[发明专利]双螺纹钢柱头连接式钢骨楼承板-梁-柱系统及其使用方法

说明书

本发明涉及结构工程领域，具体是双螺纹钢柱头连接式钢骨楼承板‑梁‑柱系统及其使用方法。包括带内圈螺纹钢柱头钢管柱、带内圈螺纹钢柱头钢梁、带外圈螺纹半包钢柱头底置钢骨组合楼承板、带外圈螺纹半包钢柱头外侧钢模板、固定外圈螺纹钢柱头大六角螺帽、固定内外圈螺纹钢柱头圆柱形螺帽、铰接连接板、连接钢骨与铰接连接板螺栓群、连接铰接连接板与钢梁螺栓群。相比于传统板梁柱结构，本发明无现场焊接、湿作业少、连接性能强，是装配率可达到90%的新型装配式一体化结构系统。

技术领域

本发明涉及结构工程领域，具体是双螺纹钢柱头连接式钢骨楼承板-梁-柱系统及其使用方法。

背景技术

近二十年来，我国的建筑制造行业的高速发展为了经济繁荣和社会进步做出巨大贡献。然而，建筑业的快速发展在一定程度上也造成了资源的浪费和环境的破坏。为此，国家为了应对建筑业引发的资源过度开采、自然环境破坏、在建工地环境拙劣等一系列问题，推出大力倡导绿色装配式建筑的指导方针。2016年9月起以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2019年我国建筑业总产值为24.84万亿，这意味着装配式建筑在未来每年将至少8万亿以上的产值。另外，推行装配式建筑一体化集成设计，提高建筑领域各专业协同设计能力，鼓励设计单位与科研院所、高校等联合开发装配式建筑设计技术。也就是说，新型装配式建筑的设计方案在未来10年内将至关重要。

装配式钢结构作为装配式结构中受力最合理、装配率最高、适用性最广的轻型结构，不仅将广泛应用至各类大中型公共建筑和多高层民用住宅，也将强势占领工农业厂房和临时建筑中。装配式钢结构在未来的建筑业各类项目将起着举足轻重的作用。现有装配式钢结构中主要包括：梁-柱钢结构框架、梁柱钢结构框架-支撑结构、门式刚架结构、桁架结构等结构形式。上述类别的装配式钢结构往往仅考虑框架结构本身的装配式连接构造，却忽略了楼板的装配连接，使混凝土楼板以后浇的形式进行湿作业施工。这样不仅使得装配式钢结构的装配率降低、施工工期加长，还可能造成结构连接质量差、危险性高等不稳定因素。

现有的装配式楼板-梁-柱钢结构体系中，在梁柱体系完成装配式化施工后，往往采用三种方式进行楼板的施工：第一种、搭建模板，在钢梁上焊接栓钉，制作并放置钢筋网，浇筑混凝土楼板；第二种、放置并焊接压型钢板，制作并放置钢筋网，在压型钢板和钢梁上焊接栓钉，浇筑混凝土楼板；第三种、放置钢桁架楼承板，在镀锌钢板和钢梁上焊接栓钉，浇筑混凝土楼板。然而，第一种楼板施工工序是三者间施工效率最低的，相比于后两者，搭建模板毫无必要，而且钢筋混凝土楼板厚度较大，与钢梁的连接性能也较差；第二种楼板施工工序需在现场焊接压型钢板，存在一定的失火风险，且压型钢板往往采取点焊的焊接工艺，连接性能较差，同时压型钢板与钢梁的连接仅通过全熔透栓钉来连接，其抗滑移性能较弱，根据以往的工程经验来看，如若遭遇地震等灾害该处的连接破坏将带来极大的风险；第二种楼板施工工序与第二种类似，唯一的改进是钢筋桁架网与镀锌钢板可在工厂预制，使得施工效率增大，装配率提高，但存在的问题是，现场点焊焊接镀锌钢板存在失火风险，也造成镀锌钢板间的连接较差等问题，同时镀锌钢板与钢梁的连接能力较差。另外，上述三种常见的楼板施工工序共同的不足之处如下：1，楼板的施工风险大，混凝土浇筑易造成人员受伤，现场焊接多易造成火灾等；2、施工效率低，楼板现场浇筑本身的施工效率不易控制，而且楼板施工需逐层施工，造成工期太长；3、施工工艺质量低，进行非装配式的楼板施工时，楼板整体与钢梁的连接能力差，栓钉焊接精确性和稳定性不易控制；4、环境污染严重，混凝土现场浇筑难以控制污染和垃圾，湿作业施工设备的运输造成城市环境和路面的破坏；5、成本较高，湿作业中耗费大量人力资源和材料成本。

在此背景下，需设计一种施工效率高、装配率高、施工风险低、装配难度低但质量高、各部件连接性能强、节能环保、节省成本的楼承板-梁-柱装配式钢结构体系，为建筑工程领域的装配式钢结构体系设计方法和施工工艺提供参考。

发明内容