一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系

1.一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于包括上预制型钢混凝土柱、预制型钢混凝土节点柱和下预制型钢混凝土柱，所述的上预制型钢混凝土柱包括上中心型钢柱和上混凝土包覆层，所述的上混凝土包覆层包覆在所述的上中心型钢柱外周且所述的上中心型钢柱的下端部分露出于所述的上混凝土包覆层，所述的下预制型钢混凝土柱包括下中心型钢柱和下混凝土包覆层，所述的下混凝土包覆层包覆在所述的下中心型钢柱外周且所述的下中心型钢柱的上端部分露出于所述的下混凝土包覆层，所述的预制型钢混凝土节点柱包括节点中心型钢柱、节点混凝土包覆层和工字钢牛腿，所述的节点混凝土包覆层包覆在所述的节点中心型钢柱的外围且所述的节点中心型钢柱的两端分别露出于所述的节点混凝土包覆层，所述的工字钢牛腿垂直固定于所述的节点中心型钢柱上且所述的工字钢牛腿伸出所述的节点混凝土包覆层的外表面，所述的上中心型钢柱的下端端面与所述的节点中心型钢柱的上端端面固定连接，所述的节点中心型钢柱的下端端面与所述的下中心型钢柱的上端端面固定连接，所述的上混凝土包覆层与所述的节点混凝土包覆层之间形成上混凝土待浇层，所述的下混凝土包覆层与所述的节点混凝土包覆层之间形成下混凝土待浇层。
2.根据权利要求1所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于所述的上中心型钢柱的下端侧面与所述的节点中心型钢柱的上端侧面通过第一连接组件固定连接，且所述的上中心型钢柱的下端端面与所述的节点中心型钢柱的上端端面焊接固定；所述的节点中心型钢柱的下端侧面与所述的下中心型钢柱的上端侧面通过第二连接组件固定连接，且所述的节点中心型钢柱的下端端面与所述的下中心型钢柱的上端端面焊接固定。
3.根据权利要求2所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于所述的第一连接组件包括设置在所述的上中心型钢柱的下端侧面上的第一耳板、设置在所述的节点中心型钢柱的上端侧面上的第二耳板以及用于固定连接所述的第一耳板和所述的第二耳板的第一连接钢板；所述的第二连接组件包括设置在所述的节点中心型钢柱的下端侧面上的第三耳板、设置在所述的下中心型钢柱的上端侧面上的第四耳板以及用于固定连接所述的第三耳板和所述的第四耳板的第二连接钢板。
4.根据权利要求1所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于还包括型钢梁，所述的型钢梁的腹板通过第三连接组件与所述的工字钢牛腿的腹板固定连接，所述的型钢梁的上翼缘与所述的工字钢牛腿的上翼缘焊接固定，所述的型钢梁的下翼缘与所述的工字钢牛腿的下翼缘焊接固定。
5.根据权利要求4所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于所述的第三连接组件包括第三连接钢板和螺纹紧固件，所述的第三连接钢板的一端通过所述的螺纹紧固件与所述的工字钢牛腿的腹板固定连接，所述的第三连接钢板的另一端通过所述的螺纹紧固件与所述的型钢梁的腹板固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于所述的型钢梁的上翼缘和所述的工字钢牛腿的上翼缘上分别通过栓钉固定设置有压型钢板，所述的压型钢板上浇注有混凝土层。
7.根据权利要求1所述的一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，其特征在于所述的上混凝土包覆层内纵向贯穿有多根上纵向钢筋，所述的上纵向钢筋围绕在所述的上中心型钢柱外，所述的上纵向钢筋的下端伸出所述的上混凝土包覆层，所述的节点混凝土包覆层内纵向贯穿有多根节点纵向钢筋，所述的节点纵向钢筋围绕在所述的节点中心型钢柱外，所述的节点纵向钢筋的两端分别伸出所述的节点混凝土包覆层，所述的下混凝土包覆层内纵向贯穿有多根下纵向钢筋，所述的下纵向钢筋围绕在所述的下中心型钢柱外，所述的下纵向钢筋的上端伸出所述的下混凝土包覆层，所述的上纵向钢筋的下端通过第一套管与所述的节点纵向钢筋的上端固定连接，所述的节点纵向钢筋的下端通过第二套管与所述的下纵向钢筋的上端固定连接。

一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种混凝土结构体系，尤其是一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系。\n背景技术\n[0002] 与现浇的混凝土结构相比，预制混凝土结构具有便于大规模工业化生产、易于控制构建质量、现场施工湿作业少、施工速度快、经济效益高、环境污染少等诸多的优点。近年来，国家与地方政府重视建筑的工业化发展，因此，发展预制装配式结构，实现建筑工业化，是未来建筑业发展的主要趋势之一。在我国，框架结构是最为广泛的建筑结构形式，也是最为常见的预制装配式结构形式，预制装配式框架结构主要包括预制混凝土框架结构和钢框架结构这两种。预制混凝土框架结构的连接构造较为复杂，结构的整体性差，其抗震性能有待进一步研究。钢框架结构可采用焊接，螺栓连接，施工速度快，抗震性能好，但是抗腐蚀性较差且造价高，经济效益差。而采用预制型钢混凝土框架结构是解决上诉矛盾的有效途径，因此，国内外开始对预制型钢混凝土框架结构进行了一定的研究，取得了相应的成果，并提出了预制型钢混凝土框架结构体系。\n[0003] 现有的预制型钢混凝土框架结构体系包括预制型钢混凝土柱和型钢梁，预制型钢混凝土框架结构体系的设计和施工的难点在于两者连接处的节点核心区域。为满足节点核心区域性能要求，在节点核心区域的箍筋比预制型钢混凝土柱其他部位的箍筋分布要更为密集。在目前现场施工过程中，仍采取现场浇注节点核心区域的方式。但采用现场浇注节点存在以下问题：（1）因为节点核心区域的中心型钢柱、纵筋、箍筋布置复杂，数量众多，现场连接时极不方便，现场连接工序多、施工复杂且大大延长了施工工期；（2）由于需要对型钢混凝土柱—钢梁的节点区域进行混凝土现场浇注，使现场湿作业多。当然现在也有在工厂生产好的预制型钢混凝土柱和型钢梁连接体，但这种结构的预制构件体积庞大大，运输困难。\n发明内容\n[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，采用该结构体系具有现场连接工序少、施工简单、工期短、现场湿作业少且方便运输的优点。\n[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，包括上预制型钢混凝土柱、预制型钢混凝土节点柱和下预制型钢混凝土柱，所述的上预制型钢混凝土柱包括上中心型钢柱和上混凝土包覆层，所述的上混凝土包覆层包覆在所述的上中心型钢柱外周且所述的上中心型钢柱的下端部分露出于所述的上混凝土包覆层，所述的下预制型钢混凝土柱包括下中心型钢柱和下混凝土包覆层，所述的下混凝土包覆层包覆在所述的下中心型钢柱外周且所述的下中心型钢柱的上端部分露出于所述的下混凝土包覆层，所述的预制型钢混凝土节点柱包括节点中心型钢柱、节点混凝土包覆层和工字钢牛腿，所述的节点混凝土包覆层包覆在所述的节点中心型钢柱的外围且所述的节点中心型钢柱的两端分别露出于所述的节点混凝土包覆层，所述的工字钢牛腿垂直固定于所述的节点中心型钢柱上且所述的工字钢牛腿伸出所述的节点混凝土包覆层的外表面，所述的上中心型钢柱的下端端面与所述的节点中心型钢柱的上端端面固定连接，所述的节点中心型钢柱的下端端面与所述的下中心型钢柱的上端端面固定连接，所述的上混凝土包覆层与所述的节点混凝土包覆层之间形成上混凝土待浇层，所述的下混凝土包覆层与所述的节点混凝土包覆层之间形成下混凝土待浇层。\n[0006] 所述的上中心型钢柱的下端侧面与所述的节点中心型钢柱的上端侧面通过第一连接组件固定连接，且所述的上中心型钢柱的下端端面与所述的节点中心型钢柱的上端端面焊接固定；所述的节点中心型钢柱的下端侧面与所述的下中心型钢柱的上端侧面通过第二连接组件固定连接，且所述的节点中心型钢柱的下端端面与所述的下中心型钢柱的上端端面焊接固定。先通过第一连接组件将上中心型钢柱的下端侧面与节点中心型钢柱的上端侧面固定连接，起到了定位的作用有利于上中心型钢柱的下端端面与节点中心型钢柱的上端端面的焊接固定；先通过第二连接组件将节点中心型钢柱的下端侧面与下中心型钢柱的上端侧面固定连接，起到了定位的作用有利于节点中心型钢柱的下端端面与中心型钢柱的上端端面的焊接固定。\n[0007] 所述的第一连接组件包括设置在所述的上中心型钢柱的下端侧面上的第一耳板、设置在所述的节点中心型钢柱的上端侧面上的第二耳板以及用于固定连接所述的第一耳板和所述的第二耳板的第一连接钢板；所述的第二连接组件包括设置在所述的节点中心型钢柱的下端侧面上的第三耳板、设置在所述的下中心型钢柱的上端侧面上的第四耳板以及用于固定连接所述的第三耳板和所述的第四耳板的第二连接钢板。通过螺纹紧固件将第一连接钢板的一端与第一耳板固定连接，通过螺纹紧固件将第一连接钢板的另一端与第二耳板固定连接；通过螺纹紧固件将第二连接钢板的一端与第三耳板固定连接，通过螺纹紧固件将第二连接钢板的另一端与第四耳板固定连接，组装非常方便，提高工作效率。\n[0008] 还包括型钢梁，所述的型钢梁的腹板通过第三连接组件与所述的工字钢牛腿的腹板固定连接，所述的型钢梁的上翼缘与所述的工字钢牛腿的上翼缘焊接固定，所述的型钢梁的下翼缘与所述的工字钢牛腿的下翼缘焊接固定。由于预制型钢混凝土节点柱在工厂提前制作好了，而在现场施工中无法直接将型钢梁固定到节点混凝土包覆层上，通过提前安装在节点中心型钢柱上的工字型钢牛腿连接为型钢梁与预制型钢混凝土节点柱的连接提供了便利。\n[0009] 所述的第三连接组件包括第三连接钢板和螺纹紧固件，所述的第三连接钢板的一端通过所述的螺纹紧固件与所述的工字钢牛腿的腹板固定连接，所述的第三连接钢板的另一端通过所述的螺纹紧固件与所述的型钢梁的腹板固定连接。\n[0010] 所述的型钢梁的上翼缘和所述的工字钢牛腿的上翼缘上分别通过栓钉固定设置有压型钢板，所述的压型钢板上浇注有混凝土层。工字钢牛腿与型钢梁连接完后，在型钢梁的上翼缘和工字钢牛腿的上翼缘上铺设好压型钢板，马上可以进行现场浇筑，无需支模；在高楼施工中，可多楼层的楼板同时浇筑，大大缩短工期，非常方便。\n[0011] 所述的上混凝土包覆层内纵向贯穿有多根上纵向钢筋，所述的上纵向钢筋围绕在所述的上中心型钢柱外，所述的上纵向钢筋的下端伸出所述的上混凝土包覆层，所述的节点混凝土包覆层内纵向贯穿有多根节点纵向钢筋，所述的节点纵向钢筋围绕在所述的节点中心型钢柱外，所述的节点纵向钢筋的两端分别伸出所述的节点混凝土包覆层，所述的下混凝土包覆层内纵向贯穿有多根下纵向钢筋，所述的下纵向钢筋围绕在所述的下中心型钢柱外，所述的下纵向钢筋的上端伸出所述的下混凝土包覆层，所述的上纵向钢筋的下端通过第一套管与所述的节点纵向钢筋的上端固定连接，所述的节点纵向钢筋的下端通过第二套管与所述的下纵向钢筋的上端固定连接。\n[0012] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于由于预制型钢混凝土节点柱的施工制作放在工厂中进行，在现场施工中，只需要将上中心型钢柱的下端和节点中心型钢柱的上端固定连接，节点中心型钢柱的下端与下中心型钢柱的上端固定连接，然后对上混凝土待浇层和下混凝土待浇层进行现场浇注，相较于现场浇注整个型钢混凝土节点核心区域具有以下优点：\n[0013] （1）本预制型钢混凝土柱-钢梁框架结构体系，只需对上混凝土待浇层和下混凝土待浇层进行现场浇注，现场湿作业大大减少；\n[0014] （2）本预制型钢混凝土柱-钢梁框架结构体系，由于采用预制型钢混凝土节点柱，预制型钢混凝土节点柱繁琐的制作过程已在工厂的完成，给现场的施工带来极大的方便，同时也能够充分保证节点核心区的质量；还采用了在工厂生产完成上预制型钢混凝土柱和下预制型钢混凝土柱，只需要将上中心型钢柱的下端和节点中心型钢柱的上端固定连接，节点中心型钢柱的下端与下中心型钢柱的上端固定连接，然后对上混凝土待浇层和下混凝土待浇层进行浇注，大大缩短了施工工期，有利于提高楼房装配式结构的比例，实现建筑工业化具有重大的意义；\n[0015] （3）本预制型钢混凝土柱-钢梁框架结构体系，分为上预制型钢混凝土柱、预制型钢混凝土节点柱和下预制型钢混凝土柱，相较于整体的预制型钢混凝土柱-钢梁体系，具有构件的体积小，便于运输的优点。\n附图说明\n[0016] 图1为本实用新型的结构示意图；\n[0017] 图2为本实用新型的俯视图；\n[0018] 图3为图1中A处的放大图；\n[0019] 图4为图3中A-A处的剖视图；\n[0020] 图5为图1中B处的放大图；\n[0021] 图6为图5中B-B处的剖视图。\n具体实施方式\n[0022] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。\n[0023] 实施例：如图所示，一种预制装配式型钢混凝土柱—钢梁框架结构体系，包括上预制型钢混凝土柱1、预制型钢混凝土节点柱2和下预制型钢混凝土柱3，上预制型钢混凝土柱1包括上中心型钢柱11和上混凝土包覆层12，上混凝土包覆层12包覆在上中心型钢柱\n11外周且上中心型钢柱11的两端分别露出于上混凝土包覆层12，下预制型钢混凝土柱3包括下中心型钢柱31和下混凝土包覆层32，下混凝土包覆层32包覆在下中心型钢柱31外周且下中心型钢柱31的两端分别露出于下混凝土包覆层32，预制型钢混凝土节点柱2包括节点中心型钢柱21、节点混凝土包覆层22和工字钢牛腿23，节点混凝土包覆层22包覆在节点中心型钢柱21的外围且节点中心型钢柱21的两端分别露出于节点混凝土包覆层22，工字钢牛腿23垂直固定于节点中心型钢柱21上且工字钢牛腿23部分伸出节点混凝土包覆层22的外表面，上中心型钢柱11的下端端面与节点中心型钢柱21的上端端面固定连接，节点中心型钢柱21的下端端面与下中心型钢柱31的上端端面固定连接，上混凝土包覆层12与节点混凝土包覆层22之间形成上混凝土待浇层4，下混凝土包覆层32与节点混凝土包覆层22之间形成下混凝土待浇层5。\n[0024] 在此具体实施例中，上中心型钢柱11的下端侧面与节点中心型钢柱21的上端侧面通过第一连接组件6固定连接，且上中心型钢柱11的下端端面与节点中心型钢柱21的上端端面焊接固定；节点中心型钢柱21的下端侧面与下中心型钢柱31的上端侧面通过第二连接组件（图中未显示，结构与第一连接组件6相同）固定连接，且节点中心型钢柱21的下端端面与下中心型钢柱31的上端端面焊接固定。\n[0025] 在此具体实施例中，第一连接组件6包括设置在上中心型钢柱11的下端侧面上的第一耳板61、设置在节点中心型钢柱21的上端侧面上的第二耳板62以及用于固定连接第一耳板61和第二耳板62的第一连接钢板63；第二连接组件包括设置在节点中心型钢柱21的下端侧面上的第三耳板（图中未显示）、设置在下中心型钢柱31的上端侧面上的第四耳板（图中未显示）以及用于固定连接第三耳板和第四耳板的第二连接钢板（图中未显示）。\n[0026] 在此具体实施例中，还包括型钢梁7，型钢梁的腹板71通过第三连接组件8与工字钢牛腿的腹板231固定连接，型钢梁的上翼缘72与工字钢牛腿的上翼缘232焊接固定，型钢梁的下翼缘73与工字钢牛腿的下翼缘233焊接固定。其中，型钢梁7包括纵向设置的型钢梁的腹板71、水平设置在型钢梁的腹板71两端的型钢梁的上翼缘72和型钢梁的下翼缘\n73，工字钢牛腿23与型钢梁7的形状结构相同。\n[0027] 在此具体实施例中，第三连接组件8包括第三连接钢板81和螺纹紧固件（图中未显示），第三连接钢板81的一端通过螺纹紧固件与工字钢牛腿的腹板231固定连接，第三连接钢板81的另一端通过螺纹紧固件与型钢梁的腹板71固定连接。\n[0028] 在此具体实施例中，型钢梁的上翼缘72和工字钢牛腿的上翼缘232上分别通过栓钉91固定设置有压型钢板92，压型钢板92上浇注有混凝土层93。\n[0029] 在此具体实施例中，上混凝土包覆层12内纵向贯穿有多根上纵向钢筋13，上纵向钢筋13围绕在上中心型钢柱11外，上纵向钢筋13的两端分别伸出上混凝土包覆层12，节点混凝土包覆层22内纵向贯穿有多根节点纵向钢筋24，节点纵向钢筋24围绕在节点中心型钢柱21外，节点纵向钢筋24的两端分别伸出节点混凝土包覆层22，下混凝土包覆层32内纵向贯穿有多根下纵向钢筋33，下纵向钢筋33围绕在下中心型钢柱31外，下纵向钢筋\n33的两端伸出下混凝土包覆层32，上纵向钢筋13的下端通过第一套管94与节点纵向钢筋\n24的上端固定连接，节点纵向钢筋24的下端通过第二套管（图中未显示）与下纵向钢筋33的上端固定连接。