一种装配式钢索混凝土建筑结构

1.本发明属于建筑结构设计技术领域，涉及一种装配式钢索混凝土建筑结构。


背景技术：

2.现阶段国内装配式建筑可分为装配式现浇体系、装配式剪力墙体系和装配框架体系，但是总体的质量并不是十分可观。其中的首要原因就是，不是采用装配式建筑的设计思路，而是将原有的图纸中现浇的构件拆分设计，存在以下问题：
3.(1)目前采用混凝土现浇方式将构件连接起来，各地方的连接规范也不尽相同，国家也没有统一的规范和验收标准，且该方式受温度和湿度影响较大。所以各个地方的装配式建筑项目质量也不能一概而论。
4.(2)施工质量的验收标准还有待提高。预制构件的连接钢筋在运输过程中常常发生弯折，使得正常的施工过程中，工人会因为预制构件的钢筋不能插入预制构件的预留孔缝而剪掉钢筋，使得连接质量难以保证。
5.(3)现场的灌浆工艺仍然不成熟，灌浆很有可能灌得不满、留有气泡，所以施工质量问题很难保证。
6.(4)施工过程中能源消耗大，且产生的建筑垃圾较多，不符合环境保护的要求。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本发明提出一种装配式钢索混凝土建筑结构，通过搭接以及贯穿钢索的拉结使之成为一个具有一定抗震强度的建筑结构整体，使得装配式建筑在装配效率与经济成本方面相较现行的装配式建筑具有较好的改善。该结构体系可以实现完全干作业，减小施工复杂程度；同时，建筑结构装配率较高，整体性好，保证了建筑结构的安全性；最后，该结构体系采用全部组装的形式，对工人要求程度较低，解决了我国现有劳动力不足的问题。
8.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
9.一种装配式钢索混凝土建筑结构，包括预制基础1、预制柱2、预制梁3、预制楼板4、钢索5和特制螺栓8。
10.所述预制柱2下端插入预制基础1顶部的卡槽中，并通过钢索5将预制柱2和预制基础1上的预留孔洞7连接，钢索5上端用特制螺栓8固定，下端用锁扣6锁紧在预制基础1底部的凹槽中，从而实现预制柱与预制基础的连接。
11.预制柱2根据位置不同其构造略有不同，分为内部预制柱2-1、边预制柱2-2和角部预制柱2-3。其中，内部预制柱2-1上部的四周均设有牛腿，其内部水平两个方向均设有贯通的预留孔洞7，且水平两个方向的预留孔洞上下错开；边预制柱2-2上部设有三个方向的牛腿，其内部水平两个方向的预留孔洞呈丁字形上下错开；角部预制柱2-3只有相邻两个方向的牛腿，其内部水平两个方向预留孔洞相连呈直角。
12.所述预制梁3搭在两相邻预制柱2的牛腿上，并通过钢索5将预制柱与预制梁上的
预留孔洞连接；每穿过一组预制柱与预制梁后将钢索5拉紧，并在钢索端头用特制螺栓8紧固，直至将一层横纵两个方向的预制柱与预制梁全部连接完毕。横纵两个方向的钢索5应上下错开，且每层最外圈的预制梁与预制柱用整根钢索5连接，起到圈梁的作用。
13.所述预制楼板4四边搭于预制梁3上，利用预制梁3上部的凸起与预制楼板4下部的凹槽使二者对位。预制楼板4与预制梁3上凸起处的预留孔洞7通过钢索5连接，并通过膨胀螺栓9和螺栓压杆10将预制梁3和预制楼板4固定，实现二者的连接。
14.完成一层的施工后，进行下一层的施工。每层预制柱2之间用钢索5连接，且每层预制柱2的端头用特制螺栓8将钢索5固定，形成一个完整的钢索混凝土建筑结构。
15.进一步的，所述特制螺栓8包括两个对称的半圆壳体和普通螺栓13，且半圆壳体内外均设螺纹。特制螺栓8的连接方式如下：将内部带有尖刺的螺栓壳11扎入钢索使其与钢索成为一个整体，再将固定环12套入螺栓壳11尾部将其固定。特制螺栓8的半圆壳体包裹在螺栓壳11外并用普通螺栓13紧固，同时穿入预留孔洞7并旋紧，壳体的内螺纹与螺栓壳11配合连接，外螺纹与预留孔洞7配合连接，从而将钢索固定在特定位置。
16.本发明的有益效果：
17.(1)本发明中涉及的所有构件均可在工厂预制，现场直接组装；完全避免了现场湿作业，施工方便快捷，且不受天气影响。
18.(2)建筑结构装配率较高，整体性好，保证了建筑结构的安全性。
19.(3)全部构件拆除后均可回收再利用，减少建筑垃圾。
20.(4)该结构体系采用全部组装的形式，对工人要求程度较低。
附图说明
21.图1为单层钢索混凝土建筑结构的示意图。
22.图2为预制柱与预制基础连接示意图。
23.图3为内部预制柱的结构示意图，其中(a)为立面图，(b)为平面图。
24.图4为角部预制柱的结构示意图，其中(a)为立面图，(b)为平面图。
25.图5为边预制柱的结构示意图，其中(a)为立面图，(b)为平面图。
26.图6为预制梁的结构示意图，其中(a)为水平横向，(b)为水平纵向。
27.图7为本发明的预制梁与预制柱搭接的示意图。
28.图8为本发明的预制梁与预制楼板搭接的示意图。
29.图9为螺栓壳示意图。
30.图10为特制螺栓示意图。
31.图中：1预制基础；2预制柱；2-1内部预制柱；2-2边预制柱；2-3角部预制柱；3预制梁；4预制楼板；5钢索；6锁扣；7内部孔洞；8特制螺栓；9膨胀螺栓；10螺栓压杆；11螺栓壳；12固定环；13普通螺栓。
具体实施方式
32.以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
33.一种装配式钢索混凝土建筑结构，包括预制基础1、预制柱2、预制梁3、预制楼板4、钢索5和特制螺栓8。
34.所述预制柱2根据位置不同其构造略有不同，分为内部预制柱2-1、边预制柱2-2和角部预制柱2-3。其中，内部预制柱2-1上部的四周均设有牛腿，其内部水平两个方向均设有贯通的预留孔洞7，且水平两个方向的预留孔洞上下错开；边预制柱2-2上部设有三个方向的牛腿，其内部水平两个方向的预留孔洞呈丁字形上下错开；角部预制柱2-3只有相邻两个方向的牛腿，其内部水平两个方向预留孔洞相连呈直角。
35.所有预制基础1放置到位，将预制柱2插入预制基础1顶部的卡槽中，并通过钢索5将预制柱2和预制基础1上的预留孔洞7连接，钢索5上端用特制螺栓8固定于预制柱2顶部，下端用锁扣6固定于预制基础1底部的凹槽中，使预制柱2和预制基础1拉结紧实。用该方式完成所有预制柱与预制基础的连接。
36.所述预制梁3搭在两相邻预制柱2的牛腿上，并通过钢索5将预制柱与预制梁上的预留孔洞连接；每穿过一组预制柱与预制梁后将钢索5拉紧，并在钢索端头用特制螺栓8紧固，直至将一层横纵两个方向的预制柱与预制梁全部连接完毕。横纵两个方向的钢索5应上下错开，且每层最外圈的预制梁与预制柱用整根钢索5连接，起到圈梁的作用。
37.所述预制楼板4四边搭于预制梁3上，利用预制梁3上部的凸起与预制楼板4下部的凹槽使二者对位。钢索5将预制梁3上凸起处以及预制楼板4上的预留孔洞7连接，先用膨胀螺栓9将预制楼板4与预制梁3固定，再从预制梁3凸起部分顶端拧入螺栓压杆10并旋紧，对下部钢索5进行挤压而产生摩擦力来固定，从而实现预制梁与预制楼板的连接。
38.完成一层的施工后，进行下一层的施工。上层预制柱2与下层预制柱2间用钢索5连接，且在每层预制柱的端头用特制螺栓8将钢索5固定，形成一个完整的钢索混凝土建筑。
39.所述特制螺栓8包括两个对称的半圆壳体和普通螺栓13，且半圆壳体内外均设螺纹。特制螺栓8的连接方式如下：将内部带有尖刺的螺栓壳11扎入钢索使其与钢索成为一个整体，再将固定环12套入螺栓壳11尾部将其固定。特制螺栓8的半圆壳体包裹在螺栓壳11外并用普通螺栓13紧固，同时穿入预留孔洞7并旋紧，壳体的内螺纹与螺栓壳11配合连接，外螺纹与预留孔洞7配合连接，从而将钢索固定在特定位置。
40.以上所述实施例仅表达本发明专利的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明专利构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明专利的保护范围。