[发明专利]全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系及施工方法

说明书

一种全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系及施工方法，其中全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系包括有基础、框架柱、叠合主梁、抗震耗能构件叠合楼板；所述基础中对应框架柱的布置的位置处埋设有竖向的连接杆，连接杆沿着框架柱的外侧面、环向间隔布置；框架柱的下部设有水平的预埋板，预埋板上、对应连接杆位置处开有孔洞；连接杆对应穿设在预埋板的通孔中，将框架柱与基础固定连接；在连接杆上、位于预埋板与基础之间还设有柱脚耗能器。本发明解决了现有装配式结构体系中存在的湿作业量大、施工复杂、柱脚震后修复成本高、耗能钢筋设置于梁内成本高以及制作复杂的技术问题。

技术领域

本发明属于装配式混凝土结构建筑领域，特别是涉及一种全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系及施工方法。

背景技术

目前，国内的装配式混凝土结构建筑领域应用较多为装配整体式体系，主要包括装配整体式框架体系、装配整体式框架-抗震构件体系和装配整体式抗震构件体系等。这些体系大都采用梁柱节点区域现浇，或者抗震墙边缘构件区现浇的连接方式，现场湿作业量大，施工效率不高。另外，国内的工业厂房结构体系中已经应用了框架柱上设置外露牛腿的干式连接节点，预制叠合主梁上设埋件与牛腿焊接连接，但这种体系由于外露牛腿的存对建筑效果较大，不利于在民用建筑中扩广应用。近年来，美国和日本研发了可在民用建筑中应用的预制预应力框架干式连接节点和体系，但仍存在以下问题有待改进：1、梁柱节点区在梁的上下部均设置耗能钢筋，节点施工复杂，尤其是梁下部的耗能钢筋，安装不便；2、梁柱节点区，仅在梁的上部设置耗能钢筋，但耗能钢筋的无粘结段设置在柱外侧，置于预制叠合主梁的预留槽中。这种节点耗能钢筋在柱内的接头多，成本高；预制叠合主梁为耗能钢筋预留槽，造成预制叠合主梁制作复杂成本高，且现场施工复杂。同时该种节点未考虑与混凝土楼板的连接关系，该种节点仅有节点实验，且实验表明其连接性能较第一种情形中上下设置耗能钢筋的节点差，待处理的问题较多；3、在梁柱连接节点区域在梁的上下部均不设置耗能钢筋，仅通过单根或两根后张预应力钢筋连接，结构的耗能性能差，抗震性能不理想；4、已有的柱贯通无牛腿的后张无粘结预应力装配混凝土框架干式体系，虽然在地震作用下能够形成强柱弱梁的良好抗震体系，但是与基础相连的柱脚在地震中容易最先破坏，且修复成本高；5、预制预应力干式纯框架体系由于节点刚度较装配整体式有所减弱，按现行规范在高烈度区的适用高度受到限制。

因此，需要一种综合考虑建筑室内效果（不露牛腿），梁、柱、板、节点快速施工连接，水暖电等设备管线预埋，减少施工支撑和脚手架等非实体物资消耗等的装配式混凝土框架-抗震耗能墙（支撑）体系。

发明内容

本发明的目的是提供一种全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系及施工方法，要解决现有装配式结构体系中存在的湿作业量大、施工复杂、柱脚震后修复成本高、耗能钢筋设置于梁内成本高以及制作复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种全装配式预应力砼框架抗震耗能构件体系，包括有基础，框架柱，叠合主梁，填充在由框架柱与叠合主梁围合而成的矩形框架中的抗震耗能构件以及叠合楼板；所述框架柱由框架柱单元拼合而成；其中，每根框架柱单元的长度为该耗能构件体系层高的2~4倍，且在梁柱节点位置处连续贯通；相邻两根框架柱单元的拼接位置位于对应楼层的叠合主梁顶部上方1m~1.5m处；所述框架柱中、位于梁柱节点处设有水平的柱预应力孔道；

所述叠合主梁包括有预制混凝土主梁和主梁混凝土叠合层；所述预制混凝土主梁上、对应柱预应力孔道的位置处开设有水平的梁预应力孔道；所述主梁混凝土叠合层浇筑在预制混凝土主梁的顶部、相邻两块叠合楼板之间，且主梁混凝土叠合层的厚度与叠合楼板的厚度相同；所述预制混凝土主梁与其两端的框架柱之间通过穿设在梁预应力孔道中和柱预应力孔道中的预应力钢丝束连接；所述预应力钢丝束位于预制混凝土主梁跨中的部分为梁内有粘结钢筋段，预应力钢丝束位于预制混凝土主梁中、梁内有粘结钢筋段两侧的部分为梁内无粘结钢筋段；其中梁内有粘结钢筋段的长度为2m~3m；所述叠合楼板包括有预制空心板和现浇在预制空心板顶部的楼板混凝土叠合层，其中楼板混凝土叠合层的顶面与主梁混凝土叠合层的顶面平齐。