带有阻尼结构的保护层组合占位模板及建筑框架结构
文献发布时间:2024-04-18 20:01:30
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域,具体涉及一种带有阻尼结构的保护层组合占位模板及建筑框架结构。
背景技术
近年来,规模百万平方米以上的建筑工程屡见不鲜。由于建筑项目规模超大型,投资额巨大,因此,对建筑质量有严格要求的同时,对材料成本和时间成本的控制要求也很高。
目前,我国对超大型建筑主体结构耐久性年限设计标准通常为100年。在有关建筑耐久性评价的众多技术指标中,控制混凝土开裂、防止建筑生命周期内混凝土构件裂缝宽度超标,无疑是重中之重。
为增强建筑主体结构耐久性、提高建筑使用寿命,通常需要在施工阶段采取必要的混凝土结构抗裂技术手段。
以往,我国大型公共建筑施工中抗开裂技术措施主要包括使用高强钢筋(Ⅳ级钢,500MPa)、增大框架梁配筋率等。这些措施尽管能够有效减小裂缝,但是,依据理论计算裂缝宽度时,钢筋强度在其中的占比仅为1/3左右。这就造成尽管用钢量显著增大,但是抗裂效果并不明显,也不符合“强柱弱梁”的设计理念。
超大跨度建筑混凝土框架结构的混凝土楼板与框架梁和框架柱交接处存在局部应力集中的问题,表现为该区域因形成应力峰值而导致混凝土框架结构局部形状突变。长此以往,将导致建筑混凝土框架结构疲劳裂纹或脆性破坏,减损建筑使用寿命。
目前,针对局部应力导致建筑混凝土框架结构破坏,主要技术措施是增大骨架的钢筋编织密度,还有就是在易于产生应力峰值的部位使用高延性材料,比如ECC(engineered cementitious composites高延性纤维增强水泥基复合材料)。
增大骨架的钢筋编织密度会造成用钢量增大,钢筋密集,施工质量难以保证,结构耐久性与材料及时间成本控制之间矛盾突出。
而使用高延性材料,不但造价较高,且其全施工阶段的工艺与普通混凝土结构存在较大差异,导致应用受限。目前,如ECC的高延性材料主要应用局限于结构加固改造,具体施工方法是:ECC搭接在普通混凝土界面,二者共同承受疲劳裂纹或脆性破坏。
以ECC为例,工程实践表明:使用ECC与普通混凝土界面搭接的方式难以满足超大跨度建筑混凝土框架结构的应力峰值区受力要求,存在ECC与普通混凝土在拉应力峰值区不连续的问题;且为使ECC与普通混凝土界面能很好搭接,对普通混凝土表面凿毛处理等操作工作量很大,效果也难以控制。
在充分发挥高延性材料的优异性能的同时,消除高延性材料与普通混凝土在拉应力峰值区不连续、降低高延性材料成本和施工成本,是本领域技术人员应对包括超大跨度的建筑混凝土框架结构疲劳裂纹或脆性破坏的问题时需要着重解决的技术难题。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在一种带有阻尼结构的保护层组合占位模板及建筑框架结构,以解决高延性材料保护层与普通混凝土连接处受拉应力峰值区不连续导致建筑抗裂性能差、建筑使用寿命降低的技术问题。
具体技术方案根据下:
一种带有阻尼结构的保护层组合占位模板,其特征在于,包括上保护层占位部和下保护层占位部;所述上保护层占位部和所述下保护层占位部设置在混凝土楼板的楼面上部和楼面下部,并沿框架梁和框架柱的方向呈立体十字交叉式样布设;所述带有阻尼结构的保护层组合占位模板包括4个所述上保护层占位部和4个所述下保护层占位部;所述上保护层占位部和下保护层占位部均设置有阻尼结构,所述阻尼结构包括阻尼占位和箍筋键槽。
进一步的,1个所述带有阻尼结构的保护层组合占位模板包括4个上保护层占位部和4个下保护层占位部。
进一步的,所述上保护层占位部包括楼板上保护层占位单元和上框架柱保护层占位单元。
进一步的,所述楼板上保护层占位单元位于所在所述框架梁的正上方且沿所述框架梁的中轴线方向布设;所述楼板上保护层占位单元近端贴合所述框架柱侧立面。
进一步的,所述上框架柱保护层占位单元设置在所述框架柱的侧立面处;所述上框架柱保护层占位单元的外部立面与所述框架柱侧立面齐平,并位于所述楼板上保护层占位单元的近端。
进一步的,所述楼板上保护层占位单元包括中间保护层占位体、第一旁侧保护层占位体和第二旁侧保护层占位体;所述第一旁侧保护层占位体和第二旁侧保护层占位体互为镜像对称结构,并分设且连接在所述中间保护层占位体两侧边。
进一步的,所述中间保护层占位体的下表面设置的箍筋键为第一箍筋键槽;所述中间保护层占位体的下表面设置的阻尼占位为第一阻尼占位;所述第一旁侧保护层占位体的外侧立面上设置上的阻尼占位为第二阻尼占位;所述第二阻尼占位结构的法线垂直于与第一阻尼占位结构的法线。
进一步的,所述上框架柱保护层占位单元包括上框架柱第一保护层占位体和上框架柱第二保护层占位体;所述上框架柱第一保护层占位体内侧面设置的阻尼占位为第二阻尼占位,所述上框架柱第一保护层占位体内侧面设置的箍筋键槽为第二箍筋键槽。
进一步的,所述下保护层占位部包括楼板下保护层占位单元、下框架柱保护层占位单元和框架梁竖向保护层占位体。
进一步的,所述楼板下保护层占位单元设置在相邻的2个框架梁内;所述楼板下保护层占位单元的外侧立面与框架梁的侧立面齐平
进一步的,所述下框架柱保护层占位单元设置在框架柱相邻的2个侧立面内并与楼板下保护层占位单元位置对应设置;所述下框架柱保护层占位单元的外立面与框架柱侧立面齐平,所述下框架柱保护层占位单元的底面与所述框架梁竖向保护层占位体的底部棱边齐平;所述楼板下保护层占位单元前端限位连接在下框架柱保护层占位单元的上部。
进一步的,所述框架梁竖向保护层占位体设置在框架梁的外侧立面;所述框架梁竖向保护层占位体外侧面与框架梁的侧立面齐平,所述框架梁竖向保护层占位体的顶面抵触楼板下保护层占位单元下端面,所述框架梁竖向保护层占位体的近端侧立面抵触下框架柱保护层占位单元外侧立面。
进一步的,所述楼板下保护层占位单元包括结构镜像对称的楼板第一下保护层占位体和楼板第二下保护层占位体;所述楼板第二下保护层占位体的近端外侧棱边设置有楼板下避让位;所述楼板下保护层占位单元上设置的阻尼占位为楼板下保护层阻尼占位,所述楼板下保护层占位单元上设置的箍筋键槽为楼板下保护层箍筋键槽。
进一步的,所述楼板第一下保护层占位体和楼板第二下保护层占位体相互垂直设置在混凝土楼板的下表面内并分别沿两个相邻框架梁的中轴线布置。
进一步的,所述楼板第一下保护层占位体上设置的阻尼占位有楼板下保护层阻尼占位,所述楼板第一下保护层占位体上设置的箍筋键槽为楼板下保护层箍筋键槽;楼板第二下保护层占位体均设置有楼板下插接位;所述楼板第二下保护层占位体的近端外侧棱边设置有楼板下避让位。
进一步的,所述下框架柱保护层占位单元包括下框架柱第一保护层占位体、下框架柱第二保护层占位体和下框架柱旁侧保护层占位体;所述下框架柱第一保护层占位体的内侧立面上设置的阻尼占位为下框架柱第一保护层阻尼占位,所述下框架柱第一保护层占位体的内侧立面上设置的箍筋键槽为下框架柱第一保护层箍筋键槽;所述下框架柱第二保护层占位体的内侧立面上设置的阻尼占位为下框架柱第二保护层阻尼占位,所述下框架柱第二保护层占位体的内侧立面上设置的箍筋键槽为下框架柱第二保护层箍筋键槽;所述下框架柱旁侧保护层占位体上设置的箍筋键槽为下框架柱旁侧箍筋键槽。
进一步的,所述下框架柱第一保护层占位体和下框架柱第二保护层占位体首尾搭接、相互垂直地设置;2个所述下框架柱旁侧保护层占位体分立在下框架柱第一保护层占位体和下框架柱第二保护层占位体的外侧立端面。
进一步的,所述框架梁竖向保护层占位体的内侧立面上设置的阻尼占位为框架梁竖向保护层阻尼占位;所述框架梁竖向保护层占位体的内侧立面上设置的箍筋键槽为框架梁竖向保护层箍筋键槽;所述框架梁竖向保护层箍筋键槽的轴线方向垂直于所在框架梁的中轴线。
一种带有阻尼结构保护层的建筑框架结构,包括钢筋混凝土框架和带有阻尼结构保护层;所述保护层让位部为所述的带有阻尼结构的保护层组合占位模板的翻模结构;所述高延材料保护层设置在所述保护层让位部上;保护层让位部上设置有第一阻尼点键和/或第二阻尼点键,保护层让位部上还设置有槽型阻尼键。
进一步的,所述高延材料保护层设置在所述混凝土楼板的楼面上部和楼面下部并沿框架梁和框架柱的方向呈立体十字交叉式样布设。进一步的所述带有阻尼结构保护层包括内部高延材料保护层、边侧高延材料保护层和边角高延材料保护层;所述边侧高延材料保护层和边角高延材料保护层为内部高延材料保护层的变形设计。
与现有技术相比,本发明至少可实现根据下之一的有益技术效果:
1、本发明的带有阻尼结构的保护层组合占位模板上设置有垂直于裂缝产生方向的占位键,能够在混凝土框架结构应力集中的部分产生应力传递阻尼,降低混凝土框架结构应力集中部位裂缝产生和脆性传递。
2、本发明的带有阻尼结构的保护层组合占位模板上设置有梁上阻尼占位和面上阻尼占位,能够将钢筋、普通混凝土和高延性材料在结构上有机结合成一个整体,使得钢筋结构和高延性材料同时制约混凝土框架的变形,大大降低建筑的混凝土框架结构应力集中的可能性,从而有效延缓了混凝土框架结构产生变形裂缝,防止了建筑结构的脆变,提高了建筑的使用寿命。。
3、本发明的带有阻尼结构的保护层组合占位模板上的占位键、梁上阻尼占位和面上阻尼占位设置,有利于降低高延性材料用量,降低高延性材料成本。
4、本发明的带有阻尼结构的保护层组合占位模板形成模块化结构,不但便于单体生产、便捷拆装,而且能够在不同建筑工程中重复利用,有利于利用自动化工业生产,可提高生产效率、降低生产成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于揭示具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例1的带有阻尼结构的保护层组合占位模板整体结构示意图;
图2为本发明实施例1的上保护层占位部结构示意图;
图3为本发明实施例1的中间保护层占位体结构示意图;
图4为本发明实施例1的第一旁侧保护层占位体结构示意图;
图5为图2中A-A向剖视图;
图6本发明实施例1的上框架柱第一保护层占位单元结构示意图;
图7本发明实施例1的上框架柱第二保护层占位单元结构示意图;
图8为图2中B-B向剖视图;
图9为本发明实施例1的下保护层占位部整体结构示意图;
图10为图9部分构件的结构示意图;
图11本发明实施例2的建筑框架结构示意图;
图12为建筑框架结构内的带有内部高延材料保护层的局部结构示意图;
图13为图12去掉内部高延材料保护层的混凝土框架示意图一;
图14为图12去掉内部高延材料保护层的混凝土框架示意图二;
图15去掉内部高延材料保护层后的混凝土框架梁结构示意图;
图16为去掉内部高延材料保护层后的混凝土框架柱结构示意图。
附图标记:
1.上保护层占位部;11.楼板上保护层占位单元;111.中间保护层占位体;1111.第一箍筋键槽;1112.第一阻尼占位;1113.第一拆装工具安装位;1114.第一固定安装位;1115.上占位体固定台;112.第一旁侧保护层占位体;1121.第二阻尼占位;1122.旁侧保护层占位体固定台;1123.第一锁定位;113.第二旁侧保护层占位体;12.上框架柱保护层占位单元;121.上框架柱第一保护层占位体;1211.第二阻尼占位;1212.第二箍筋键槽;1213.第二固定安装位;1214.第二固定锁定位;122.上框架柱第二保护层占位体;1221.第三固定安装位;1222.第三固定锁定位;
2.下保护层占位部;21.楼板下保护层占位单元;211.楼板第一下保护层占位体;2111.楼板下保护层阻尼占位;2112.楼板下保护层箍筋键槽;2113.楼板下插接位;212.楼板第二下保护层占位体;2121.楼板下避让位;22.下框架柱保护层占位单元;221.下框架柱第一保护层占位体;2211.下框架柱第一保护层阻尼占位;2212.下框架柱第一保护层箍筋键槽;2213.下框架第一插接位;222.下框架柱第二保护层占位体;2221.下框架柱第二保护层阻尼占位;2222.下框架柱第二保护层箍筋键槽;2223.下框架柱锁紧部;223.下框架柱旁侧保护层占位体;2231.下框架柱旁侧箍筋键槽;2232.下框架柱旁侧插接部;23.框架梁竖向保护层占位体;231.框架梁竖向保护层阻尼占位;232.框架梁竖向保护层箍筋键槽;233.框架梁竖向保护层安装位;
31.第一阻尼点键;32.第二阻尼点键;33.槽型阻尼键;
100.混凝土楼板;1001.混凝土楼板上让位部;1002.混凝土楼板下让位部;200.框架梁;2001.框架梁竖向让位部;
300.框架柱;3001.上框架柱保护层让位部;30011.上框架柱第一让位部;30012.上框架柱第二让位部;3002.框架柱下让位部;
400.高延材料保护层;4001.内部高延材料保护层;4002.边侧高延材料保护层;4003.边角高延材料保护层。
具体实施方式
下面结合附图1-图16来具体描述本发明的技术方案。其中,附图构成本发明一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本实施例设定:
1、垂直于地面方向为上;各构件设置在混凝土楼板100上和框架梁200的构件靠近框架柱300的一端为近端、远离框架柱300的一端为构件远端;各构件面向建筑表面的一侧为外侧、背离建筑表面的一侧为内侧;靠近中轴线的一侧为内、远离中轴线的一侧为外。
2、内部框架位于建筑框架整体结构的内部;边侧框架位于建筑框架整体结构的侧立面;边角框架位于建筑框架整体结构的拐角;顶部框架位于建筑框架整体结构顶部。
3、框架梁200和框架柱300的横截面为正方形;框架梁200的横截面边长为M,框架柱300的横截面边长为N。
4、混凝土楼板100厚度为H1,上框架柱第一保护层占位体121厚度为H2,上框架柱第一保护层占位体121长度为S。
5、本实施例的高延性材料使用ECC。
在建筑施工过程中,当用箍筋编制的建筑的钢筋骨架构建完成后,需要在钢筋骨架外罩设模盒,模盒由模盒板拼接构成。
本发明实施例1所涉及的带有阻尼结构的保护层组合占位模板为分设在模盒的各个模盒板内壁面与钢筋骨架的箍筋之间的结构。当安装有带有阻尼结构的保护层组合占位模板的模盒搭建完毕,即可实施混凝土的浇筑,以便在混凝土浇筑完成、相继拆除模盒以及模盒内的带有阻尼结构的保护层组合占位模板后,即形成建筑混凝土结构上位于混凝土楼板100与框架梁200和框架柱300交接处的各个带有阻尼结构的保护层让位部,以便下一步在保护层让位部上进行ECC保护层施工,最终形成本发明实施例2的带有阻尼结构保护层的建筑框架结构。
实施例1
一种带有阻尼结构的保护层组合占位模板。
如图1-图10,所示,本实施例1公开了一种在建筑框架结构内部施工过程中使用的带有阻尼结构的保护层组合占位模板。带有阻尼结构的保护层组合占位模板用于贴合在浇筑混凝土用的模盒内壁面,能够在建筑框架结构内部的混凝土楼板100、框架梁200和框架柱300的交汇处形成混凝土让位部,进而在混凝土让位部处进行ECC材料施工,形成钢筋混凝土框架结构上的带有阻尼结构的ECC保护层。
建筑框架结构边侧和边角处所用的带有阻尼结构的保护层组合占位模板的结构为本实施例1所公开的带有阻尼结构的保护层组合占位模板的变形设计。
如图1所示,本实施例1的带有阻尼结构的保护层组合占位模板包括上保护层占位部1和下保护层占位部2。其中,阻尼结构包括阻尼占位和箍筋键槽。
上保护层占位部1和下保护层占位部2以对应的位置设置在混凝土楼板100的楼面上部和楼面下表面处。带有阻尼结构的保护层组合占位模板包括4个上保护层占位部1和4个下保护层占位部2,分别沿框架梁200和框架柱300的方向布设,呈立体十字交叉式样设置。
根据图1所示,每个上保护层占位部1包括楼板上保护层占位单元11和上框架柱保护层占位单元12。
楼板上保护层占位单元11位于所在框架梁200的正上方且沿框架梁200的中轴线方向布设;楼板上保护层占位单元11近端贴合框架柱300侧立面。
根据图8所示,上框架柱保护层占位单元12设置在框架柱300侧立面处。上框架柱保护层占位单元12外部立面与框架柱300的侧立面齐平,并位于楼板上保护层占位单元11的近端。
如图2所示,楼板上保护层占位单元11包括中间保护层占位体111、第一旁侧保护层占位体112和第二旁侧保护层占位体113。
第一旁侧保护层占位体112和第二旁侧保护层占位体113互为镜像对称结构,并分设在中间保护层占位体111两侧边。
楼板上保护层占位单元11整体结构的下表面统一设置有第一箍筋键槽1111;中间保护层占位体111下表面还设置有第一阻尼占位1112;第一旁侧保护层占位体112和第二旁侧保护层占位体113的外侧立面还设置有第二阻尼占位1121。
具体的,第一箍筋键槽1111配合钢筋骨架上的箍筋设置,具体为多个平行均布、垂直于所在框架梁200中轴线的内半圆柱结构。第一箍筋键槽1111能够在安装过程中扣合在箍筋上,使得楼板上保护层占位单元11与钢筋骨架之间位置稳固。
优选的,第一箍筋键槽1111的内半圆柱部直径不小于箍筋带肋直径。第一箍筋键槽1111匹配箍筋均布设置,方向与混凝土楼板100所受拉方向垂直。
进一步优选的,第一箍筋键槽1111与箍筋带肋直径相等。
浇筑混凝土后,在混凝土楼板上让位部1001的上底面上对应第一箍筋键槽1111的位置形成混凝土楼板上凸起箍筋键;凸起的箍筋键不但能增加带有阻尼结构保护层与混凝土及钢筋的粘结力、显著提高带有阻尼结构保护层与混凝土楼板100之间的内力传递,还有利于楼板上保护层占位单元11在混凝土浇筑过程中保持其在箍筋与模盒间的安装结构的稳定。
第一阻尼占位1112具体为设置在第一箍筋键槽1111间的盲孔。
进一步优选的,本实施例1的第一阻尼占位1112为开口大的锥孔,便于中间保护层占位体111的拆除。
进一步优选的,本实施例1的第一阻尼占位1112的盲孔深度不小于二分之一的中间保护层占位体111高度;该设计有利于增大混凝土楼板上点键的体积。减小ECC材料的用量,节约成本。
优选的,多个第一阻尼占位1112布置在相邻的第一箍筋键槽1111之间,分布均匀。
进一步优选的,多个第一阻尼占位1112呈梅花形布置。
浇筑混凝土后,在混凝土楼板上让位部1001的上底面上对应数量众多、呈梅花形均布的分布的第一阻尼占位1112的位置形成混凝土楼板上点键,能显著提高带有阻尼结构保护层与混凝土抗剪结合力,使两者在发生较大变形后仍然保持紧密贴合,大幅提高带有阻尼结构保护层与混凝土的粘结力。
根据图3和图5所示,优选的,本实施例1的混凝土楼板中间保护层占位体111两侧边分别设置有上占位体固定台1115;上占位体固定台1115为阶梯台结构,使得混凝土楼板中间保护层占位体111横截面为T字结构。
上占位体固定台1115的T字结构横板的两侧分别设置有第一固定安装位1114,用于分别紧固连接/定位连接第一旁侧保护层占位体112和第二旁侧保护层占位体113。
本实施例1的第一固定安装位1114为贯通的内螺孔/通孔。
根据图5所示,优选的,本实施例1的中间保护层占位体111上表面设置有第一拆装工具安装位1113,以便于安装工具去拆除中间保护层占位体111,或利用第一紧固件将中间保护层占位体111与模盒板连接。
优选的,第一拆装工具安装位1113为螺孔以连接第一紧固件,第一紧固件外端面能够方便连接拆装工具;第一拆装工具安装位1113可以用于浇筑混凝土后安装拆装工具以方便拆卸中间保护层占位体111;第一拆装工具安装位1113也可以用于浇筑混凝土前将中间保护层占位体111紧固连接在模盒板上,提高浇筑过程中楼板上保护层占位单元11与模盒之间的位置稳定性,有利于提高混凝土浇筑质量。
根据图4所示,第一旁侧保护层占位体112为厚度和连接结构与中间保护层占位体111相匹配的结构件。
第一旁侧保护层占位体112上设置有第二阻尼占位1121、旁侧保护层占位体固定台1122和第一锁定位1123。
根据图5所示,具体的,多个第二阻尼占位1121设置在第一旁侧保护层占位体112的外侧立面上;第二阻尼占位1121具体为盲孔结构,第二阻尼占位1121的轴线平行于混凝土楼板100。
优选的,本实施例1的第二阻尼占位1121的盲孔结构为长圆盲孔;多个第二阻尼占位1121沿所在框架梁200中轴线方向均布设置,目的是在有限的高度内尽可能增大第二阻尼占位1121的容积。
浇筑混凝土后,在混凝土楼板上让位部1001的侧立面上对应多个第二阻尼占位1121的位置形成凸起的混凝土长圆键。对应加大容积的第二阻尼占位1121,浇筑混凝土后所形成的混凝土长圆键体积较大,有利于进一步减少后期ECC材料的使用量,降低成本。
由第二阻尼占位1121所形成的混凝土长圆键位于混凝土楼板上让位部1001的侧立面,楼板上保护层让位部1001的侧立面与受拉方向平行或应力较低;通过在混凝土侧面设置的长圆形凸起,可增强梁顶表面带有阻尼结构保护层部分与框架板混凝土之间的结合力,抑制两种材料之间产生缝隙。
根据图3所示,第二阻尼占位1121的深度不能大于中间保护层占位体111上占位体固定台1115的内侧边到最外侧的第一阻尼占位1112外侧的距离L。
根据图5所示,具体的,旁侧保护层占位体固定台1122为与上占位体固定台1115匹配的阶梯台结构,旁侧保护层占位体固定台1122上设置有与第一固定安装位1114匹配的第一锁定位1123。
优选的,本实施例1的第一锁定位1123为带有内螺纹的盲孔结构。这使得第一旁侧保护层占位体112与中间保护层占位体111能够通过第二紧固件安装在第一锁定位1123和第一固定安装位1114处而锁紧连接/定位连接。其中,第二紧固件为双头螺栓/单头螺栓。
优选的,本实施例1的第二紧固件为阶梯轴构件;第二紧固件小径段为螺纹以螺接第一锁定位1123;大径段为圆柱以过渡连接第一固定安装位1114,且在大径段端面设置有工具使用接口以连接拆装紧固工具。该设置能够起到稳固楼板上保护层占位单元11且便于拆卸的作用。
在带有阻尼结构的保护层组合占位模板拆卸的过程中,第一锁定位1123的内螺纹的盲孔结构也可以用于安装辅助拆装工具,以便加速拆卸进程。
优选的,本实施例1的第一旁侧保护层占位体112为整体对称结构;因此,本实施例1的第一旁侧保护层占位体112与第二旁侧保护层占位体113为结构相同的构件。
根据图2所示,上框架柱保护层占位单元12包括长度和厚度一致的上框架柱第一保护层占位体121和上框架柱第二保护层占位体122。
具体的,本实施例1的上框架柱保护层占位单元12为方框装合围结构。上框架柱保护层占位单元12包括4个周向首尾相接、相互垂直设置的上框架柱第一保护层占位体121,还包括4个周向首尾相接、相互垂直设置的上框架柱第二保护层占位体122。
优选的,4个上框架柱第一保护层占位体121合围成的框体位于4个上框架柱第二保护层占位体122合围成的框体正上方,二者结构位置对应设置,共同构成正方形框体结构的上框架柱保护层占位单元12。
具体的,上框架柱第二保护层占位体122上端面贴合上框架柱第一保护层占位体121下端面并与中间保护层占位体111上表面齐平,上框架柱第二保护层占位体122外立面贴合中间保护层占位体111前端侧立面。这使得在混凝土浇筑施工过程中能够以混凝土楼板100为分次施工界面,上框架柱第一保护层占位体121能够用于上一层混凝体框架结构的建造施工过程。
根据图6所示,上框架柱第一保护层占位体121长方形板材,其上设置有第二阻尼占位1211、第二箍筋键槽1212、第二固定安装位1213和第二固定锁定位1214。
根据图8所示,S=N-H2,即,上框架柱第一保护层占位体121的长度S等于框架柱300的横截面边长为N与上框架柱第一保护层占位体121厚度为H2之差。
具体的,多个第二阻尼占位1211设置在上框架柱第一保护层占位体121内侧立面,具体结构、布设及作用与第一阻尼占位1112相同或相似。
具体的,第二箍筋键槽1212设置在上框架柱第一保护层占位体121的内侧立面上,高度上居中设置,具体为轴线垂直于其开口所在侧端立面的半圆柱槽,即,第二箍筋键槽1212为深度是N-2*H2的盲孔槽。第二箍筋键槽1212直径不小于钢筋骨架的箍筋带肋直径。
具体的,上框架柱第一保护层占位体121上设置有第二箍筋键槽1212的一端为上框架柱第一保护层占位体121的第一端;该第一端的端立面中部设置有第二固定锁定位1214;第二固定锁定位1214具体为盲孔上设置有螺纹。
具体的,上框架柱第一保护层占位单元第二端处的侧立面上设置有第二固定安装位1213;第二固定安装位1213具体为过孔/螺孔,高度与第二固定锁定位1214一致,设置在上框架柱第一保护层占位体121的侧面上,具体位于近上框架柱第一保护层占位体121的第二端,为通孔过孔/贯通螺孔。上框架柱第一保护层占位体121第一端上设置有第二箍筋键槽1212的开口。
4个周向首尾相接、相互垂直设置的上框架柱第一保护层占位体121中,后一个上框架柱第一保护层占位体121第一端端立面对接在相邻的前一个上框架柱第一保护层占位体121的第二端的侧立面,相互垂直设立。这使得相邻的两个上框架柱第一保护层占位体121中后一个构件上的第二固定锁定位1214与前一个构件上的第二固定安装位1213对齐,并通过第三紧固件定位连接/紧固连接。
优选的,本实施例1中4个周向首尾相接的上框架柱第一保护层占位体121中,后一个构件上的固定锁定位1214为螺孔,前一个构件上的固定安装位1213为直径较大的过孔,第三紧固件选用阶梯轴台结构;第三紧固件的小径段为螺栓以螺接在后一个构件上的固定锁定位1214上,第三紧固件的大径段设置在前一个构件上的固定安装位1213内,优选为过渡配合,以增强精确定位功能。
第三紧固件可以用来将首尾连接的上第一保护层占位体121和上框架柱第二保护层占位体122与相应的混凝土浇筑用模盒板紧固。
4个上框架柱第一保护层占位体121合围后形成的框体正上方边长与正方形框架柱300的边长相等。
根据图7所示,上框架柱第二保护层占位体122长度与第一保护层占位体121一致的长方形板材,其上设置有第三固定安装位1221和第三固定锁定位1222。
具体的,上框架柱第二保护层占位体122上的第三固定锁定位1222设置在其第一侧的端立面上,优选为位于中部的螺纹孔。
具体的,上框架柱第二保护层占位体122上的第三固定安装位1221为过孔,设置在其第二端的立面上,距离第二端1/2壁厚,且与第二固第三固定锁定位1222高度一致。4个周向首尾相接、相互垂直设置的上框架柱第二保护层占位体122合围后形成的框体正上方边长与正方形框架柱300的边长相等。
优选的,上框架柱第二保护层占位体122的不小于混凝土楼板100厚度为H1。
上框架柱第二保护层占位体122是唯一一个不设置阻尼解耦股的占位模板构件,为的是后续浇筑混凝土后能够被顺利取出。
如图1和图9所示,下保护层占位部2包括楼板下保护层占位单元21、下框架柱保护层占位单元22和框架梁竖向保护层占位体23。
楼板下保护层占位单元21设置在相邻的2个框架梁200内;楼板下保护层占位单元21与框架梁200的底平面齐平,楼板下保护层占位单元21的外侧立面与框架梁200的侧立面齐平。
下框架柱保护层占位单元22设置在框架柱300相邻的2个侧立面内并与楼板下保护层占位单元21位置对应设置;下框架柱保护层占位单元22的外立面与框架柱300侧立面齐平,下框架柱保护层占位单元22的底面与框架梁竖向保护层占位体23的底部棱边齐平;楼板下保护层占位单元21前端限位连接在下框架柱保护层占位单元22的上部。
框架梁竖向保护层占位体23设置在框架梁200的外侧立面上并与楼板下保护层占位单元21、下框架柱保护层占位单元22位置对应设置。框架梁竖向保护层占位体23外侧面与框架梁200的侧立面齐平,框架梁竖向保护层占位体23顶面抵触楼板下保护层占位单元21下端面,框架梁竖向保护层占位体23近端侧立面抵触下框架柱保护层占位单元22外侧立面。
本实施例1中,每两个框架梁竖向保护层占位体23为一组,互为镜像结构构件。
根据图9和图10所示,1组楼板下保护层占位单元21包括1个楼板第一下保护层占位体211和1个楼板第二下保护层占位体212。楼板第一下保护层占位体211和楼板第二下保护层占位体212相互垂直设置在混凝土楼板100的下表面内并分别沿两个相邻且相互垂直的框架梁200的中轴线布置。
根据图10所示,楼板第一下保护层占位体211为长方体板材,其上设置有楼板下保护层阻尼占位2111、楼板下保护层箍筋键槽2112和楼板下插接位2113。
楼板下保护层阻尼占位2111设置在楼板第一下保护层占位体211的上端面,楼板下保护层阻尼占位2111的结构、布置和作用与第一阻尼占位1112的结构、布置及作用相同。
多个楼板下保护层箍筋键槽2112设置在楼板第一下保护层占位体211内侧立面上,具体为多个平行均布、垂直于所在框架梁200中轴线的内半圆柱结构。楼板下保护层箍筋键槽2112的结构、布置和作用与第一箍筋键槽1111相同。
楼板下插接位2113设置在楼板第一下保护层占位体211近端的内侧立面上,用于定位连接下框架柱保护层占位单元22。
优选的,本实施例1的楼板下插接位2113为设置在边沿的矩形沉槽,宽度和深度不大于1/2的下框架柱旁侧保护层占位体223壁厚。
根据图10所示,楼板第二下保护层占位体212为与楼板第一下保护层占位体211结构镜像对称的长方体板材,不同之处在于楼板第二下保护层占位体212的近端外侧棱边设置有楼板下避让位2121。
具体的,楼板下避让位2121为棱边与厚度等长的正方体空位,使得楼板第一下保护层占位体211能够在楼板下避让位2121的正方体空位处插接楼板第二下保护层占位体212,并与辅助楼板下保护层箍筋键槽2112一起用于稳固楼板第二下保护层占位体212与钢筋骨架之间位置关系。
根据图10所示,框架梁竖向保护层占位体23为具有一条直角边的梯形板材,直角梯形边所在的上端面抵触在楼板第一下保护层占位体211的下表面的外侧边;直角梯形边所在的近端侧立面抵触下框架柱保护层占位单元22外侧立面并与楼板第一下保护层占位体211近端侧立面齐平。
框架梁竖向保护层占位体23上设置有框架梁竖向保护层阻尼占位231和框架梁竖向保护层箍筋键槽232。
具体的,框架梁竖向保护层阻尼占位231设置在框架梁竖向保护层占位体23内侧立面上,框架梁竖向保护层阻尼占位231的结构、布置和作用与第一阻尼占位1112的结构、布置及作用相同。
具体的,框架梁竖向保护层箍筋键槽232设置在框架梁竖向保护层占位体23内侧立面上,框架梁竖向保护层阻尼占位231的结构、布置和作用与第一箍筋键槽1111相同,且框架梁竖向保护层箍筋键槽232的轴线方向垂直于所在框架梁200的中轴线。
框架梁竖向保护层占位体23上还可以设置框架梁竖向保护层安装位233;框架梁竖向保护层安装位233设置在框架梁竖向保护层占位体23外侧立面上,以便通过第五紧固件和外部的模盒板连接,方便框架梁竖向保护层占位体23安装稳固和拆除。
优选的,第五紧固件为阶梯螺栓,第五紧固件在连接框架梁竖向保护层占位体23的部位为带有外螺纹结构。
根据图9和图10所示,一组下框架柱保护层占位单元22包括1个下框架柱第一保护层占位体221、1个下框架柱第二保护层占位体222和2个下框架柱旁侧保护层占位体223。
根据图9和图10所示,下框架柱第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222首尾搭接、相互垂直地设置。2个下框架柱旁侧保护层占位体223分立在下框架柱第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222的外侧立端面。
具体的,下框架柱第一保护层占位体221内侧立面上设置有下框架柱第一保护层阻尼占位2211和下框架柱第一保护层箍筋键槽2212;与之匹配,下框架柱第二保护层占位体222内侧立面上设置有下框架柱第二保护层阻尼占位2221和下框架柱第二保护层箍筋键槽2222。
下框架柱第一保护层占位体221上设置的阻尼占位和箍筋键槽与框架梁竖向保护层占位体23上设置阻尼占位和箍筋键槽结构、布置和作用一致,只是所布置的阻尼占位的数量及箍筋键槽的长度因布置面积不同而不同。
下框架柱第一保护层占位体221与楼板第一下保护层占位体211等宽;下框架柱第二保护层占位体222与楼板第二下保护层占位体212近端等宽。
优选的,在下框架柱第一保护层占位体221与楼板第一下保护层占位体211搭接处的中心位置处,下框架柱第一保护层占位体221的侧立面上贯通设置有下框架第一插接位2213。下框架第一插接位2213具体为通孔/贯通螺孔。
优选的,对应下框架第一插接位2213,下框架柱第二保护层占位体222的外端端面上,设置有下框架柱锁紧部2223。下框架柱锁紧部2223具体为盲孔状的螺孔。
在根据图9的安装状态下,下框架柱第一保护层占位体221与下框架柱第二保护层占位体222通过第四紧固件定位连接/紧固连接。
优选的,第四紧固件为阶梯轴状紧固螺栓,第四紧固件小径部为螺栓,用于螺接下框架柱锁紧部2223。
在下框架柱第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222外侧端立面处分别设置有一个下框架柱旁侧保护层占位体223。
下框架柱旁侧保护层占位体223底端与第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222底端齐平,下框架柱旁侧保护层占位体223上端高出第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222上端面一个厚度,使得下框架柱旁侧保护层占位体223内侧立面与下框架柱第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222的上表面形成限位楼板第一下保护层占位体211和楼板第二下保护层占位体212前端的结构。该设置能够使得安装状态的下保护层占位部2整体结构稳定。
下框架柱旁侧保护层占位体223内侧面上设置有与下框架柱第一保护层箍筋键槽2212和下框架柱第二保护层箍筋键槽2222结构、布置和作用一致的下框架柱旁侧箍筋键槽2231。
下框架柱旁侧保护层占位体223高出下框架柱第一保护层占位体221和下框架柱第二保护层占位体222上表面一个自身壁厚,在设置下框架柱旁侧箍筋键槽2231的一个相邻立面上部居中位置,向下设置有下框架柱旁侧插接部2232。下框架柱旁侧插接部2232为突出的矩形块体,其布置和尺寸与楼板下插接位2113匹配设计。
优选的,本实施例1的下框架柱旁侧插接部2232与楼板下插接位2113过度连接。该设置有利于安装状态的下保护层占位部2整体结构稳定,拆卸时不会产生强连接关系。
优选的,本实施例1的各个构件平面上的箍筋键尺寸一致、各个构件平面上的阻尼占位尺寸一致、各个构件侧端面上的阻尼占位尺寸一致。该设置便于制造。
实施例2
一种带有阻尼结构保护层的建筑框架结构。
如图11-图16所示,本实施例2了公开一种带有阻尼结构保护层的建筑框架结构。
一种带有阻尼结构保护层的建筑框架结构:其特征在于,包括钢筋混凝土框架和高延材料保护层(400);
实施例2的钢筋混凝土框架上设置有保护层让位部。保护层让位部为实施例1的带有阻尼结构的保护层组合占位模板的翻模结构;高延材料保护层400设置在所述保护层让位部上;保护层让位部上设置有第一阻尼点键31和/或第二阻尼点键32,保护层让位部上还设置有槽型阻尼键33。
具体的,本实施例2的建筑框架结构在浇筑混凝土施工过程使用了带有上述实施例1的带有阻尼结构的保护层组合占位模板的模盒,在钢筋混凝土框架结构的应力不连续部位形成了各个上保护层占位部;之后,在上保护层占位部进行带有阻尼结构保护层施工,形成高延材料保护层400。高延材料保护层400在上保护层占位部粘附于钢筋混凝土框架结构上,形成本发明实施例2的带有阻尼结构保护层的建筑框架结构。
如图12所示,本实施例2的建筑框架结构包括钢筋混凝土框架和高延材料保护层400。
如图11所示,整体的钢筋混凝土框架包括建筑框架内部结构、建筑框架边侧结构和建筑框架边角结构。
从具体结构上讲,钢筋混凝土框架包括依附钢筋骨架浇筑混凝土形成的混凝土楼板100、框架梁200、框架柱300。
具体的,高延材料保护层400包括设置在建筑框架内部结构上的内部高延材料保护层4001、设置在建筑框架边侧结构上的边侧高延材料保护层4002和设置在建筑框架边角结构上的边角高延材料保护层4003。边侧高延材料保护层4002和边角高延材料保护层4003为内部高延材料保护层4001的变形设计。
本实施比例2主要介绍位于建筑体内部、带有内部高延材料保护层4001的局部建筑框架结构。
如图13和图14所示,钢筋混凝土框架在混凝土楼板100、框架梁200和框架柱300交汇处设置有保护层让位部。
保护层让位部形成的过程具体为:混凝土浇筑过程中所使用的模盒板上安装了实施例1的带有阻尼结构的保护层组合占位模板,浇筑混凝土后,拆除模盒板和带有阻尼结构的保护层组合占位模板,形成钢筋混凝土框架上的保护层让位部。
本实施例2的高延材料保护层400是通过严格的ECC施工工艺涂覆在保护层让位部后,粘附于钢筋混凝土框架上,共同形成建筑框架结构。
具体的,保护层让位部包括位于混凝土楼板100上的混凝土楼板上让位部1001和混凝土楼板下让位部1002,还包括位于框架梁200的侧立面上的框架梁竖向让位部2001,还包括位于框架柱300上的上框架柱保护层让位部3001和框架柱下让位部3002。
上框架柱保护层让位部3001分成上下两部分,包括上框架柱第一让位部30011和上框架柱第二让位部30012。
由于混凝土浇筑施工以混凝土楼板100上表面为界分段施工,施工时,上框架柱第一让位部30011随上一层施工进行,本层混凝土浇筑在框架柱300下端设置有上框架柱第一让位部30011、上端设置有上框架柱第二让位部30012。本层混凝土浇筑在框架柱300下端的上框架柱第一让位部30011位于下一层混凝土楼板100的上表面。
混凝土楼板上让位部1001和混凝土楼板下让位部1002是通过设置楼板上保护层占位单元11和楼板下保护层占位单元21获得的。
设定:本实施例1的各个构件平面上的箍筋键(后续形成相同的槽型阻尼键33)尺寸一致、各个构件平面上的阻尼占位(横截面为圆柱的阻尼占位,后续施工过程能够形成相同的第一阻尼点键31)尺寸一致、各个构件侧端面上的阻尼占位(横截面为长圆的阻尼占位,后续施工过程能够形成相同的第二阻尼点键32)尺寸一致。
如图13所示,对应楼板上保护层占位单元11上的第一阻尼占位1112、第二阻尼占位1121和第一箍筋键槽1111,浇筑混凝土后,在混凝土楼板上让位部1001上生成了第一阻尼点键31、第二阻尼点键32和槽型阻尼键33。
如图14所示,对应楼板下保护层占位单元21中的楼板第一下保护层占位体211和楼板第二下保护层占位体212上的楼板下保护层阻尼占位2111与楼板下保护层箍筋键槽2112,浇筑混凝土后,在混凝土楼板下让位部1002上生成了第一阻尼点键31和槽型阻尼键33。
如图15所示,对应框架梁竖向保护层占位体上的框架梁竖向保护层阻尼占位231和框架梁竖向保护层箍筋键槽232,浇筑混凝土后,在框架梁竖向让位部2001上生成了第一阻尼点键31和槽型阻尼键33。
如图16所示,对应4个上框架柱第一保护层占位体121合围成的框体上的第二阻尼占位1211和第二箍筋键槽1212,浇筑混凝土后,在上框架柱第一让位部30011上生成了第一阻尼点键31和槽型阻尼键33。
如图16所示,对应4个上框架柱第二保护层占位体122合围成的框体浇筑混凝土后生成的是上框架柱第二让位部30012。
如图16所示,上框架柱第一让位部30011和上框架柱第二保护层占位体122共同构成上框架柱保护层让位部3001。上框架柱保护层让位部3001内设置有第一阻尼点键31和槽型阻尼键33;其中,上框架柱第一让位部30011和上框架柱第二保护层占位体122上的槽型阻尼键33尺寸不等。
图13和图14示出了中部的一个混凝土楼板100、框架梁200和框架柱300交汇处的、带有各个保护层让位部的钢筋混泥土框架结构。在各个保护层让位部上进行ECC涂层施工形成内部高延材料保护层4001,即可得到如图12的该位置的局部建筑框架结构。
如图11所示,在构建建筑内部的各个保护层让位部和内部高延材料保护层4001的同时,进行建筑框架结构的中部结构和边侧结构的各个保护层让位部的制作,以及边侧高延材料保护层4002和边角高延材料保护层4003的施工,即可获得本实施例2的带有阻尼结构保护层的建筑框架结构。
本实施例2的带有阻尼结构保护层的将建筑框架结构中,带有阻尼结构保护层通过第一阻尼点键31和第二阻尼点键32大幅提高了ECC材料与普通混凝土在不同方向的粘附力,能够在混凝土框架结构应力集中的部分产生应力传递阻尼,降低混凝土框架结构应力集中部位裂缝产生和脆性传递,制约混凝土框架的变形,明显提高了建筑的使用寿命。
本实施例2的带有阻尼结构保护层的将建筑框架结构中,带有阻尼结构保护层通过槽型阻尼键33,将ECC材料进一步与钢筋骨架粘合,大幅提高了带有阻尼结构保护层、普通混凝土和钢筋骨架的三体结合强度,使得钢筋结构更好地与普通混凝土结构一体化,进一步有利于降低混凝土框架结构应力集中部位裂缝产生和脆性传递,制约混凝土框架的变形,明显提高了建筑的使用寿命。
本实施例2的带有阻尼结构保护层的将建筑框架结构中,第一阻尼点键31、第二阻尼点键32和槽型阻尼键33明显减小了各个保护层让位部的有效容积,使得ECC施工过程材料消耗明显减少,降低施工材料成本。
本实施例2的带有阻尼结构的保护层组合占位模板形成模块化结构不但便于单体生产、便捷拆装,而且有利于利用自动化工业生产,可提高生产效率、降低生产成本;同时,带有阻尼结构的保护层组合占位模板能够在不同建筑工程中重复利用,有利于提高施工效率、降低施工成本。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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