[01191324]一种仿古建筑的装配式柱-梁结构及其制备拼接方法

本发明提供一种仿古建筑的装配式柱-梁结构及其制备拼接方法,本发明所述技术方案具有减少支模、拆模工序周期,现场作业量小等优点,而且所述柱-梁结构且能够满足古建筑风格的要求和抗震性能。 本发明采用的技术方案如下： 一种仿古建筑的装配式柱-梁结构,所述柱-梁结构包括预制圆柱、预制梁以及两者连接节点处的连接机构; 所述预制圆柱包括由预应力钢筋、环箍预应力钢筋的圆箍以及将两者浇筑的混凝土层组成的柱体,柱体在节点处固设肋板,肋板上设有数个通孔; 所述预制梁包括纵筋、环箍纵筋的方箍、设置在纵筋两端的H型钢板以及将两者浇注的混凝土层组成的梁体,H型钢板部分暴漏在混凝土层外部且腹板上设有数个通孔,纵筋端部折弯焊接在H型钢板的翼缘板上; 预制梁端部H型钢板的腹板和预制圆柱的肋板通过设有通孔的连接板和相应的螺栓连接,且预制梁与预制圆柱的连接节点处浇筑有微膨胀橡胶混凝土层。 柱-梁结构的制备拼接方法,步骤如下： 1)制备预制圆柱 ①采用数个圆箍绑扎数根预应力钢筋和非预应力钢筋制得架体; ②选择与架体配合的圆钢管并套设在架体外部,然后在圆钢管的外管面上焊接肋板和加强板,在圆钢管的内管面上周向焊接数个栓钉,肋板上冲压数个通孔; ③并通过混凝土将架体和圆钢管内管面浇筑成空心管柱,待空心管柱成型后,向其管腔内浇筑混凝土形成实心圆柱即得预制圆柱; 2)制备预制梁 ①将数根纵筋分别置于两个H型钢板的翼缘板上、下方,然后将纵筋的两端折弯并焊接在H型钢板的翼缘板上,并通过方箍绑扎纵筋制得架体; ②在两H型钢板的腹板对向端部处垂直焊接数根栓柱,在两H型钢板的腹板背向端部贯穿数个通孔; ③采用混凝土将架体和H型钢板设有栓柱的部分浇筑即得预制梁; 3)主-梁拼接 ①吊装预制圆柱并进行圆柱柱脚的节点装配,需保证圆柱的定位和垂直度准确无误,并采取必要的斜支撑保护措施; ②依照施工顺序吊装各层预制梁,用螺栓和连接板将预制梁H型钢腹板与预制圆柱圆钢管的肋板连接,并在预制梁与预制圆柱的连接节点处绑扎箍筋; ③用模板对预制梁与预制圆柱的连接节点处进行支模,并浇筑微膨胀橡胶混凝土,待微膨胀橡胶混凝土达到拆模强度后将模板拆除即可。 本发明与现有技术相比,具有如下优点： 1)本发明所述的柱-梁结构针对钢筋混凝土结构的实际建筑形式,采用特殊结构的预制梁和预制圆柱,并对两者的连接节点结构进行优化设计,改变了柱-梁结构在地震时的传力方式及破坏特点,形成装配整体式仿古建筑结构体系,很大程度地降低柱了柱-梁连接节点处的弯矩,使得柱以承受轴向力为主,进而提高了柱的承载力。 2)柱-梁连接节点结构的改进和微膨胀橡胶混凝土的应用,取代现有技术中的现浇混凝土梁,转变为真正的简支梁结构,独特的设计理念和方法有效地减弱了梁端部抵抗弯矩的能力,增强了地震时梁两端的延性和变形协调能力。因此在地震作用下,柱子的连接节点处不会发生柱端被弯、剪、压复合作用而破坏的情况,而破坏出现在梁的两端,从而实现了“强柱弱梁”的抗震设计理念。 3)由于柱承受的弯矩、剪力很小,以承受轴向力为主,因此柱的预应力钢筋即纵向钢筋的长度可适当降低,另外柱采用高强度混凝土浇筑,可减少柱的截面尺寸,减少混凝土用量,为预制管桩作为建筑柱子的应用提供了技术支持。 4)结合古建筑柱子以圆柱为主的特点,采用预制管桩作为柱子,这样古建筑柱子一次成形,减少了上下管柱之间的连接次数,提高了框架结构的装配程度、抗震性能。