專利名稱：一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，主要適用于在地震多發(fā)區(qū)的裝配式框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件包括預(yù)制柱，預(yù)制梁，預(yù)制樓板，預(yù)制剪力墻等在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，然后將各預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)通過螺栓連接、焊接連接或預(yù)應(yīng)力拼裝連接安裝而成的結(jié)構(gòu)。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有節(jié)約勞動(dòng)力、施工進(jìn)度快、有利于實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能、便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)。但裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和剛度均低于同種類型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此裝配式式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能普遍低于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。由于裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在以往的地震中表現(xiàn)不佳，人們對(duì)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能缺乏信心，裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用比例不是很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有預(yù)制裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件過于零散，裝配工作較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)的抗震性能較差的缺點(diǎn)，提出一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系的吊裝工作相對(duì)簡(jiǎn)單、具有較好的耗能性能，地震作用后易于修復(fù)的特點(diǎn)，并且該結(jié)構(gòu)體系施工速度快、受力傳力明確合理、產(chǎn)品質(zhì)量好。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，包括多層的預(yù)制剪力墻單元和預(yù)制框架單元；所述預(yù)制剪力墻單元由同一層豎向的剪力墻墻片及樓板共同組成，樓板位于剪力墻墻片的上端，所述預(yù)制剪力墻單元按照不同的構(gòu)造形狀形成“Π ”形剪力墻單元與“「”形剪力墻單元?！伴T”形剪力墻單元與“「”形剪力墻單元的區(qū)別在于，“Π ”形剪力墻單元的剪力墻墻片大于等于兩片，而‘‘「”形剪力墻單元僅包含有一片剪力墻，“「”形剪力墻單元不能單獨(dú)組成結(jié)構(gòu)，需要和“ Π ”形剪力墻單元配合使用。Π形剪力墻單元與“「”形剪力墻單元的預(yù)制構(gòu)件均按實(shí)際受力狀況進(jìn)行配筋?！翱凇毙渭袅卧c“「”形剪力墻單元的剪力墻墻片下部預(yù)留豎向孔道，剪力墻墻片的上部預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出表面，相鄰樓層下層剪力墻單元的預(yù)留鋼筋插入上層剪力墻單元下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接。所述灌漿套筒連接或漿錨連接的連接強(qiáng)度能夠接近等效現(xiàn)澆連接，因此灌漿套筒連接或漿錨連接能夠保證剪力墻墻片的豎向傳力連續(xù)性。所述預(yù)制框架單元由同一層的框架柱、框架梁、樓板共同組成，框架梁位于框架柱柱頂，樓板位于框架柱上，所述預(yù)制框架單元包括“Π ”形框架單元、雙“T”形框架單元、“「”形框架單元、“T”形框架單元，“Π ”形框架單元與雙“T”形框架單元、“Γ ”形框架單元及“T”形框架單元的區(qū)別在于，“Π ”形框架單元的預(yù)制柱數(shù)量大于等于四，可作為單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行使用，而雙“Τ”形框架單元、“Γ ”形框架單元、“Τ”形框架單元包含的預(yù)制柱的數(shù)量小于等于三，需要和“Π ”形框架單元配合使用?？蚣軉卧锌蚣芰褐前宓染凑諏?shí)際的受力狀況進(jìn)行配筋，框架柱的下端預(yù)留豎向孔道，上端預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出樓板表面。相鄰樓層下層框架單元的預(yù)留伸出鋼筋插入上層框架單元預(yù)制柱下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接。所述灌漿套筒連接或漿錨連接的連接強(qiáng)度能夠接近等效現(xiàn)澆連接，因此灌漿套筒連接或漿錨連接能夠保證框架柱的豎向傳力連續(xù)性。
所述樓板連接為相鄰預(yù)制樓板邊緣處預(yù)留鋼筋或鋼板，螺栓連接或焊接后后澆混凝土，保證樓板傳力的連續(xù)性。剪力墻單元豎向接縫之間的連接及剪力墻單元與框架單元之間的連接采用豎向接縫耗能連接進(jìn)行連接。所述豎向接縫耗能連接可以為粘彈性耗能單元、金屬耗能單元、粘滯流體耗能單元、摩擦耗能單元等。在預(yù)制剪力墻墻片豎向邊緣處預(yù)留凹槽用于豎向接縫耗能連接的安裝。豎向接縫耗能連接的安裝可以采用焊接連接或螺栓連接。同一樓層相鄰框架單元預(yù)制梁與預(yù)制柱的連接采用耗能節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行連接，耗能節(jié)點(diǎn)連接可以為粘彈性耗能單元，金屬耗能單元，粘滯流體耗能單元，摩擦耗能單元等。耗能節(jié)點(diǎn)連接的安裝可以采用焊接連接或螺栓連接。預(yù)制梁柱之間的連接及剪力墻豎向接縫之間的連接亦可采用預(yù)留鋼筋或鋼板螺栓連接、焊接連接后，后澆混凝土形成剛性連接。所述剛性連接與延性連接相對(duì)應(yīng)，剛性連接的耗能較差，延性連接的耗能較好。框架單元，剪力墻單元，耗能豎縫連接及耗能節(jié)點(diǎn)連接的強(qiáng)度和剛度按照結(jié)構(gòu)的受力特性進(jìn)行設(shè)計(jì)。在地震荷載作用下，預(yù)制梁柱的豎向耗能接縫及耗能節(jié)點(diǎn)連接首先進(jìn)入塑性狀態(tài)進(jìn)行耗能，裝配式結(jié)構(gòu)的其它單元得到保護(hù)，地震后通過替換豎向耗能接縫及耗能節(jié)點(diǎn)連接即可修復(fù)結(jié)構(gòu)。有益效果:本發(fā)明提出一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系的剪力墻單元、框架單元等在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)僅進(jìn)行吊裝裝配工作，施工速度快。由于將剪力墻墻片與樓板，框架梁柱與樓板預(yù)制為整體單元，標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)的整體性優(yōu)于傳統(tǒng)的裝配式結(jié)構(gòu)，裝配率高于傳統(tǒng)的裝配式結(jié)構(gòu)。同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中引進(jìn)耗能減震技術(shù)，進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)的抗震性能，使得標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)能夠適用于高層及超高層結(jié)構(gòu)當(dāng)中。剪力墻豎向接縫耗能連接及梁柱節(jié)點(diǎn)耗能連接的使用提高了裝配式結(jié)構(gòu)的耗能性能。在地震發(fā)生時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式結(jié)構(gòu)的剪力墻豎向接縫耗能連接及梁柱節(jié)點(diǎn)耗能連接發(fā)生屈服進(jìn)行耗能，消耗地震輸入給結(jié)構(gòu)的大部分能量，結(jié)構(gòu)的其它單元得到了保護(hù)。地震發(fā)生后，結(jié)構(gòu)的損傷集中在剪力墻豎向接縫耗能連接及梁柱節(jié)點(diǎn)耗能連接，框架單元及剪力墻單元的損傷較小，震后修復(fù)工作較少，僅為更換剪力墻豎向接縫耗能連接及梁柱節(jié)點(diǎn)耗能連接。標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式結(jié)構(gòu)體系能夠滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和基于性能的抗震設(shè)計(jì)的要求。


圖1為本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中一層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中“Π ”形剪力墻單元示意圖；圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中“Γ ”形剪力墻單元示意圖；圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中Π ”形框架單元示意圖；圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中雙"T”形框架單元示意圖；圖7為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中“「”形框架單元示意圖；圖8為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系中“T”形框架單元示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1-8所示:一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，包括多層的預(yù)制剪力墻單元和預(yù)制框架單元；所述預(yù)制剪力墻單元由同一層豎向的剪力墻墻片及樓板共同組成，樓板位于剪力墻墻片的上端，所述預(yù)制剪力墻單元包括“Π ”形剪力墻單元I與“Γ ”形剪力墻單元4，“Π ”形剪力墻單元I包含剪力墻墻片的數(shù)量大于等于二，“Γ ”形剪力墻單元包含有一片剪力墻墻片；所述“Π ”形剪力墻單元I與“Γ ”形剪力墻單元4的預(yù)制構(gòu)件中均配有鋼筋，
Π形剪力墻單元I與《「”形剪力墻單元4的剪力墻墻片下部預(yù)留豎向孔道，剪力墻墻片的上部預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出表面，相鄰樓層下層剪力墻單元的預(yù)留鋼筋插入上層剪力墻單元下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接；所述預(yù)制框架單元由同一層的框架柱、框架柱、樓板共同組成，框架梁位于框架柱柱頂，樓板位于框架柱上，所述預(yù)制框架單元包括“Π ”形框架單元2、雙“T”形框架單元3、“Γ ”形框架單元5、“T”形框架單元6，“Π ”形框架單元2的框架柱數(shù)量為大于等于四個(gè)，雙“Τ”形框架單元3、“Γ ”形框架單元5、“Τ”形框架單元6包含的框架柱的數(shù)量小于等于三個(gè)；所述框架柱、框架梁、樓板均配有鋼筋，框架柱的下端預(yù)留豎向孔道，上端預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出樓板表面，相鄰樓層下層框架單元的預(yù)留伸出鋼筋插入上層框架單元預(yù)制柱下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接。所述樓板連接7為相鄰樓板邊緣處預(yù)留鋼筋或鋼板，螺栓連接或焊接后后澆混凝土。所述預(yù)制剪力墻單元豎向接縫之間的連接及預(yù)制剪力墻單元與預(yù)制框架單元之間的連接采用豎向接縫耗能連接8進(jìn)行連接，所述豎向接縫耗能連接8為粘彈性耗能單元、金屬耗能單元、粘滯流體耗能單元或摩擦耗能單元，在剪力墻墻片豎向接縫處預(yù)留凹槽用于豎向接縫耗能連接8的安裝，豎向接縫耗能連接8的安裝采用焊接連接或螺栓連接。同一樓層相鄰預(yù)制框架單元框架梁與框架柱的連接采用耗能節(jié)點(diǎn)連接9進(jìn)行連接，耗能節(jié)點(diǎn)連接9為粘彈性耗能單元、金屬耗能單元、粘滯流體耗能單元或摩擦耗能單元，耗能節(jié)點(diǎn)連接9的安裝采用焊接連接或螺 栓連接。所述框架梁與框架柱之間的連接及剪力墻豎向接縫之間的連接亦可采用預(yù)留鋼筋或鋼板螺栓連接、焊接連接后，后澆混凝土形成剛性連接。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:包括多層的預(yù)制剪力墻單元和預(yù)制框架單元； 所述預(yù)制剪力墻單元由同一層豎向的剪力墻墻片及樓板共同組成，樓板位于剪力墻墻片的上端，所述預(yù)制剪力墻單元包括“Π ”形剪力墻單元與“Γ ”形剪力墻單元，“Π ”形剪力墻單元包含剪力墻墻片的數(shù)量大于等于二，“Γ ”形剪力墻單元包含有一片剪力墻墻片；所述Π ”形剪力墻單元與“「”形剪力墻單元的預(yù)制構(gòu)件中均配有鋼筋，“Π ”形剪力墻單元與“「”形剪力墻單元的剪力墻墻片下部預(yù)留豎向孔道，剪力墻墻片的上部預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出表面，相鄰樓層下層剪力墻單元的預(yù)留鋼筋插入上層剪力墻單元下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接； 所述預(yù)制框架單元由同一層的框架柱、框架柱、樓板共同組成，框架梁位于框架柱柱頂，樓板位于框架柱上，所述預(yù)制框架單元包括“Π ”形框架單元、雙“T”形框架單元、“「”形框架單元、“T”形框架單元，“Π ’形框架單元的框架柱數(shù)量為大于等于四個(gè)，雙“T”形框架單元、“「”形框架單元、“T”形框架單元包含的框架柱的數(shù)量小于等于三個(gè)；所述框架柱、框架梁、樓板均配有鋼筋，框架柱的下端預(yù)留豎向孔道，上端預(yù)留鋼筋穿過樓板層伸出樓板表面，相鄰樓層下層框架單元的預(yù)留伸出鋼筋插入上層框架單元預(yù)制柱下端的預(yù)留豎向孔道，灌漿套筒連接或漿錨連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:所述樓板連接為相鄰樓板邊緣處預(yù)留鋼筋或鋼板，螺栓連接或焊接后后澆混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:所述預(yù)制剪力墻單元豎向接縫之間的連接、及預(yù)制剪力墻單元與預(yù)制框架單元之間的連接采用豎向接縫耗能連接進(jìn)行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:所述豎向接縫耗能連接為粘彈性耗能單元、金屬耗能單元、粘滯流體耗能單元或摩擦耗能單元，在剪力墻墻片豎向接縫處預(yù)留凹槽用于豎向接縫耗能連接的安裝，豎向接縫耗能連接的安裝采用焊接連接或螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:同一樓層相鄰預(yù)制框架單元框架梁與框架柱的連接采用耗能節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:所述耗能節(jié)點(diǎn)連接為粘彈性耗能單元、金屬耗能單元、粘滯流體耗能單元或摩擦耗能單元，耗能節(jié)點(diǎn)連接的安裝采用焊接連接或螺栓連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，其特征在于:所述框架梁與框架柱之間的連接及剪力墻豎向接縫之間的連接亦可采用預(yù)留鋼筋或鋼板螺栓連接、焊接連接后，后澆混凝土形成剛性連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種標(biāo)準(zhǔn)單元裝配式耗能減震結(jié)構(gòu)體系，包括多層的預(yù)制剪力墻單元和預(yù)制框架單元；所述預(yù)制剪力墻單元由同一層豎向的剪力墻墻片及樓板共同組成，樓板位于剪力墻墻片的上端，所述預(yù)制剪力墻單元包括形剪力墻單元與形剪力墻單元，所述預(yù)制框架單元由同一層的框架柱、框架柱、樓板共同組成，框架梁位于框架柱柱頂，樓板位于框架柱上，所述預(yù)制框架單元包括形框架單元、雙“T”形框架單元、形框架單元、“T”形框架單元。本發(fā)明的整體性優(yōu)于傳統(tǒng)的裝配式結(jié)構(gòu)，裝配率高于傳統(tǒng)的裝配式結(jié)構(gòu)，同時(shí)在結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中引進(jìn)耗能減震技術(shù)，進(jìn)一步提高抗震性能，使得能夠適用于高層及超高層結(jié)構(gòu)當(dāng)中。
文檔編號(hào)E04B1/58GK103195162SQ20131010359
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者李愛群, 賈洪, 王維, 周德恒, 章叢俊, 潘志宏 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司