一种节点加强型装配式混凝土框架结构体系

技术领域

本发明主要涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种节点加强型装配式混凝土框架结构体系。

背景技术

目前，我国的装配式框架结构体系不完善、现有的预制装配方式不合理，如在中国专利一种装配式框架梁柱节点构造(申请号：201911145820.9)中，水平相交的水平梁在节点处断裂、仅与水平加腋腹板相连，导致这种装配式框架梁柱节点构造在预制、运输和吊装过程中应力集中在水平梁与水平加腋腹板的连接部位，从而极易导致破损。因此，需要一种通过在节点处连通水平梁从而进行结构加强的装配式混凝土框架结构体系。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节点加强型装配式混凝土框架结构体系。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种节点加强型装配式混凝土框架结构体系，包括若干预制节点，各所述预制节点分别与预制横梁和预制柱相连形成框架结构；所述预制节点包括加腋部、悬挑梁和连梁件，所述加腋部位于相邻悬挑梁的夹角处、并与相邻悬挑梁的侧壁相连，同一预制节点的悬挑梁经同一连梁件连成整体；所述加腋部、所述悬挑梁和所述连梁件共同围成后浇通道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述加腋部的厚度不小于50mm。

所述悬挑梁与所述预制横梁一体成型或后浇成型。

所述连梁件与所述悬挑梁均设置成钢筋混凝土件，二者一体成型；当同一预制节点中有两段悬挑梁时，所述连梁件呈“一”字或“L”形；当同一预制节点中有三段悬挑梁时，所述连梁件呈“丄”字形；当同一预制节点中有四段悬挑梁时，所述连梁件呈“十”字形。

所述连梁件包括若干层叠的第一弹性板，所述第一弹性板的端部与悬挑梁相连。

所述第一弹性板横向层叠。

当同一预制节点中有两段悬挑梁时，所述第一弹性板呈“一”字或“L”形；当同一预制节点中有四段悬挑梁时，所述第一弹性板呈“十”字形。

所述第一弹性板竖向层叠。

所述第一弹性板呈“井”字交叉。

相邻所述第一弹性板的间距不小于5cm。

所述悬挑梁端部的下层纵向受力钢筋与所述预制横梁的下层纵向受力钢筋相连。

所述悬挑梁内贯穿有第一工字钢，所述第一工字钢的一端与预制横梁相连。

所述第一工字钢的下翼缘板与预制横梁端部外露的下层纵向受力钢筋焊接。

所述连梁件包括第二工字钢，所述第二工字钢与第一工字钢一体成型。

当同一预制节点中有四段悬挑梁时，所述第二工字钢有两根、且呈“十”字交叉。

所述连梁件包括与悬挑梁端部相连的安装座，以及用于将各安装座连成整体的第三工字钢；所述安装座与所述第三工字钢可拆卸连接。

所述安装座包括端板，所述端板的一面凸出形成有若干道弧形环，所述弧形环浇筑于悬挑梁内以形成连接；所述端板的另一面凸出形成有接头，所述接头的端面呈“工”字形、且与第三工字钢的端面形状适配。

所述接头的端面朝上倾斜，所述第三工字钢的端面朝下倾斜。

当同一预制节点中有四段悬挑梁时，所述第三工字钢有两根、且呈“十”字交叉。

所述安装座与所述第三工字钢经连接件固定，所述连接件包括C形板，所述C形板的侧板上丝接有压紧螺杆。

所述安装座与所述第三工字钢经连接件固定，所述连接件包括U形箍，所述U形箍的一端贯穿安装座的上翼缘板、另一端贯穿第三工字钢的翼缘板；还包括用于抱箍在U形箍的端部、用于避免U形箍脱出的螺帽。

当同一预制节点中有三段悬挑梁时，所述连梁件包括呈“丄”字形连接的钢筋混凝土连接段和若干层叠的第二弹性板；所述钢筋混凝土连接段的两端各与一段悬挑梁相连、所述第二弹性板的端头与第三段悬挑梁相连。

所述第二弹性板横向层叠。

当同一预制节点中有三段悬挑梁时，所述连梁件包括呈“丄”字形连接的钢筋混凝土连接段和第四工字钢；所述钢筋混凝土连接段的两端各与一段悬挑梁相连、所述第四工字钢的端头与第三段悬挑梁相连。

所述预制柱与所述预制节点的交界段设有箍筋，所述箍筋环绕预制柱、内置于加腋部和悬挑梁中。

所述预制柱靠近预制节点的端部的立柱钢筋外露，所述立柱钢筋贯穿后浇通道并以浇筑形式与预制节点形成连接。

所述预制柱由若干预制柱段依次连接构成。

所述预制柱段的一端成型有插孔、另一端的立柱钢筋外露，或所述预制柱段的两端立柱钢筋外露；外露的立柱钢筋插入相邻预制柱段的插孔并以浇筑方式形成连接。

位于预制节点上方的预制柱的立柱钢筋与位于预制节点下方的预制柱的立柱钢筋于后浇通道内相连、并以浇筑形式与预制节点形成连接。

所述预制柱成型有用于连通后浇通道的浇筑孔。

多个所述预制节点阵列排布，每一所述预制节点连接至少两道所述预制横梁和一根所述预制柱，多个预制节点、多个预制横梁和多个预制柱共同组成框架式结构体系。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

通过设置连梁件，使得与同一预制节点相连的各悬挑梁形成稳固连接，能够避免应力全部集中于悬挑梁与加腋部的连接处，从而有效优化受力、增强结构的整体性，进而在一定程度上降低预制、运输和吊装过程中框架结构遭受损坏的概率。

附图说明

图1是混凝土框架结构体系的整体示意图(形式一)；

图2是混凝土框架结构体系的整体示意图(形式二)；

图3是实施例1中预制节点的结构示意图(形式一)；

图4是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式一)；

图5是实施例1中预制节点的结构示意图(形式二)；

图6是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式二)；

图7是实施例1中预制节点的结构示意图(形式三)；

图8是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式三)；

图9是实施例1中预制节点的结构示意图(形式四)；

图10是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式四)；

图11是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式五)；

图12是实施例1中预制节点与预制柱的连接示意图(形式六)；

图13是实施例2中预制节点的结构示意图；

图14是实施例3中预制节点的结构示意图；

图15是实施例4中预制节点的结构示意图；

图16是实施例5中预制节点的结构示意图；

图17是实施例5中安装座的结构示意图；

图18是实施例5中第三工字钢的结构示意图；

图19是实施例5中连接件的结构示意图(形式一)；

图20是实施例5中连接件的安装示意图(形式一)；

图21是实施例5中连接件的结构示意图(形式二)；

图22是实施例5中连接件的安装示意图(形式三)；

图23是实施例6中预制节点的结构示意图(形式一)；

图24是实施例6中预制节点的结构示意图(形式二)；

图25是实施例7中预制节点的结构示意图(形式一)；

图26是实施例7中预制节点的结构示意图(形式二)；

图中各标号表示：1、预制节点；11、加腋部；12、悬挑梁；121、第一工字钢；13、连梁件；131、第一弹性板；132、第二工字钢；133、安装座；1331、端板；1332、弧形环；1333、接头；134、第三工字钢；135、连接件；1351、C形板；1352、侧板；1353、压紧螺杆；1354、U形箍；1355、螺帽；136、钢筋混凝土连接段；137、第二弹性板；138、第四工字钢；14、后浇通道；2、预制横梁；3、预制柱；31、立柱钢筋；32、预制柱段。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1至图12所示，本实施例的节点加强型装配式混凝土框架结构体系，包括若干预制节点1，各预制节点1分别与预制横梁2和预制柱3相连形成框架结构；预制节点1包括加腋部11、悬挑梁12和连梁件13，加腋部11位于相邻悬挑梁12的夹角处、并与相邻悬挑梁12的侧壁相连，同一预制节点1的悬挑梁12经同一连梁件13连成整体；加腋部11、悬挑梁12和连梁件13共同围成后浇通道14。通过设置连梁件13，使得与同一预制节点1相连的各悬挑梁12形成稳固连接，能够避免应力全部集中于悬挑梁12与加腋部11的连接处，从而有效优化受力、增强结构的整体性，进而在一定程度上降低预制、运输和吊装过程中框架结构遭受损坏的概率。

本实施例中，加腋部11的厚度不小于50mm。既保证了预制节点的整体性和刚度，又减轻了自重。

本实施例中，悬挑梁12与预制横梁2一体成型或后浇成型。根据设计需要，可以将悬挑梁12与预制横梁2设置成一体成型的形式以增强结构的整体性能，也能将二者设置成后浇成型的形式以减小各模块的体积大小和重量、便于运输和安装。

本实施例中，连梁件13与悬挑梁12均设置成钢筋混凝土件，二者一体成型；当同一预制节点1中有两段悬挑梁12时，连梁件13呈“一”字或“L”形；当同一预制节点1中有三段悬挑梁12时，连梁件13呈“丄”字形；当同一预制节点1中有四段悬挑梁12时，连梁件13呈“十”字形。连梁件13的形状与悬挑梁12的数量以及排布方式适配，连梁件13为多段结构，各段的一端相连、另一端与悬挑梁12相连，且各段均与对应的悬挑梁12共线。在本实施例中，连梁件13和悬挑梁12均为钢筋混凝土结构，在预制时采用一体成型的方式，以增强结构的整体性能。

本实施例中，多个预制节点1阵列排布，每一预制节点1连接至少两道预制横梁2和一根预制柱3，多个预制节点1、多个预制横梁2和多个预制柱3共同组成框架式结构体系。本申请所公开的技术方案不仅包括预制节点1的模块结构，还包括了预制节点1、预制横梁2和预制柱3三者之间的组合方式，是一种结构系统。

本实施例中，预制柱3与预制节点1的交界段设有箍筋，箍筋环绕预制柱3、内置于加腋部11和悬挑梁12中。为了增加预制立柱3的强度，需沿预制立柱3的周向在立柱钢筋31外绑扎箍筋，而由于本实施例中设置有加腋部11和悬挑梁12，二者所占空间与箍筋空间部分重叠、使得以现有技术中的方式绑扎箍筋不可实现。因此，需要沿环绕预制柱3的方向将箍筋内置在加腋部11和悬挑梁12中。

本实施例中，预制柱3靠近预制节点1的端部的立柱钢筋31外露，立柱钢筋31贯穿后浇通道14并以浇筑形式与预制节点1形成连接。加腋部11、悬挑梁12和连梁件13共同围成后浇通道14，该后浇通道14用于让位给外露的立柱钢筋31。在将立柱钢筋31贯穿后浇通道14后，通过后浇的形式将混凝土灌注到后浇通道14内，即可实现预制节点1与预制柱3的连接。

本实施例中，预制柱3由若干预制柱段32依次连接构成。具体地，预制柱段32的一端成型有插孔、另一端的立柱钢筋31外露，或预制柱段32的两端立柱钢筋31外露；外露的立柱钢筋31插入相邻预制柱段32的插孔并以浇筑方式形成连接。通过将预制立柱3设置成拼接形式，可以根据设计需要将不同段数的预制柱段32拼接形成不同长度的柱体，从而适配不同层高的建筑物。

本实施例中，位于预制节点1上方的预制柱3的立柱钢筋31与位于预制节点1下方的预制柱3的立柱钢筋31于后浇通道14内相连、并以浇筑形式与预制节点1形成连接。当预制节点1的上下两侧均设有预制柱3时，位于预制节点1上方的预制柱3的立柱钢筋31与位于预制节点1下方的预制柱3的立柱钢筋31同时插入后浇通道14内并形成连接，而后以后浇的形式将混凝土灌注到后浇通道14内，即可实现预制节点1与预制柱3的连接。

本实施例中，预制柱3成型有用于连通后浇通道14的浇筑孔。通过在预制柱3上设置与后浇通道14相连通的浇筑孔，后浇的混凝土可以由此进入后浇通道14，以便施工。

实施例2

如图13所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第二实施例，该框架结构系统与实施例1基本相同，区别在于：本实施例中，连梁件13包括若干层叠的第一弹性板131，第一弹性板131的端部与悬挑梁12相连。第一弹性板131横向层叠。相邻第一弹性板131的间距不小于5cm。当同一预制节点1中有两段悬挑梁12时，第一弹性板131呈“一”字或“L”形；当同一预制节点1中有四段悬挑梁12时，第一弹性板131呈“十”字形。悬挑梁12端部的下层纵向受力钢筋与预制横梁2的下层纵向受力钢筋相连。通过设置若干层叠的第一弹性板131，当悬挑梁12相对于预制节点1产生竖向力时，弹性板131能够在一定程度上发生竖向弯曲，从而避免连梁件13断裂。同时，为了便于混凝土的填充，相邻弹性板131的间距不小于5cm。第一弹性板131的形状与悬挑梁12的数量以及排布方式适配，连梁件13为多段结构，各段的一端相连、另一端与悬挑梁12相连，且各段均与对应的悬挑梁12共线。

实施例3

如图14所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第三实施例，该框架结构系统与实施例2基本相同，区别在于：本实施例中，第一弹性板131竖向层叠。第一弹性板131呈“井”字交叉。通过将第一弹性板131设置成竖向层叠的形式，且呈“井”字交叉分布，能够更好地抵御竖向弯曲。

实施例4

如图15所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第四实施例，该框架结构系统与实施例1基本相同，区别在于：本实施例中，悬挑梁12内贯穿有第一工字钢121，第一工字钢121的一端与预制横梁2相连。第一工字钢121的下翼缘板与预制横梁2端部外露的下层纵向受力钢筋焊接。连梁件13包括第二工字钢132，第二工字钢132与第一工字钢121一体成型。当同一预制节点1中有四段悬挑梁12时，第二工字钢132有两根、且呈“十”字交叉。通过设置贯穿悬挑梁12的第一工字钢121，可以增强悬挑梁12的强度，且通过将第一工字钢121与第二工字钢132设置成一体成型的形式，可以便于力在二者之间传递，从而减小应力在悬挑梁12与加腋部11的连接处的集中。在该实施例中，连梁件13将永久滞留，无需拆除。

实施例5

如图16至图22所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第五实施例，该框架结构系统与实施例4基本相同，区别在于：本实施例中，连梁件13包括与悬挑梁12端部相连的安装座133，以及用于将各安装座133连成整体的第三工字钢134；安装座133与第三工字钢134可拆卸连接。安装座133包括端板1331，端板1331的一面凸出形成有若干道弧形环1332，弧形环1332浇筑于悬挑梁12内以形成连接；端板1331的另一面凸出形成有接头1333，接头1333的端面呈“工”字形、且与第三工字钢134的端面形状适配。接头1333的端面朝上倾斜，第三工字钢134的端面朝下倾斜。当同一预制节点1中有四段悬挑梁12时，第三工字钢134有两根、且呈“十”字交叉。安装座133与第三工字钢134经连接件135固定，连接件135包括C形板1351，C形板1351的侧板1352上丝接有压紧螺杆1353。安装座133与第三工字钢134经连接件135固定，连接件135包括U形箍1354，U形箍1354的一端贯穿安装座133的上翼缘板、另一端贯穿第三工字钢134的翼缘板；还包括用于抱箍在U形箍1354的端部、用于避免U形箍1354脱出的螺帽1355。在端板1331的一面设置凸出的弧形环1332，并将弧形环1332锚固进悬挑梁12内从而使得安装座133与悬挑梁12形成稳固连接。通过设置第三工字钢134，可以将同一预制节点1内的各安装座133连接形成整体。在该实施例中，第三工字钢134为临时结构，在装配完成后，第三工字钢134可以拆除。为了实现第三工字钢134与安装座133的可拆卸连接，设有C形板1351，C形板1351的侧板1352上丝接有压紧螺杆1353，利用压紧螺杆1353同时挤压第三工字钢134和安装座133的翼缘板以实现连接。或者，设置U形箍1354，U形箍1354的一端贯穿安装座133的上翼缘板、另一端贯穿第三工字钢134的翼缘板，为了避免松脱，在U形箍1354的端部还丝接有螺帽1355，螺帽1355的外径大于翼缘板上的孔径，从而能够避免U形箍1354的端部穿出。

实施例6

如图23和图24所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第六实施例，该框架结构系统与实施例1基本相同，区别在于：本实施例中，当同一预制节点1中有三段悬挑梁12时，连梁件13包括呈“丄”字形连接的钢筋混凝土连接段136和若干层叠的第二弹性板137；钢筋混凝土连接段136的两端各与一段悬挑梁12相连、第二弹性板137的端头与第三段悬挑梁12相连。第二弹性板137横向层叠。通过设置钢筋混凝土连接段136，能够将两根悬挑梁12连成整体。又通过设置若干层叠的第二弹性板137，第二弹性板137的一端与钢筋混凝土连接段136相连、其另一端与第三根悬挑梁12相连，从而使得同一预制节点1上的全部悬挑梁12连成整体。

实施例7

如图25和图26所示，本发明节点加强型装配式混凝土框架结构系统的第七实施例，该框架结构系统与实施例1基本相同，区别在于：本实施例中，当同一预制节点1中有三段悬挑梁12时，连梁件13包括呈“丄”字形连接的钢筋混凝土连接段136和第四工字钢138；钢筋混凝土连接段136的两端各与一段悬挑梁12相连、第四工字钢138的端头与第三段悬挑梁12相连。通过设置钢筋混凝土连接段136，能够将两根悬挑梁12连成整体。又通过设置第四工字钢138，第四工字钢138的一端与钢筋混凝土连接段136相连、其另一端与第三根悬挑梁12相连，从而使得同一预制节点1上的全部悬挑梁12连成整体。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。