型托件插接配合。
11.进一步的，所述u形槽与叠合梁端头插件上分别设置有相对应的插件螺接孔位。
12.进一步的，所述预制叠合梁的两侧设置有叠合梁预留孔。
13.进一步的，所述u形槽的两侧还设置有螺栓作业孔。
14.进一步的，所述u型托件还包括设置在u型槽之间的隔离钢丝网。
15.进一步的，所述预制叠合梁上还配置有与叠合梁端头插件下端固定连接的叠合梁下主筋。
16.进一步的，所述预制叠合梁上还配置有与叠合梁下主筋相对应的叠合梁上主筋。
17.进一步的，所述预制叠合梁的中部还设置有次梁托件。
18.进一步的，所述预制外墙保温一体板上设置有与叠合梁预留孔相对应的预留螺栓孔，并通过螺栓与预制框架叠合梁连接固定；该预制外墙保温一体板之间的连接处设置于层间外窗台高度处。
19.本实用新型的有益效果是：
20.1、预制框架柱受力核心区采用预制框架柱预埋u型托件的方式连接，u型托件作为框架柱受力延展区，形成暗牛腿形式与预制框架柱为整体结构。实现完全预制混凝土结构的装配式框架结构，整体造价对比现浇混凝土框架体系不会提高。
21.2、预制框架柱安装，上下柱采用灌浆套筒连接，施工方式简易，质量易于控制，框架柱吊装完毕进行临时固定支撑后即可进行叠合梁吊装，施工进度快，有利于推广。
22.3、预制叠合梁与预制框架柱采用螺栓辅助安装，整体后浇的连接形式。预制叠合梁上主筋锚入框架柱内或穿过预制框架柱与另一端叠合梁上主筋机械连接；下主筋锚固于u型托件内，即没有改变钢筋混凝土核心区截面尺寸及受力形式，又可以节省大量的临时支撑结构。
23.4、预制叠合梁上部主筋吊装后与框架柱u型托件上部拉结钢板焊接，确保吊装施工过程中预制叠合梁正常受力，叠合梁安装完毕即可作为叠合板端部支座，进行叠合板吊装工作。
24.5、预制叠合梁腰部有预留孔，可作为叠合板安装支座的设置，后期外梁预留孔可作为外墙板安装孔，内梁可作为二次装修水电过线孔使用。
25.6、预制外墙保温一体板安装采用错层安装工艺，接茬设置于层间外窗台高度处，预制外墙保温一体板同时具备施工外围护设施的功能，以达到预制外墙保温一体板可作为施工外围护设施的功能。
26.7、本项预制装配式框架结构，可以大大提高安装工作效率，降低工程造价。即符合“强节点弱构件、强柱弱梁”的结构抗震准则，也满足装配式建筑的构件安装技术要求。
27.本项装配式完全预制框架结构，采用模块化图表选型。预制框架柱、预制叠合梁、预制叠合板根据使用部位、结构类型、跨度数据、荷载分布等进行分析，确定基本构造分类模块选型图表。特殊部位设计人员根据基本构造增加相关节点。预制构件标准化、系统分类模块化，设计选型图表化，预制生产批量化，大大减少设计环节的工作量，同时真正实现预制装配式结构安装简便、高效快捷、安全可靠、成本可控的目标。
附图说明
28.图1为本实用新型的整体结构示意简图；
29.图2为本实用新型a部分的放大结构剖视简图；
30.图3为本实用新型的连接结构框架示意简图；
31.图4为本实用新型叠合梁连接组件的结构示意简图。
32.图中主件序号说明：1、预制框架柱；101、框架柱灌浆套筒；102、框架柱主筋；103、框架柱箍筋；2、预制叠合梁；201、叠合梁上主筋；202、叠合梁下主筋；203、叠合梁预留孔；204、浇筑预留高度；3、预制叠合板；4、u型托件；401、内侧拉结钢板；402、外侧拉结钢板；403、插件螺接孔位；404、框架柱箍筋预留孔；405、隔离钢丝网；406、螺栓作业孔；407、u形槽；5、叠合梁端头插件；6、次梁托件；7、叠合板安装支座钢筋；8、叠合板支座；9、预制外墙保温一体板；10、外墙建筑窗口；11、外墙板托件；12、基础承台。
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
34.以下结合图1-3，通过具体实施例详细说明本实用新型的内容。
35.实施例1
36.该装配式全预制混凝土框架结构，包括预制框架柱，预制叠合梁，结构主筋，结构箍筋，框架柱灌浆套筒，预制叠合板，预制外墙保温一体板，其中，在预制框架柱1的上部预埋有叠合梁连接组件，叠合梁连接组件由对应设置的一个到四个u型托件4固定连接组成，根据预制框架柱上连接预制叠合梁2的数量来决定u型托件的数量，其中包括连接两个预制叠合梁的“一字”型“l”型u型托件组合，连接三个预制叠合梁的“丁字”型u型托件组合，连接四个预制叠合梁的“十字”型u型托件组合等；所述u型托件包括u形槽407以及连接在u形槽槽口之间的内侧拉结钢板401和外侧拉结钢板402；所述u形槽的两侧还对应设置有框架柱箍筋预留孔404；在预制框架柱内部还配置有穿过u形槽和内侧拉结钢板的框架柱主筋102；在预制框架柱内部还配置有穿过框架柱箍筋预留孔的框架柱箍筋103；所述预制叠合梁的两端预埋有叠合梁端头插件5，该叠合梁端头插件与u型托件插接配合。
37.在u形槽与叠合梁端头插件上分别设置有相对应的插件螺接孔位403，相互插接的叠合梁端头插件与u型托件通过插件螺接孔位螺栓固定。
38.在预制叠合梁的两侧设置有叠合梁预留孔203，该叠合梁预留孔用于插入叠合板
安装支座钢筋7，配合预制叠合板3安装使用；在后期工序，外围叠合梁的预留孔可作为外墙板安装使用，内部叠合梁的预留孔作为二次装修水电过线孔使用。
39.在u形槽的两侧还设置有螺栓作业孔406，该螺栓作业孔便于施工中的操作。
40.所述u型托件还包括设置在u型槽之间的隔离钢丝网405，该隔离钢丝网用于拦截浇筑预制框架柱时的混凝土，进而形成施工缝，有利于二次浇筑的结合。
41.在预制叠合梁上还配置有与叠合梁端头插件下端固定连接的叠合梁下主筋202，该叠合梁下主筋锚入u型托件内，并通过二次浇筑固定连接。
42.在预制叠合梁的上端还设置有与叠合梁下主筋相对应的叠合梁上主筋201，该叠合梁上主筋锚入预制框架柱上端或穿过预制框架柱上端与另一端的叠合梁上筋机械连接。
43.在预制叠合梁的中部还设置有次梁托件6，该次梁托件与u型托件结构相同，为次梁安装节点。
44.所述预制框架柱的框架柱主筋穿过预制框架柱的一端，在预制框架柱另一端的内部设置有与框架柱主筋对应插接的框架柱灌浆套筒101。
45.在预制外墙保温一体板9上设置有与叠合梁预留孔相对应的预留螺栓孔，并通过螺栓与预制框架叠合梁连接固定；该预制外墙保温一体板采用错层安装施工工艺，接茬设置于层间外窗台高度处。
46.本实用新型的施工方法，包括步骤如下：
47.①ꢀ
在现浇基础承台12上端预留有与预制框架柱下端框架柱灌浆套筒相对应的框架柱主筋；
48.②ꢀ
放线定位，校正基础承台上的框架柱主筋，清理剔除混凝土面层残渣；
49.③ꢀ
吊装预制框架柱并通过预制框架柱下端的框架柱灌浆套筒与框架柱主筋插接固定，临时支撑校正；
50.④ꢀ
按计划施工段吊装预制叠合梁，并通过预制叠合梁两端预埋的叠合梁端头插件与预制框架柱上的u型托件插接配合，同时叠合梁下主筋锚入u型托件内，校正后通过插件螺接孔位螺接固定；再将叠合梁上主筋锚入框架柱顶端或与另一端叠合梁上主筋进行机械连接；
51.⑤ꢀ
完成第一施工段的预制框架叠合梁安装后，继续进行二段吊装，同时第一施工段中，预制框架柱与基础承台的连接部位通过框架柱灌浆套筒进行注浆工作，相继流水作业施工；
52.⑥
在预制叠合梁的两侧设置有叠合梁预留孔203，插入直径20mm的叠合板安装支座钢筋7作为多个预制叠合板的临时支点，支点上顺梁方向安装横向木方或金属方管形成叠合板支座8；将预制叠合板搭入预制叠合梁上端15mm，该预制叠合板预留的须子筋锚入预制叠合梁过中线；
53.⑦ꢀ
吊装预制叠合板到叠合板支座上，进行叠合板之间预留缝隙模板安装；
54.⑧ꢀ
安装配套预制外墙保温一体板，该预制外墙板设置有与叠合梁预留孔相对应的预留螺栓孔，并通过螺栓与预制框架叠合梁连接固定；由预制外墙板组成的外墙结构上设置有外墙建筑窗口；在一层框架结构外围的预制叠合梁外侧安装有外墙板托件11，该外墙板托件用于固定一层的预制外墙板；预制外墙保温一体板安装采用错层安装工艺，接茬设置于层间外窗台高度处，以达到外墙板可作为施工外围护设施的功能；
55.⑨ꢀ
将水电管线预埋在已经安装完毕的预制叠合板上端，现场对预制叠合板进行二次钢筋绑扎；
56.⑩ꢀ
再将u型托件内部与叠合梁下主筋安装节点进行框架柱同标号混凝土二次浇筑，随后对预制框架柱上端的叠合梁上主筋位置以及预制叠合板的整体按照浇筑预留高度204进行混凝土二次浇筑；
57.⑪ꢀ
现浇板混凝土达到规范要求强度后，进行楼面定位放线；
58.⑫ꢀ
上下相邻的预制框架柱通过互相对应的框架柱主筋及灌浆套筒插接连接。重复
②‑⑪
的施工工序，逐层进行吊装施工；
59.⑬ꢀ
后期跟进框架结构内填充墙砌筑及抹灰工序的施工。
60.本实用新型采用模块化图表选型。预制框架柱预制叠合梁预制叠合板根据使用部位、结构类型、跨度数据、荷载分布等进行分析，确定基本构造分类模块选型图表。特殊部位设计人员根据基本构造增加相关节点。预制构件标准化、系统分类模块化，设计选型图表化，预制生产批量化，大大减少设计环节的工作量，同时真正实现预制装配式结构安装简便、高效快捷、安全可靠、成本可控的目标。