[发明专利]采用U形钢横向连接的装配整体式框架及其施工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种U形钢横向连接的钢筋混凝土装配整体式框架及其施工方法，属于建筑工程混凝土框架结构技术及施工领域。

技术背景：

钢筋混凝土预制装配整体式框架结构是未来建筑工业化发展的重要方向，具有经济周期短，预制构件质量高，现场湿作业少，环境污染小，加快施工进度，降低工人劳动强度，而且有利于节能降耗保护环境等优点。这种结构体系已在发达国家得到了广泛应用，并已成为一些国家新建建筑的主要形式。连接技术是钢筋混凝土预制装配整体式混框架结构的核心问题，也是装配式框架结构的薄弱环节，只有各预制构件间有可靠的连接，具有较好的整体性能和良好延性，才能保证结构既安全可靠，有具有良好的抗震性能。

我国现有的钢筋混凝土装配整体式框架节点连接可靠性差，难以满足结构抗裂和整体性、抗震性能方面的要求，这就需要开发新的便于整体性连接的节点，以加快我国建筑工业化生产的过程。新型的钢筋混凝土装配整体式框架连接技术需要可靠的连接质量来实现按设计要求传递规定的内力，并保证整体结构安全性、整体性、抗震性的要求；然后尽量简化连接构造和施工工艺，降低施工中不确定性对结构性能的影响，以提高节点连接的施工效率。

发明内容：

技术问题：本发明提供一种U形钢横向连接的钢筋混凝土装配整体式框架及其施工方法，使钢筋混凝土预制柱与预制梁之间连接简单可靠，施工操作方便，加快了施工进度，极大提高了生产效率，同时梁柱连接区具有良好的延性，框架具有良好的整体性能和抗震性能。

技术内容：为解决上述技术问题，本发明提供了一种U形钢横向连接的钢筋混凝土装配整体式框架，该框架包括附带短梁段的钢筋混凝土预制柱，与钢筋混凝土预制柱相连接的钢筋混凝土预制梁和U形钢；

钢筋混凝土预制柱附带短梁段端部带有第一螺栓孔，U形钢腹板上面带有第二螺栓孔，钢筋混凝土预制梁两端部分别带有横向第三螺栓孔，通过U形钢以及横向高强度摩擦型螺栓把钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁相连，在钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁连接区浇筑有工程水泥基复合材料或纤维增强水泥基复合材料，使结构成为装配整体式框架。

本发明还提供了一种U形钢横向连接的钢筋混凝土装配整体式框架的施工方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：进行钢筋混凝土装配整体式框架结构的整体分析，确定钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁的截面尺寸、钢筋强度等级和钢筋用量；确定钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁的分段情况：钢筋混凝土预制柱的分段点应设置在楼层中部，选取上下楼层的弯矩反弯点处作为分段依据，并附带预制短梁段，钢筋混凝土预制梁的分段点设置在其端部，距柱边1～2h，h为钢筋混凝土预制梁高度，依据钢筋混凝土预制梁两端的弯矩反弯点作为分段依据；钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁分段完成后，根据钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁分段处的梁柱抗弯及抗剪设计要求确定U形钢的具体尺寸；

步骤2：制作钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁；按上面的设计要求制作钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁，其中钢筋混凝土预制柱带有短梁段，钢筋混凝土预制梁两端带有第三螺栓孔、钢筋混凝土预制柱两端以及预制柱附带短梁段端部带有第一螺栓孔；

步骤3：钢筋混凝土预制梁和钢筋混凝土预制柱的连接；待钢筋混凝土预制柱安装完成后，将钢筋混凝土预制梁水平吊装就位，与钢筋混凝土预制柱附带短梁段位于同一水平标高处，将U形钢螺栓孔与钢筋混凝土预制柱的预留第一螺栓孔和钢筋混凝土预制梁的预留螺栓孔对齐，用横向摩擦型高强度螺栓通过U形钢连接钢筋混凝土预制梁和钢筋混凝土预制柱，然后在钢筋混凝土预制柱和钢筋混凝土预制梁连接区浇筑工程水泥基复合材料或纤维增强水泥基复合材料，使钢筋混凝土预制梁和钢筋混凝土预制柱成为一个整体，完成钢筋混凝土装配整体式框架的制作。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

⑴钢筋混凝土预制柱带有短梁段，梁柱节点整体预制，节点具有良好的整体性能和抗震性能；

⑵钢筋混凝土预制柱通过U形钢用横向高强度摩擦型螺栓与预制梁相连，连接方式简单，框架整体性能好，施工操作便捷；

⑶钢筋混凝土预制梁端部预留螺栓孔，在预制梁吊装到位后可以通过U形钢用横向高强度摩擦型螺栓与预制柱短梁段端部相连，不用再用脚手架临时支撑预制梁，节约相关费用，另一方面可以增强节点端部刚度，使塑性铰区域离开节点区，提高了节点连接性能；