本發(fā)明涉及裝配式建筑技術領域，尤其是涉及一種裝配式異形柱混凝土框架結構。

背景技術：

異形柱混凝土框架結構建筑是我國獨創(chuàng)的混凝土結構體系，在我國城市住宅建筑中被廣泛采用。工業(yè)化建筑在國內(nèi)外逐步替代大規(guī)?，F(xiàn)場制作建筑，采用工廠化預制，在建筑工場組裝，是建筑業(yè)發(fā)展的方向，已成為我國建筑業(yè)發(fā)展的國家戰(zhàn)略加以大力推行。目前工業(yè)化建筑的主要結構形式為裝配整體式混凝土結構，異形柱混凝土框架結構的工業(yè)化建造還是一個空白，將異形柱框架結構轉(zhuǎn)化為裝配式異形柱結構，對全面推廣建筑工業(yè)化具有重要的作用。

現(xiàn)有的裝配整體式混凝土框架結構體系主要在工廠預制梁、板結構，也有部分結構柱，在現(xiàn)場澆注疊合梁、疊合板的上半部分以及梁、柱節(jié)點或部分整體結構柱，這些部位的現(xiàn)澆混凝土主要是為了保證混凝體結構的整體性，實現(xiàn)裝配整體的結構形式。由于還有1/3左右結構混凝土量在施工現(xiàn)場澆注，故也稱為濕式裝配整體式混凝土框架結構體系。這種濕式裝配整體式混凝土結構可以大幅度減少現(xiàn)場混凝土施工量，但還是要保留整套現(xiàn)場澆注混凝土的工藝，也給施工現(xiàn)場帶來較大的粉塵，對城市環(huán)境有一定的影響。在目前的裝配式混凝土結構中受力鋼筋的連接方式有漿錨連接方式、預應力連接方式、強力機械連接方式，其中以漿錨連接方式應用最多，漿錨連接方式是用注漿和錨固方式相結合，將由于拆分而被斷開的結構鋼筋在拼接斷面處重新連接起來。由于這種連接方法中漿錨套筒的直徑必須遠大于鋼筋直徑，使混凝土有效保護層減小，異形柱混凝土結構構件截面比較小，這個缺點會顯得更突出，故在裝配式異形柱混凝土結構中必須解決這一個問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有異形柱混凝土框架結構裝配技術存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種簡便可靠、不污染環(huán)境的裝配式異形柱混凝土框架結構。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種裝配式異形柱混凝土框架結構，包括預制異形柱和預制梁，所述預制梁包括預制主梁和預制次梁，所述預制異形柱與所述預制主梁的一端相連并于連接處形成節(jié)點區(qū)域；

所述預制異形柱在所述節(jié)點區(qū)域分割為預制上柱和預制下柱，所述預制上柱的下端面與所述預制下柱的上端面上分別設有預埋連接鋼板，所述預制上柱上的預埋連接鋼板與預制下柱上的預埋連接鋼板在節(jié)點區(qū)域處焊接，同時，所述預制柱內(nèi)配置的柱內(nèi)豎向受力鋼筋與預埋連接鋼板焊接且在所述節(jié)點區(qū)域處通過預埋連接鋼板間接連續(xù)；所述預制下柱在與預制主梁連接的一端預制有第一隱形牛腿；

所述預制主梁在與預制異形柱相連的一端設有倒l型的主梁臺階，所述第一隱形牛腿位于所述主梁臺階的下方，且第一隱形牛腿的底面與預制主梁的底面在同一標高上；所述主梁臺階與第一隱形牛腿上均設有預留螺栓孔，所述預制主梁位于所述第一隱形牛腿的上方并通過第一預緊連接螺栓連接，所述第一預緊連接螺栓自上而下依次穿過主梁臺階上的預留螺栓孔和第一隱形牛腿上的預留螺栓孔；

所述預制主梁在與預制次梁連接的一側預制有第二隱形牛腿所述預制次梁在與預制主梁連接的一端設有倒l型的次梁臺階，所述第二隱形牛腿位于所述次梁臺階的下方，且第二隱形牛腿的底面與預制次梁的底面在同一標高上；所述次梁臺階與第二隱形牛腿上均設有預留螺栓孔，所述預制次梁位于所述第二隱形牛腿上并通過第二預緊連接螺栓連接，所述第二預緊連接螺栓自上而下依次穿過次梁臺階上的預留螺栓孔、第二隱形牛腿上的預留螺栓孔。

進一步，所述預制梁按拼接關系可分為無預制樓板拼接的普通梁和用于預制樓板拼接的翼梁，所述預制樓板在與翼梁連接的一端上設有螺栓安裝槽和預留螺栓孔，所述翼梁的翼部上也設有螺栓安裝槽和預留螺栓孔，所述預制樓板位于翼梁的翼部上并通過第三預緊連接螺栓連接，所述第三預緊連接螺栓自上而下依次穿過預制樓板上的螺栓安裝槽、預制樓板上的預留螺栓孔、翼梁的翼部上的預留螺栓孔和翼梁的翼部上的螺栓安裝槽；所述預制樓板與預制梁的內(nèi)部均設有受力鋼筋。

再進一步，所述第一隱形牛腿的高度為所述預制主梁高度的一半，所述第一隱形牛腿的寬度與所述預制主梁的寬度、預制異形柱的柱肢寬度相同，所述第一隱形牛腿的上端面與預制下柱的上端面齊平，所述第一隱形牛腿與所述預制下柱一體成型；所述第二隱形牛腿的高度為所述預制次梁高度的一半。

再進一步，所述主梁臺階的頂面與第一隱形牛腿的底面上分別設有螺栓安裝槽，所述螺栓安裝槽與對應的預留螺栓孔連通。

再進一步，所述預制異形柱的截面形狀為l形或十字形或t形或z形。

再進一步，所述預制上柱的下端面在預埋連接鋼板外側采用45°剖口。

再進一步，所述預制上柱與預制下柱的連接面上、預制主梁與第一隱形牛腿相連接的連接面上、預制次梁與第二隱形牛腿連接的連接面上、預制樓板與翼梁的翼部的連接面上均采用抗剪鍵連接方式。

再進一步，相鄰兩個預制樓板在預制樓板寬度方向采用直線拼縫拼接，在預制樓板厚度方向采用鍥口形式拼接。

更進一步，所述第一隱形牛腿和第二隱形牛腿內(nèi)均設有牛腿受力鋼筋和牛腿箍筋，所述第一隱形牛腿的牛腿受力鋼筋的兩端均需進入到預制下柱的核心受力區(qū)進行錨固，所述第二隱形牛腿的牛腿受力鋼筋的一端需伸至預制主梁的另一側進行彎折；

所述預制次梁在與預制主梁連接的一端內(nèi)設有附加受力鋼筋和附加箍筋，所述附加受力鋼筋的上部與預制次梁上部鋼筋平行且伸入預制次梁中部，所述附加受力鋼筋的下部彎折后與預制次梁底部受力鋼筋平行。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：對建筑結構中采用干式連接技術，將異形柱混凝土結構的全部構件全部在工廠預制，到現(xiàn)場通過少量的接縫的連接將其裝配成整體結構，這樣可取消施工現(xiàn)場的混凝土澆注工藝，也可消除商品混凝土運輸給城市交通造成的壓力，可消除建筑施工現(xiàn)場的粉塵產(chǎn)生以及混凝土輸送給城市交通造成的不安全性，也可為建筑業(yè)真正走向工業(yè)化打下基礎；預埋連接鋼板的設計，結構簡捷、牢固；隱形牛腿的設計，美觀、節(jié)省材料；成本較低。

附圖說明

圖1(a)為l形異形柱截面圖。

圖1(b)為十字形異形柱截面圖。

圖1(c)為t形異形柱截面圖。

圖1(d)為z形異形柱截面圖。

圖2為l形預制異形柱上端面預埋連接鋼板的結構示意圖。

圖3為l形預制異形柱下端面預埋連接鋼板的結構示意圖。

圖4為l形預制上柱與預制下柱的連接示意圖。

圖5為第一隱形牛腿配筋示意圖。

圖6為預制異形柱與預制主梁的連接示意圖。

圖7為圖6的俯視圖。

圖8為預制主梁、預制次梁的第二隱形牛腿配筋示意圖。

圖9為翼梁的截面圖。

圖10為樓板與翼梁的連接示意圖。

圖11附為圖10的俯視圖。

圖12為翼梁的配筋示意圖。

圖13為預制樓板的拼接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖1～圖13，一種裝配式異形柱混凝土框架結構，包括預制異形柱和預制梁，所述預制梁包括預制主梁10和預制次梁19，所述預制異形柱與所述預制主梁10的一端相連并于連接處形成節(jié)點區(qū)域；

所述預制異形柱在所述節(jié)點區(qū)域分割為預制上柱1和預制下柱2，所述預制上柱1的下端面與所述預制下柱2的上端面上分別設有預埋連接鋼板，所述預制上柱1上的預埋連接鋼板與預制下柱2上的預埋連接鋼板在節(jié)點區(qū)域處焊接，同時，所述預制柱內(nèi)配置的柱內(nèi)豎向受力鋼筋4與預埋連接鋼板焊接且在所述節(jié)點區(qū)域處通過預埋連接鋼板間接連續(xù)；所述預制下柱在與預制主梁10連接的一端預制有第一隱形牛腿；

所述預制主梁10在與預制異形柱相連的一端設有倒l型的主梁臺階，所述第一隱形牛腿位于所述主梁臺階的下方，且第一隱形牛腿的底面與預制主梁10的底面在同一標高上；所述主梁臺階與第一隱形牛腿上均設有預留螺栓孔13，所述預制主梁10位于所述第一隱形牛腿的上方并通過第一預緊連接螺栓連接，所述第一預緊連接螺栓自上而下依次穿過主梁臺階上的預留螺栓孔和第一隱形牛腿上的預留螺栓孔；

所述預制主梁10在與預制次梁19連接的一側預制有第二隱形牛腿，所述預制次梁19在與預制主梁10連接的一端設有倒l型的次梁臺階，所述第二隱形牛腿位于所述次梁臺階的下方，且第二隱形牛腿的底面與預制次梁19的底面在同一標高上；所述次梁臺階與第二隱形牛腿上均設有預留螺栓孔13，所述預制次梁19位于所述第二隱形牛腿上并通過第二預緊連接螺栓連接，所述第二預緊連接螺栓自上而下依次穿過次梁臺階上的預留螺栓孔、第二隱形牛腿上的預留螺栓孔。

進一步，所述預制梁按拼接關系可分為無預制樓板拼接的普通梁和用于預制樓板拼接的翼梁11，所述預制樓板在與翼梁連接的一端上設有螺栓安裝槽12和預留螺栓孔13，所述翼梁11的翼部上也設有螺栓安裝槽和預留螺栓孔，所述預制樓板28位于翼梁11的翼部上并通過第三預緊連接螺栓連接，所述第三預緊連接螺栓自上而下依次穿過預制樓板28上的螺栓安裝槽、預制樓板28上的預留螺栓孔、翼梁11的翼部上的預留螺栓孔和翼梁11的翼部上的螺栓安裝槽；所述預制樓板28與預制梁的內(nèi)部均設有受力鋼筋。

再進一步，所述第一隱形牛腿的高度為所述預制主梁高度的一半，所述第一隱形牛腿的寬度與所述預制主梁的寬度、預制異形柱的柱肢寬度相同，所述第一隱形牛腿的上端面與預制下柱的上端面齊平，所述第一隱形牛腿與所述預制下柱一體成型；所述第二隱形牛腿的高度為所述預制次梁高度的一半。

再進一步，所述主梁臺階的頂面與第一隱形牛腿的底面上分別設有螺栓安裝槽，所述螺栓安裝槽與對應的預留螺栓孔連通。

再進一步，所述預制異形柱的截面形狀為l形或十字形或t形或z形。

再進一步，所述預制上柱1的下端面在預埋連接鋼板外側采用45°剖口7。

再進一步，所述預制上柱1與預制下柱2的連接面上、預制主梁10與第一隱形牛腿相連接的連接面上、預制次梁19與第二隱形牛腿連接的連接面上、預制樓板與翼梁的翼部的連接面上均采用抗剪鍵連接方式。

再進一步，相鄰兩個預制樓板在預制樓板寬度方向采用直線拼縫29拼接，在預制樓板厚度方向采用鍥口形式拼接。

更進一步，所述第一隱形牛腿和第二隱形牛腿20內(nèi)均設有牛腿受力鋼筋和牛腿箍筋18，所述第一隱形牛腿的牛腿受力鋼筋17的兩端均需進入到預制下柱2的核心受力區(qū)進行錨固，所述第二隱形牛腿20的牛腿受力鋼筋21的一端需伸至預制主梁10的另一側進行彎折；

所述預制次梁19在與預制主梁10連接的一端內(nèi)設有附加受力鋼筋23和附加箍筋24，所述附加受力鋼筋23的上部與預制次梁19上部鋼筋平行且伸入預制次梁中部，所述附加受力鋼筋23的下部彎折后與預制次梁底部受力鋼筋平行。

所述預制主梁10內(nèi)設有主梁受力鋼筋25和主梁箍筋26。

本實施例中，隱形牛腿9包括第一隱形牛腿和第二隱形牛腿，預緊連接螺栓14包括第一預緊連接螺栓、第二預緊連接螺栓和第三預緊連接螺栓。所述抗剪鍵的連接方式包括抗剪鍵槽及坐漿。

本發(fā)明的基本原理是利用混凝土結構工廠化制作的成熟工藝與預埋技術，在工廠預制好框架結構中的梁、板、柱結構構件，再利用焊接與螺栓連接技術將預制混凝土構件在現(xiàn)場進行裝配，連接成整體結構。

由于異形柱混凝土結構的最大優(yōu)點是結構構件截面與墻體相同，建筑面積的有效利用率高。本發(fā)明采用干式連接需要在連接處設計連接機構，連接機構主要采用牛腿結構加預緊螺栓連接，預埋體加焊接方法來實現(xiàn)構件間的有效連接，也需要采用如抗剪鍵槽、坐漿等方法實現(xiàn)輔助性連接，所有這些連接方法均要求連接面接觸合縫，這就對預制技術提出更高的要求。

本發(fā)明的核心是混凝土預制構件的結構設計計算原則和現(xiàn)場的干式連接方案，連接方案與構件預制設計原則相協(xié)調(diào)。預制構件的結構設計基本方法依據(jù)現(xiàn)行的混凝土結構設計規(guī)范，在現(xiàn)行設計計算的基礎上適當調(diào)整截面鋼筋配置方式，在保證受力鋼筋截面總面積不減少的前提下，通過在連接面上預埋連接鋼板，焊接上、下柱上的預埋連接鋼板實現(xiàn)預制異形柱間的連接。干式連接方案包括柱身、梁柱間、梁板間三大方面的連接方案，其中柱身間直接采用焊接連接形式；梁柱間采用牛腿加預緊螺栓連接方案；梁板間的連接采用翼梁加預緊螺栓的連接方案。此連接方案可以保證框架結構梁、柱節(jié)點的混凝土采用預制結構，柱身全部預制，采用預制的高性能混凝土，梁與柱的連接通過牛腿加預緊螺栓方式，并將柱身的連接截面置于梁截面中間，進一步提高節(jié)點處的剛度，實現(xiàn)“強節(jié)點”的設計要求，不僅可減少節(jié)點處現(xiàn)澆混凝土的復雜工藝，同時可保證連接面的抗剪要求。梁、柱間的連接通過牛腿加預緊螺栓連接，保證受地震作用時梁不致垮落；樓板直接擱置于翼梁的翼端，并用預緊螺栓將樓板與梁相連接。

本發(fā)明的技術方案是建立在現(xiàn)行的現(xiàn)澆異形柱混凝土框架結構(異形柱的截面形式如圖1所示)和濕式裝配整體式混凝土框架結構的基礎上提出的，目前濕式裝配整體式框架結構在梁、柱節(jié)點處采用現(xiàn)澆混凝土，對于梁、板結構采用預制梁板的下部，而現(xiàn)澆上部結構的疊合結構方法，本發(fā)明的核心是在裝配式異形柱混凝土框架結構中改變濕式現(xiàn)澆混凝土方法，將框架梁、異形柱和板等結構構件全部采用預制構件，并用通過預埋連接鋼板加焊接和牛腿加預緊螺栓連接的方案。

預制的鋼筋混凝土柱與樓板可依照現(xiàn)行的異形柱混凝土結構設計標準執(zhí)行，由于異形柱混凝土框架結構中，梁的截面均不太大，且主梁，次梁的數(shù)量及跨度都較小，故在本發(fā)明中將梁按預制構件在現(xiàn)場組合方式分為兩種，一種是在其上無樓板拼接的，可采用普通矩形梁，若在梁上有樓板進行拼接時，可采用翼梁截面如圖9所示，翼梁也可分為單側翼梁和雙側翼梁，對應于單側樓板的邊梁和雙側樓板中間梁。

首先要根據(jù)建筑設計和現(xiàn)澆混凝土結構設計確定梁、柱、板的布局，然后進行裝配式預制結構分拆設計。原則上對柱網(wǎng)布置不進行大幅調(diào)整，主要的分拆設計針對樓蓋結構。具體技術方案如下：

1)確定預制樓板的跨度及板幅，確定樓板的擱置方案，定出樓板拼接位置的梁。

2)確定預制樓板拼接處翼梁的截面及梁板的連接方案，并按現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范確定梁的配筋和連接件。

3)將預制上柱、預制下柱的連接位置設計在主梁的中部位置，通過豎向預緊螺栓將下柱牛腿與梁相連接，同時將柱的連接面壓緊，提高柱連接面的抗側移能力。

4)按新劃分的樓板形狀確定樓板預制方案，按現(xiàn)行混凝土樓板結構設計規(guī)范重新設計樓板配筋，并確定與翼梁的連接方案和連接預埋件；確定主梁的連接配筋設計方案以及與柱和次梁的連接預埋件。

5)確定次梁的跨度，按簡支梁設計次梁的配筋和與主梁的連接件。

6)設計結構柱的預制方案，原則上每層一個柱段，當?shù)跹b、運輸條件允許時，可每兩層或兩層以上柱高確定為一個預制柱段，每個預制柱段只需一套上、下端面預埋連接鋼板，如圖2、圖3，在兩端面連接鋼板間設置異形柱內(nèi)豎向受力鋼筋。

7)在工廠預制好柱、梁、板等構件后，將其運至建筑現(xiàn)場，按設計圖紙進行組合裝配，首先立下柱，待調(diào)整尺寸符合設計要求后，再將預制上柱與預制下柱對齊，將上、下柱的預埋連接鋼板在連接面外側焊接在一起，待焊縫冷卻后，除凈焊渣，用高強水泥砂漿封閉焊縫。

8)將主梁吊將至設計位置，置于兩側柱牛腿之上，通過梁及柱牛腿上的預留孔用螺栓將牛腿與梁連接在一起，并按設計施加預緊應力，組成基本的框架結構體系。

9)將次梁吊裝并擱置于兩側主梁的牛腿之上，再用連接螺栓將主、次梁連接在一起。

10)將預制樓板吊裝，擱置于兩側的翼梁上，并通過翼梁和樓板端部預留的連接孔用螺栓將翼梁與樓板連接在一起。

11)用水泥砂漿凝膠填充所有連接縫，封密所有連接螺栓和連接件的暴露部分。

12)逐層進行柱、梁、板的裝配、連接、封密直至全部混凝土結構構件組裝完成。

本發(fā)明的具體實施方案如下：

1)本發(fā)明為干式裝配式預制混凝土結構，構件連接以混凝土連接面的坐漿加抗剪鍵連接作為輔助連接方法，對于柱與柱之間，柱與主梁之間，主梁與次梁之間以及梁與板之間連接均采用高強水泥砂漿坐漿形式，在各構件的連接面上均設有抗剪鍵槽，任何兩構件連接安裝時，均需在連接面上坐漿，且要保證座漿均勻，抗剪鍵槽內(nèi)填充包滿，以形成連接面具有良好的抗剪能力。

2)樓蓋分拆設計確定預制梁格的構成形式和樓板的擱置方案?？紤]預制、運輸及吊裝條件，預制樓板的拼接可以在主梁上完成，也可以在次梁上完成，拼接樓板的梁截面為翼梁形式；其余梁均與現(xiàn)澆混凝土樓蓋梁一樣，采用矩形截面，這些梁均為樓板的直接擱置梁，即梁高不包括樓板厚度。預制樓板間即寬度方向的拼接與其它連接縫和連接面一樣，均采用水泥砂漿膠泥灌入封閉。

異形柱有四種不同的截面，但其預制及連接方法相似，現(xiàn)以l形柱為例說明本發(fā)明的具體實施方案：

1)根據(jù)現(xiàn)行的《混凝土異形柱結構技術規(guī)程》計算確定框架結構的柱網(wǎng)和梁格布置；按預制結構的制作條件及運輸、吊裝條件確定預制柱的高度；根據(jù)所確定的梁格布置，確定預制樓板的跨度及板幅和擱置方案，定出樓板拼接位置的梁，原則上將樓板的拼接位置放在主梁上。

2)確定結構柱的預制方案，原則上每層一個柱段，當?shù)跹b、運輸條件允許時，可每兩層或兩層以上確定為一個預制柱段。每個預制柱段設上端面預埋連接鋼板6和下端面預埋連接鋼板5，在上、下端面預埋連接鋼板間配置柱內(nèi)豎向受力鋼筋4，且將鋼筋與連接鋼板相焊接，預埋連接鋼板以厚度不小于10mm的鋼板制成，柱下端面的預埋連接鋼板外側均采用45°剖口，且剖口高度不小于10mm，以便連接時施焊，鋼板的格條寬度30mm≤b≤50mm，格條間凈距不小于100mm，預埋連接鋼板寬度e取值時應根據(jù)所設計異形柱肢寬，且保證預埋連接鋼板外側的混凝土保護層厚度c≥10mm。預制柱連接端面設柱連接面抗剪鍵8，在柱預制時與預埋連接鋼板格條間設置抗剪鍵槽，其中柱核心區(qū)設方形不貫通抗剪鍵槽，而柱肢上設矩形不貫通抗剪鍵槽，槽深取50mm，槽口寬取80mm，圖4中的3為連接焊縫，8為柱連接面抗剪鍵；

預制下柱上設置與主梁相連接的第一隱形牛腿，第一隱形牛腿高度不超過梁高，第一隱形牛腿上標高與預制下柱上端面相同，且位于主梁高度h的1/2處；第一隱形牛腿的寬度與預制主梁寬度相等，也和異形柱的肢寬相等，第一隱形牛腿高為h/2，第一隱形牛腿長度h/2≤w≤h。由于此牛腿高度較小，其主要第一隱形牛腿的牛腿受力鋼筋17兩端均需進入到柱的核心受力區(qū)c進行錨固，且每個第一隱形牛腿至少設置兩根牛腿受力鋼筋，牛腿受力鋼筋直徑第一隱形牛腿內(nèi)的牛腿箍筋18間距@≤80mm，牛腿箍筋直徑不小于ф8，如圖5所示，預制下柱上的第一隱形牛腿與預制下柱預制時一并澆筑而成。

預制異形柱與預制主梁連接處組合成節(jié)點，如圖6、7所示，15為梁、柱連接面。與柱牛腿即第一隱形牛腿相協(xié)調(diào)，預制主梁在連接處也預制成臺階狀，與第一隱形牛腿組合后與預制主梁同高，預制主梁的上表面及第一隱形牛腿的下表面設螺栓連接槽12，槽凈深取40mm，槽寬可取50mm，槽長取螺栓中心距v+60mm，螺栓中心距取v＝w/2，槽底面要求平整；在牛腿長度的中部設貫通抗剪鍵16，抗剪鍵槽深≥30mm，槽長取(v-90)mm；預留螺栓孔的內(nèi)徑取ф24mm，預留螺栓孔的預埋件可以用鋼管、波紋管，管內(nèi)徑大于螺栓直徑4mm及以上，預緊螺栓采用高強螺栓，直徑ф20mm。

柱與主梁連接處主梁鋼筋配置形式可參照主梁與次梁連接處次梁的配筋，如圖8，在主梁縱向設置附加受力鋼筋，且兩端均進入主梁上部與底部與主梁縱向受力鋼筋平行搭接段長度≥3w。

3)預制主梁與預制次梁的連接也采用隱式牛腿形式，由于異形柱框架結構中次梁較少，且預制次梁高h1常與主梁高h相同，牛腿的高度仍取次梁高度的一半，即h1/2，牛腿寬度與次梁同寬，在預制主梁時一并澆筑而成。牛腿及次梁在連接處均需配置附加受力鋼筋及附加的箍筋，如附圖8所示，附加的縱向受力鋼筋直徑箍筋直徑≥ф8。預留單個螺栓孔位于第二隱形牛腿長w1中間位置，螺栓孔及螺栓直徑均與柱上牛腿相同，連接槽寬度及深度也相同；在牛腿及次梁連接面的兩側對應位置各設一個貫通抗剪鍵槽，槽深≥30mm，槽寬取60mm。

第二隱形牛腿即主梁牛腿上的牛腿受力鋼筋21需伸至預制主梁另一側進行彎折，進入預制主梁的長度要符合受拉鋼筋的錨固長度要求，主梁牛腿上的牛腿箍筋22間距@≤80mm，且一直排列至預制主梁另一側，當兩側均對稱設置預制次梁時，預制主梁內(nèi)的箍筋可視為兩側牛腿共享。

預制次梁與主梁牛腿連接處也預制成臺階狀，與主梁牛腿組合后保持與預制次梁同高，次梁連接處應設縱向附加受力鋼筋23，附加受力鋼筋23上部與預制次梁上部受力鋼筋平行，且伸入次梁臺階三倍的臺階長度，也即進入次梁中部3w1，下部彎側后與次梁底部受力鋼筋平行，且與梁底鋼筋搭接長度≥3w1；次梁原上部鋼筋保持不變，只在梁端直角下彎，次梁原底部受力鋼筋在臺階處直角上變直至次梁受壓區(qū)，且應滿足鋼筋錨固長度要求。

4)確定預制樓板拼接處翼梁11的截面，如圖9所示，27為抗剪鍵槽；根據(jù)翼梁跨度確定翼梁梁高h，根據(jù)梁高確定梁寬b1，一般取取h＝(1.5～2.5)b1；可按現(xiàn)澆結構主梁梁高h的確定方式確定h值，翼梁翼高e可取所擱置樓板的板厚t，翼寬a可取2倍的翼高，即a＝2c。按現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范確定梁的配筋，翼梁的翼部配筋按固端懸臂梁設計，梁截面的配筋如圖12所示。

5)按新劃分的樓板形狀確定樓板預制方案，按現(xiàn)行混凝土樓板結構設計規(guī)范重新設計預制樓板28的配筋，預制樓板兩端與翼梁連接處設螺栓安裝槽12，槽深取40mm左右，待連接后，槽內(nèi)充填水泥砂漿后與樓板面平齊為標準；每塊樓板與翼梁的預緊連接螺栓間距c＝200～400mm，且不少于3個，預緊連接螺栓的直徑取ф16～ф20為宜，如圖11、12所示，b為預制樓板寬度。

6)針對現(xiàn)澆混凝土設計的預制主梁10配筋方案，對預制主梁進行簡支梁驗算，要求同時滿足簡支梁的承載力及變形；確定預制次梁19的跨度，按簡支梁重新設計其配筋。

7)在工廠預制好柱、梁、板等構件后，將其運至建筑現(xiàn)場，按設計圖紙進行組合裝配，首先按柱網(wǎng)設計安裝立柱的下柱，調(diào)整尺寸滿足設計要求后，將主梁吊將至設計位置，置于兩側牛腿之上，在柱側用連接螺栓將牛腿、梁端連接在一起，并按設計對螺栓施加預緊應力，組成基本的框架結構體系。

8)起吊預制異形柱的上柱與下柱對接，在柱側面將連接鋼板點焊在一起，調(diào)整立柱三維尺寸后，將側面焊縫滿焊，要求焊縫連續(xù)且飽滿。

9)將預制次梁吊裝并擱置于兩側主梁的牛腿之上，再用連接螺栓將主、次梁連接在一起，待主梁上的次梁全部安裝到位后，對螺施加預緊應力，形成樓層梁格體系。

10)將預制樓板吊裝，擱置于兩側的翼梁上，并通過翼梁和樓板端部預留的連接孔用螺栓將翼梁與樓板連接在一起。

11)將樓層板鋪設到位后，進行測量校正，拼縫調(diào)整理，待全樓層或部分區(qū)域樓層調(diào)整到位后，對樓板與翼梁連接螺栓施加預緊應力，基本組成樓蓋結構體系。

12)用水泥砂漿凝膠填充所有連接縫、焊縫，對螺栓孔、樓板拼縫29注漿，封密所有連接螺栓和連接件的暴露部分。在樓板寬度方向拼接時先在樓板縫下口設凝膠粘結帶30，拼接完成后從上口統(tǒng)一向拼縫注漿，且在上口沿縫鋪一條尼龍網(wǎng)后用水泥砂漿找平。預制樓板寬度方向的拼接采用直線拼縫29，在預制樓板厚度方向采用鍥口形式拼接，如圖13所示。

13)逐層進行柱、梁、板的裝配、連接、封密直至全部混凝土結構構件組裝完成。

對于其它形式的異形柱、梁及陽臺梁與陽臺板等其它結構可參照本實施方案處理。

本項發(fā)明的關鍵技術之一將異形柱混凝土框架結構全部采用干式連接方式，實現(xiàn)異形柱混凝土結構的全預制化，且施工現(xiàn)場不再需要現(xiàn)澆混凝土。

本項發(fā)明中柱子的預制與裝配采用了兩端預埋連接鋼板，現(xiàn)場直接焊接方式進行組裝，方法簡便可靠；柱與主梁、主梁與次梁、均采用隱形牛腿加預緊螺栓加座漿及抗剪鍵槽形式進行連接，預制和組裝方式統(tǒng)一。

本項發(fā)明解決目前廣泛采用的異形柱現(xiàn)澆混凝土框架結構的工業(yè)化生產(chǎn)和建造問題，將建筑工業(yè)化及裝配式混凝土結構的一般技術應用到異形柱混凝土框架結構中，豐富了裝配式混凝土結構的形式，使由我國創(chuàng)造的這種結構技術得到更廣泛的應用。同時將干式連接技術應用于異形柱混凝土框架結構中，取消現(xiàn)場混凝土澆注的工藝與設備，減少建筑揚塵和城市交通運輸壓力等一系列問題。使混凝土結構中的異形柱技術與混凝土結構的預制技術相結合，實現(xiàn)異形柱混凝土框架結構實現(xiàn)全裝配整體式結構，即干式混凝土裝配整體化。