專利名稱：一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及土木工程預(yù)制裝配式混凝土房屋建造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用預(yù)制節(jié)點式框架子結(jié)構(gòu)拼裝而成的框架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土房屋及其拼裝建造方法，特別涉及預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的類型、樣式、拼裝方式等。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建筑的梁柱構(gòu)件往往是在建筑現(xiàn)場支模后澆筑混凝土，其構(gòu)件連接可靠、整體性和抗震性能良好，但施工周期較長，管理復(fù)雜。而框架結(jié)構(gòu)房屋建筑采用預(yù)制裝配方式代表了一種先進(jìn)發(fā)展方向。目前我國的預(yù)制裝配式框架建筑往往采用中小型構(gòu)件工廠預(yù)制，比如預(yù)制梁柱構(gòu)件等，其優(yōu)勢顯而易見，但也存在一些問題，相比現(xiàn)澆工藝，過多的拼裝連接部位導(dǎo)致存在多個薄弱環(huán)節(jié)，存在一定質(zhì)量控制難度。隨著現(xiàn)代大型吊車和運(yùn)輸工具的發(fā)展，采用中大型預(yù)制部件更能提高生產(chǎn)、管理效率。目前預(yù)制部件的拼裝位置往往是在梁柱節(jié)點等結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜且薄弱的部位，對地震頻發(fā)區(qū)而言這點是不利的，國內(nèi)外研究者已經(jīng)提出了將拼裝部位外移的策略，實現(xiàn)預(yù)制梁柱構(gòu)件的連接，但對于大型預(yù)制部件而言，尤其是對于柱柱拼裝而言，并沒有可操作性強(qiáng)且性能可靠的辦法。由于諸多方面的原因，目前預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的性能并不如預(yù)期，如在歷次地震中有不佳的安全性表現(xiàn)、現(xiàn)場拼裝節(jié)點過多和過于集中等問題。因此，亟需充分利用現(xiàn)有的大型吊裝設(shè)備，研發(fā)有必要開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)中大型部件預(yù)制、預(yù)制結(jié)構(gòu)樣式靈活合理、連接可靠的新型裝配結(jié)構(gòu)，以減少現(xiàn)場拼裝節(jié)點，提高結(jié)構(gòu)的整體性能和抗震性能，以滿足住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，利用子結(jié)構(gòu)的思想和大型吊裝設(shè)備，提出一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)，其裝配部件包括多種類型的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，柱柱連接部位可實現(xiàn)錯層錯跨布置，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，拼裝接點設(shè)置在內(nèi)力簡單、明確的位置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的一些缺陷。平立面布置規(guī)則的房屋建筑采用本發(fā)明專利的平面框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和梁的預(yù)制裝配，可實現(xiàn)工廠的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和有效質(zhì)量控制。預(yù)制裝配式建筑是根據(jù)設(shè)計要求在工廠預(yù)制構(gòu)件，然后運(yùn)送到工地直接拼接，其克服了現(xiàn)澆混凝土的諸多問題，具有施工迅速、工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度較高等優(yōu)點。因此，在建筑工業(yè)化日益發(fā)展和強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的今天，我國預(yù)制裝配式建筑得以迅速發(fā)展并代表了一種發(fā)展方向。本發(fā)明提出了典型框架結(jié)構(gòu)房屋的新型拼裝方式，簡化了設(shè)計和生產(chǎn)流程，提高了施工速度。相比現(xiàn)有技術(shù)，依據(jù)本發(fā)明建造房屋具有抗震性能良好的特點。本發(fā)明專利還可進(jìn)一步解決的技術(shù)問 題是通過梁梁、柱柱連接部位的合理選取(本專利選取反彎點附近和內(nèi)力簡單、明確的位置)，可避免連接部位復(fù)雜受力以保證連接的有效可靠，解決預(yù)制裝配建筑一直為人所詬病的抗震性能差問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案為一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于(I)預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)包含框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)、樓板及保溫隔熱外墻掛板，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)為立柱與橫梁組成的單節(jié)點結(jié)構(gòu)，依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、單層或多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個單獨拼裝單元，以減少現(xiàn)場拼裝接點的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式；(2)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)分為底層結(jié)構(gòu)、中間多層結(jié)構(gòu)和頂層結(jié)構(gòu)，底層結(jié)構(gòu)包括底層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和底層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；中間多層結(jié)構(gòu)包括中間多層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或中間多層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；頂層結(jié)構(gòu)包括頂層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或頂層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；(3)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行工廠或工地分單元工預(yù)制，提高施工質(zhì)量和現(xiàn)場施工速度；(4)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接組合，實現(xiàn)建筑物的整體拼裝，在結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置有保溫隔熱外墻掛板，在樓層之間鋪設(shè)樓板，形成子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)整體。本發(fā)明還在于，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處的頂層位置、中間層位置或者底層位置分為內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制類型，不同位置的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)在框架梁、框架柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)無上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高底層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過柱高的不同以錯開連接接點的高度，上部立柱高度為1/2層高中間層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高側(cè)邊的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無懸挑短梁；⑤角部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)兩個外側(cè)邊無懸挑短梁內(nèi)部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在。本發(fā)明還在于，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過其上的懸挑短梁相連接形成整體框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實際跨度的1/2-3/4，即接點位置接近彎矩反彎點的位置。本發(fā)明還在于，底層節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層節(jié)點子結(jié)構(gòu)可以為多層結(jié)構(gòu)，同樣底層、中間層和頂層結(jié)合，形成與建筑同高的框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還在于，視實際工程情況和要求，通過單層、多層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開，柱柱拼裝接點設(shè)置在內(nèi)力簡單、明確的位置。本發(fā)明還在于，梁、柱的拼裝接節(jié)點采用干接點連接或濕接點連接形式。本發(fā)明還在于,建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為天然基礎(chǔ)、柱下獨立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場現(xiàn)澆或預(yù)制。本發(fā)明還在于，拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)的樓板采用預(yù)制樓板。本發(fā)明還在于，拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)外掛填充墻體，填充墻體為保溫填充墻體，拼裝的預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)合預(yù)制保溫填充墻體，建成節(jié)能環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還在于，包括以下步驟a.確定預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的類型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類型和數(shù)目；b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，通過單層、多層的底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開；c.繼而豎向逐個搭建預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建，水平方向通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多個預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過程中安裝預(yù)制樓板，拼裝接點采用濕法連接或者干法連接；d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。本發(fā)明還在于，步驟a中所述預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的形狀和數(shù)目由業(yè)主決定、由設(shè)計單位完成設(shè)計，由工廠完成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利具有以下優(yōu)勢(I)采用預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的中大型裝配件和預(yù)制梁小型裝配件相契合實現(xiàn)鋼筋混凝土房屋建造，采用此類子結(jié)構(gòu)裝配件可減少預(yù)制裝配的連接接點數(shù)目，提高施工速度。(2)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)立柱高度和預(yù)制梁的長度基本彎矩較小位置，可參考反彎點，此種措施可保證連接部位處于受力較為單純的區(qū)域，即彎矩較小，主要承擔(dān)剪力和軸力，這可以通過預(yù)埋鋼板干法或者后澆混凝土的濕法工藝來滿足。本發(fā)明的這種處理可有效保證連接處的安全可靠，避免了梁柱接點等受力復(fù)雜部位安全和質(zhì)量。(3)本發(fā)明的連接可為干法連接，也可為濕法連接。(4)本發(fā)明提出的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)裝配工藝，通過單層和多層子結(jié)構(gòu)組合使用可實現(xiàn)連接接點的錯層布置，從而使得每層和每跨干法或濕法連接少于50%，本發(fā)明提出的組合方式可有效提升裝配結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能。(5)本發(fā)明以預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)裝配部件和干法或濕法連接為典型特征，鋼筋混凝土房屋的整個建造過程可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，業(yè)主在確定預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)類型、數(shù)目、樣式和尺寸的同時，也選定了設(shè)計方案，簡化了整個設(shè)計過程。從而可見，本發(fā)明所提出的建造方法具有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過程、簡化設(shè)計過程、加速施工過程等顯著優(yōu)勢，可避免了業(yè)主、設(shè)計方、施工方等多方反復(fù)溝通，適用于框架結(jié)構(gòu)房屋建筑的建造。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利的具體實施方案作進(jìn)一步說明。


圖1為通過預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)裝配而成的鋼筋混凝土房屋建筑示意圖。圖2為預(yù)制裝配鋼筋混凝土房屋基礎(chǔ)和預(yù)制單柱三維示意圖。圖3為預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的單層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。圖4為大型預(yù)制子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明專利提出了一種基于大型預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的房屋拼裝建造方法，其具體實施流程和方式將結(jié)合附圖進(jìn)一步加以說明。一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于(1)預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)包含框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)、樓板及保溫隔熱外墻掛板，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)為立柱與橫梁組成的單節(jié)點結(jié)構(gòu)，依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、單層或多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個單獨拼裝單元，以減少現(xiàn)場拼裝接點的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式；(2)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)分為底層結(jié)構(gòu)、中間多層結(jié)構(gòu)和頂層結(jié)構(gòu)，底層結(jié)構(gòu)包括底層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和底層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；中間多層結(jié)構(gòu)包括中間多層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或中間多層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；頂層結(jié)構(gòu)包括頂層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或頂層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；(3)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行工廠或工地分單元工預(yù)制，提高施工質(zhì)量和現(xiàn)場施工速度；
(4)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接組合，實現(xiàn)建筑物的整體拼裝，在結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置有保溫隔熱外墻掛板，在樓層之間鋪設(shè)樓板，形成子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)整體。其還在于，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處位置(頂層、中間層和底層)分為內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制類型，不同位置的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)在框架梁、框架柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)無上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高底層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過柱高的不同以錯開連接接點的高度，上部立柱高度為1/2層高；③中間層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高；④側(cè)邊的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無懸挑短梁角部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)兩個外側(cè)邊無懸挑短梁；⑥內(nèi)部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在。其還在于，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過其上的懸挑短梁相連接形成整體框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實際跨度的1/2-3/4，即接點位置接近彎矩反彎點的位置。其還在于，底層節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層節(jié)點子結(jié)構(gòu)可以為多層結(jié)構(gòu)，同樣底層、中間層和頂層結(jié)合，形成與建筑同高的框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。其還在于，視實際工程情況和要求，通過單層、多層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開，柱柱拼裝接點設(shè)置在內(nèi)力簡單、明確的位置。其還在于，梁、柱的拼裝接節(jié)點采用干接點連接或濕接點連接形式。其還在于,建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為天然基礎(chǔ)、柱下獨立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場現(xiàn)澆或預(yù)制。其還在于，拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)的樓板采用預(yù)制樓板。其還在于，拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)外掛填充墻體，填充墻體為保溫填充墻體，拼裝的預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)合預(yù)制保溫填充墻體，建成節(jié)能環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)。其還在于，包括以下步驟a.確定預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的類型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類型和數(shù)目；b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，通過單層、多層的底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開；c.繼而豎向逐個搭建預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建，水平方向通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多個預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過程中安裝預(yù)制樓板，拼裝接點采用濕法連接或者干法連接；d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。其還在于，步驟a中所述預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的形狀和數(shù)目由業(yè)主決定、由設(shè)計單位完成設(shè)計評估或者由工廠完成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。圖1為通過預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)裝配而成的鋼筋混凝土房屋建筑三維示意圖，其適用于框架結(jié)構(gòu)建筑。圖2為預(yù)制裝配式鋼筋混凝土房屋現(xiàn)澆基礎(chǔ)和現(xiàn)澆立柱三維示意圖，采用本發(fā)明專利裝配而成的房屋，其基礎(chǔ)是現(xiàn)場現(xiàn)澆或預(yù)制，并在部分基礎(chǔ)上安裝預(yù)制單柱，單柱高度為2/3底層層高，并且單柱子錯開布置，之上再采用多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)搭建，而頂層則根據(jù)實際情況采用單層和多層裝配框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。圖3為預(yù)制框架子節(jié)點結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑的典型單層節(jié)點子結(jié)構(gòu)，圖4為典型多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。圖3-圖4給出了預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的多種類型和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，正是利用此兩種典型預(yù)制子結(jié)構(gòu)拼裝而成房屋建筑，單層、多層均為了實現(xiàn)連接接點錯層錯跨布置而實施。不管是單層、多層，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)均在豎向通過柱柱連接實現(xiàn)層層搭建，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)立柱斷開處均參考彎矩較小處，故底層預(yù)制柱取層高的2/3和1/3，而中間層和頂層預(yù)制柱取層高的1/2，此種設(shè)置方法立意在于取受力單純的位置，反彎點附近彎矩較小，柱子主要承擔(dān)軸力和剪力，減小拼裝接點受力。相比圖3的單層預(yù)制框架子結(jié)構(gòu)，圖4的多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜且體積更大，這對運(yùn)輸和吊裝提出了更高的要求，但其一體化預(yù)制使得拼裝時優(yōu)勢明顯。結(jié)合圖3-圖4中可見各種預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的拼裝方法，圖3中(a)為標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有四根懸挑短梁；(b)為標(biāo)準(zhǔn)層邊框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有三根懸挑短梁；(C)為標(biāo)準(zhǔn)層角框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置上部和下部均設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有二根懸挑短梁；(d)為頂層內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置下部設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有四根懸挑短梁；(e)為頂層邊框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置下部設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有三根懸挑短梁；(f)為頂層角框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置下部設(shè)置有一根立柱，節(jié)點位置還設(shè)置有二根懸挑短梁；圖4為多層內(nèi)框架節(jié)點，即單層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)變?yōu)樯舷滦问降亩鄬涌蚣芄?jié)點，圖4中(a)為標(biāo)準(zhǔn)多層內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，(b)為標(biāo)準(zhǔn)多層邊框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，(C)為標(biāo)準(zhǔn)多層角框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，(d)為頂部多層內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，(e)頂部多層邊框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，(f)為頂部多層角框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于 (1)預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)包含框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)、樓板及保溫隔熱外墻掛板，預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)為立柱與橫梁組成的單節(jié)點結(jié)構(gòu)，依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，將每個建筑物基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)、單層或多層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)作為一個單獨拼裝單元，以減少現(xiàn)場拼裝接點的數(shù)量提高建筑物整體性為目的，確定子結(jié)構(gòu)拼裝單元的結(jié)構(gòu)形式； (2)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)分為底層結(jié)構(gòu)、中間多層結(jié)構(gòu)和頂層結(jié)構(gòu)，底層結(jié)構(gòu)為底層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、底層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或底層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；中間多層結(jié)構(gòu)為中間多層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、中間多層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或中間多層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)；頂層結(jié)構(gòu)為頂層邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層邊跨內(nèi)框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)、頂層中部邊跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)或頂層中部內(nèi)跨框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)； (3)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行工廠或工地分單元工預(yù)制，提高施工質(zhì)量和現(xiàn)場施工速度； (4)預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接組合，實現(xiàn)建筑物的整體拼裝，在結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置有保溫隔熱外墻掛板，在樓層之間鋪設(shè)樓板，形成子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)按照在房屋建筑中所處的頂層位置、中間層位置或者底層位置，或者預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)分為內(nèi)部、側(cè)邊或角部多種形式的預(yù)制類型，不同位置的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)在框架梁、框架柱或者懸挑短梁布置方面有所不同，主要體現(xiàn)在①頂層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)無上部框架柱，下部框架柱高度選取彎矩較小處，一般可取1/2層高；②底層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)下部框架柱高度為1/3和2/3層高，并通過柱高的不同以錯開連接接點的高度，上部立柱高度為1/2層高；③中間層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱高度均為1/2層高側(cè)邊的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)外側(cè)單邊無懸挑短梁；⑤角部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)兩個外側(cè)邊無懸挑短梁；⑥內(nèi)部的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上下部框架柱、框架梁和懸挑短梁均存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)與預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)和預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)上的懸挑短梁相連接形成整體框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)占實際跨度的1/2-3/4，即接點位置接近彎矩反彎點的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和頂層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)，底層、中間層和頂層結(jié)合，形成與建筑同高的框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于視實際工程情況和要求，通過單層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)與多層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的框架柱拼裝接點互相錯開，柱柱拼裝接點設(shè)置在內(nèi)力簡單、明確的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的梁和柱的拼裝接節(jié)點采用干接點連接或濕接點連接形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為天然基礎(chǔ)、柱下獨立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場現(xiàn)燒或預(yù)制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)的樓板采用預(yù)制樓板；或者拼裝的預(yù)制框架結(jié)構(gòu)外掛填充墻體，填充墻體為保溫填充墻體，拼裝的預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)合預(yù)制保溫填充墻體，建成節(jié)能環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于包括以下步驟a.確定預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的類型、樣式和數(shù)目、預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的類型和數(shù)目； b.完成建筑基礎(chǔ)建造，并在建筑基礎(chǔ)上安裝底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，通過單層、多層的底層預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開； c.繼而豎向逐個搭建預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)，根據(jù)拼裝高度差異需要選擇布置在頂層的預(yù)制框架子結(jié)構(gòu)樣式，完成拼裝搭建，水平方向通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多個預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)的水平方向布置，并在水平搭建的過程中安裝預(yù)制樓板，拼裝接點采用濕法連接或者干法連接； d.在完成框架主體結(jié)構(gòu)搭建之后，進(jìn)一步安裝預(yù)制大型保溫隔熱墻板，實現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)房屋的預(yù)制裝配建造。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，其特征在于步驟a中所述預(yù)制框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)的形狀和數(shù)目由業(yè)主決定、由設(shè)計單位完成設(shè)計，由工廠完成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
全文摘要
一種新型子結(jié)構(gòu)模塊式預(yù)制拼裝節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)拼裝方法，包括了兩類主要的預(yù)制裝配子結(jié)構(gòu)多種形式的預(yù)制框架子結(jié)構(gòu)節(jié)點和實行整體搭建連接的預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)，兩類子結(jié)構(gòu)可通過干法連接或濕法連接形成整體。平面框架節(jié)點子結(jié)構(gòu)拼裝單元依據(jù)吊裝設(shè)備吊裝能力的大小及建筑布置，在房屋頂層、標(biāo)準(zhǔn)層、底層、內(nèi)跨、邊跨均有不同的子結(jié)構(gòu)形式。預(yù)制節(jié)點式框架結(jié)構(gòu)可以水平和豎向擴(kuò)展，每榀框架節(jié)點之間通過預(yù)制梁子結(jié)構(gòu)連接形成整體結(jié)構(gòu)。平面節(jié)點式框架子結(jié)構(gòu)拼裝單元在工廠或工預(yù)制，設(shè)置在同一樓層的框架柱拼裝接點互相錯開，拼裝接點設(shè)置在內(nèi)力簡單、明確的位置，以提高建筑物的抗震性能。
文檔編號E04G21/14GK103061517SQ20131001448
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者余志武, 國巍, 龔永智, 伍軍 申請人:中南大學(xué), 高速鐵路建造技術(shù)國家工程實驗室, 中鐵四局集團(tuán)有限公司