[发明专利]预制装配式钢节点混凝土板柱结构及其吊装方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其是预制装配式钢节点混凝土板柱结构及其吊装方法。

背景技术

预制混凝土结构是一种符合建筑工业化生产方式的结构型式，具有标准化设计、预制化生产、装配化施工的突出优点。

目前应用较为普遍的装配整体式混凝土框架、框架—剪力墙、全剪力墙等结构体系存在如下的缺点或问题：施工过程仍存在大量的混凝土现浇湿作业，工艺繁复，建造效率不高；构件预制率过低(15％～40％)，且较难提高；预制构件的种类和规格偏多，相应增加了工厂预制费用；建造成本居高不下，难以推广。

目前的预制装配式混凝土板柱结构型式的应用一定程度地缓解了上述矛盾，但是由于预制板与预制柱的节点需要足够的刚度以提高结构的抗侧能力，所以预制板与预制柱的节点受力较为复杂，装配化设计和施工难度较大；另外，板柱结构抗侧能力有限，不适宜建造高层建筑，其推广和应用具有明显的局限性；此外，目前的建筑钢结构虽然预制化程度较高，但结构与围护系统相容性差，抗火和耐腐蚀性能低，建造成本高等不足，影响了其大范围的推广应用。

所以，为了从本质上彻底解决上述问题，必须从结构体系入手，创新研究出一种“预制装配率高、施工成本低、湿作业施工少、建筑适用性强”的全新预制装配式结构体系。

发明内容

本发明的目的在于提供预制装配式钢节点混凝土板柱结构及其吊装方法，以提高预制率和通用性，降低成本，简化建造工序，并满足结构抗侧的要求进而实现耗能减震的功能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种预制装配式钢节点混凝土板柱结构，包括：

混凝土楼板，包括一块或多块混凝土板；

多节混凝土柱，任一节所述混凝土柱的底端均固定在地面基础或下节柱的顶端上；

多个耗能支撑单元，任一所述耗能支撑单元的底端均固定在地面基础或所述混凝土楼板上，且设置在相邻的两节所述混凝土柱之间，并与顶端的所述混凝土楼板以及相邻的任一节混凝土柱之间均设置有变形缝；

多个变形耗能装置，设置在所述变形缝中，任一所述耗能支撑单元的两个顶角处均设置变形耗能装置；

其中，所述混凝土柱与地面基础或混凝土楼板的连接处设置钢结构节点，所述耗能支撑单元与地面基础或混凝土楼板的连接处采用钢结构节点和/或浆锚节点固定。

进一步地，所述混凝土楼板包括多块混凝土板，多块所述混凝土板之间采用钢结构节点和/或浆锚节点固定。

进一步地，所述预制装配式钢节点混凝土板柱结构为单层结构，任一节所述混凝土柱的底端均固定在地面基础上，任一所述耗能支撑单元的底端均固定在地面基础上。

进一步地，所述预制装配式钢节点混凝土板柱结构为多层或高层结构，任一节第一层的所述混凝土柱的底端均固定在地面基础上，第一层上方任一层的所述混凝土柱均与其下方的前一层对应混凝土柱相固定，第一层的所述耗能支撑单元的底端固定在地面基础上，第一层上方任一层的所述耗能支撑单元的底端均固定在本层的混凝土楼板上。

进一步地，任意两节上下接触设置的所述混凝土柱之间均通过钢结构节点固定。

进一步地，所述预制装配式钢节点混凝土板柱结构包括第一模块、第二模块和/或第三模块，上下层叠设置的所述第一模块、第二模块和/或第三模块在层叠处固定，所述第一模块中的任一节混凝土柱均固定设置在一层中，所述第二模块中的任一节混凝土柱均固定设置在两层中，所述第三模块中的任一节混凝土柱均固定设置在三层中。

进一步地，任一所述第一模块均为单层结构，所述第一模块包括多节混凝土柱、多个耗能支撑单元以及多个变形耗能装置，所述混凝土柱的底端固定设置在地面基础或该层的混凝土楼板上，顶端与该层的天花板固定，任一所述耗能支撑单元设置在该层的相邻的两节混凝土柱之间。

进一步地，任一所述第二模块均为两层结构，所述第二模块包括多节混凝土柱、多个耗能支撑单元以及多个变形耗能装置，所述混凝土柱的底端固定设置在地面基础或该两层中的下层的混凝土楼板上，顶端与两层中的上层的天花板固定，任一所述耗能支撑单元设置在该两层中的上层或下层的相邻的两节混凝土柱之间。

进一步地，任一所述第三模块均为三层结构，所述第三模块包括多节混凝土柱、多个耗能支撑单元以及多个变形耗能装置，所述混凝土柱的底端固定设置在地面基础或该三层中的下层的混凝土楼板上，顶端与三层中的上层的天花板固定，所述混凝土柱贯穿该三层中的中层设置，任一所述耗能支撑单元设置在该三层中的上层、中层或下层的相邻的两节混凝土柱之间。