[发明专利]一种全生命周期可拆可换框架结构体系及安装更换方法

权利要求书

1.一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，包括由可拆换钢筋混凝土柱(1)、可拆换型钢梁(2)、节点域(3)、可拆换楼板(4)共同形成的单层单榀结构单元(11)；单层单榀结构单元(11)的可拆换钢筋混凝土柱(1)之间通过节点域(3)上下分别连接可拆换型钢梁(2)，可拆换楼板(4)连接在可拆换型钢梁(2)上，可拆换型钢梁(2)之间的节点域(3)上设有更换装置(5)；上下层间可拆换钢筋混凝土柱(1)之间通过节点域(3)相连，单层单榀结构单元(11)的底层柱(1＇)通过柱脚与基础(10)相连；所述单层单榀结构单元(11)重复施工，形成多层或高层的全生命周期可拆可换的框架结构体系。

2.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述可拆换钢筋混凝土柱(1)通过法兰盘(9)和高强螺栓(8)与节点域(3)相连；所述可拆换型钢梁(2)通过高强螺栓(8)与节点域(3)相连；所述可拆换楼板(4)通过抗剪栓钉(7)与可拆换型钢梁(2)相连。

3.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，节点域(3)与可拆换型钢梁(2)之间设有若干耗能装置(6)，耗能装置(6)布置于可拆换型钢梁(2)靠近节点域(3)的位置。

4.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述节点域(3)包括节点核心区(3-1)围框和其上下两端的法兰盘(3-9)，沿节点核心区(3-1)围框四周连接外伸的悬臂梁段(3-2)；四个悬臂梁段(3-2)穿过节点核心区(3-1)围框的腹板连续相接构成十字形结构，悬臂梁段(3-2)在节点核心区(3-1)围框内的工字钢上下部分翼缘切除，沿钢梁翼缘两侧向中心切除角度为30°～60°。

5.根据权利要求4所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述可拆换钢筋混凝土柱(1)包括混凝土柱身(1-1)和连接于混凝土柱身(1-1)上下端柱周边的混凝土柱法兰盘(1-9)，混凝土柱身(1-1)内设有柱内纵筋和箍筋，柱内纵筋与法兰盘(1-9)焊接；所述混凝土柱法兰盘(1-9)通过高强螺栓(8)与节点域的法兰盘(3-9)相连，连接方式为干连接。

6.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述耗能装置(6)为耗能角钢、摩擦阻尼器、软钢阻尼器或铅挤压阻尼器；所述更换装置(5)为液压千斤顶。

7.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述底层柱(1＇)柱脚预埋矩形钢板，所述基础(10)顶面预埋矩形钢板(10-9)，二者通过预埋高强螺栓(10-8)连接，连接方式为干连接。

8.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述可拆换钢筋混凝土柱(1)与节点域(3)的连接处，底层柱(1＇)与基础(10)的连接处设置有加劲肋。

9.根据权利要求1所述的一种全生命周期可拆可换框架结构体系，其特征在于，所述可拆换钢筋混凝土柱(1)可替换为型钢混凝土柱(1_a)或钢管混凝土柱(1_b)。

10.一种权利要求1-9任一项所述的全生命周期可拆可换框架结构体系安装更换方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、结构体系安装

1)将底层柱(1＇)立于基础(10)之上；基础(10)预埋高强螺栓(10-8)穿过底层柱预埋的法兰盘螺栓孔，对齐拧紧螺栓；

2)将节点域(3)通过混凝土柱法兰盘(1-9)与钢筋混凝土柱(1)相连；进一步将可拆换型钢梁(6)通过高强螺栓(8)与节点域(3)相连；进一步将可拆换楼板(4)预埋的抗剪栓钉(7)穿过型钢梁预留的螺栓孔，形成单层结构单元；

3)单层结构单元重复施工，形成多层或高层的结构体系；

B、结构体系更换

将更换装置(5)液压千斤顶支撑于节点域(3)的法兰盘(9)外伸部位，由液压千斤顶传递轴力，取出受损的钢筋混凝土柱(1)，进一步安装新的钢筋混凝土柱；

在施工中法兰盘(9)隐藏于楼面面层和天花板中，更换可拆换钢筋混凝土柱(1)时，将楼面面层凿开，即可露出法兰盘(9)，完成整个更换过程。