一种由UHPC湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系

一种由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系
技术领域
1.本实用新型涉及装配式钢-混凝土组合框架结构体系及其施工技术领域，具体涉及一种由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系。


背景技术：

2.钢-混凝土组合框架由于施工方便且能充分发挥钢材与混凝土材料的力学性能而被广泛推广应用。其中，型钢梁与型钢柱通常采用端板连接件连接为整个钢框架，这在钢结构设计中已得到充分的研究，而在楼板与钢框架通过节点连接形成整体的框架体系中，此连接节点的抗震性能一直是钢混组合框架结构中的关键问题。
3.在传统的钢框架与混凝土楼板组成的组合框架结构体系中，所采用的混凝土楼板多为现浇楼板、传统叠合楼板或者预制楼板。其中现浇楼板虽然整体性能好，但是由于现场浇筑导致现场湿作业大、模板工程量大、以及装配率低等缺点而逐步退出市场。传统的叠合楼板体系所采用的预制底板通常为带桁架筋的混凝土预制板或者压型钢板，虽然装配率有所提高，但是由于其预制部分的厚度较薄，不能满足施工阶段的刚度要求，因此在施工过程中仍需要在预制底板下布置足够的支撑，导致较大的模板工程量；此外，以压型钢板作为叠合楼板的底板，不仅成本高，且耐高温以及抗火性能差。预制楼板体系虽然解决了施工吊装阶段楼板刚度不足的问题，且提高了装配率，但是拼接式的单元预制楼板的板间拼缝的存在降低了整个楼板的整体性能。因此采用一种装配率高且整体性能好的楼板，研发便捷、可靠的新型节点连接方式对于钢-混凝土组合框架而言是非常必要和紧迫的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系，以便提高装配率、施工效率和经济性的同时，提高板梁拼缝处连接节点的强度，确保框架体系的整体性能。
5.本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：
6.一种由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系，包括全预制楼板和钢框架，所述全预制楼板通过uhpc后浇带与钢框架连接。
7.进一步，所述钢框架由型钢梁和型钢柱通过端板连接件拼装构成。
8.进一步，所述型钢梁上设置有作为节点处剪力连接件的栓钉。
9.进一步，所述型钢梁的上翼缘板上设置有作为全预制楼板临时支撑的角钢。
10.进一步，所述全预制楼板的边缘搁置在型钢梁的上翼缘板上，搁置长度为10-30mm。
11.进一步，所述全预制楼板的楼板边缘预留钢筋的搭接长度小于10倍楼板边缘预留钢筋的直径。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型提供的由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系，使用一次浇筑
而成的uhpc后浇带，具有优异的力学性能，uhpc湿接缝连接可以保证节点强度并大幅度提升装配式组合框架结构的整体性能，能克服传统方式连接的装配式组合框架结构连接节点弱、施工复杂的难题。
14.另外，该体系所采用的不带叠合面的全预制楼板，相对于传统楼板体系而言，不仅具有较高的装配率，较高的运输与吊装刚度，也使得施工成本以及模板工作量大大降低。相对于压型钢板底板而言，所述的全预制楼板在节约材料成本的同时还具有优异的耐久性能与抗火性能；相对于叠合楼板体系而言，所述的不带叠合面的全预制楼板不存在后浇叠合层，而是仅在与型钢梁搭接形成的节点处用uhpc湿接缝连接，不仅保证了楼板的整体性能，而且构造更加简单，大大减少了现场的湿作业量，从而极大地提高了装配率，并且有效控制材料成本。
15.最后，在由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系中，楼板边缘预留钢筋在uhpc后浇带中可以采用简易的锚固形式(直锚或弯锚)，相比于传统预制楼板内钢筋的连接形式而言，锚固形式简单且锚固长度大大减小，混凝土易浇捣且施工质量便于检测。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
17.图1是本实用新型的组合框架体系的型钢梁与全预制楼板的节点连接示意图。
18.图2是本实用新型的组合框架体系中全预制楼板、型钢梁、型钢柱节点连接示意图。
19.图3是本实用新型的组合框架体系底层的节点连接整体效果图。
20.图4是本实用新型的组合框架体系顶层的节点连接整体效果图。
21.图中，1-全预制楼板，2-型钢梁，3-型钢柱，4-端板连接件，5-uhpc后浇带，6-楼板边缘预留钢筋，7-栓钉。
具体实施方式
22.下面通过实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
23.参见图1-4所示，本实施例的由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系，包括全预制楼板1和钢框架，所述全预制楼板1为不带叠合面层的全预制装配式楼板，所述钢框架由型钢梁2和型钢柱3通过端板连接件4拼装构成，所述全预制楼板1通过uhpc后浇带5与钢框架连接，所述型钢梁2的顶部焊接有作为节点处剪力连接件的栓钉7。
24.超高性能混凝土(简称uhpc)区别于普通混凝土的明显优势在于其超高的抗压强度以及抗拉强度，特别是由于钢纤维的存在使得拉力仍能在开裂的混凝土间传递；此外uhpc还具有其他优异的性能，如良好的韧性与耐久性以及热养护后基本无收缩等特征，将uhpc应用于叠合楼板拼接的节点连接区，其优异的力学性能不仅可以提高节点的强度，而且可以减少叠合区域面积从而降低后浇带的现场浇筑量，此外，楼板边缘预留钢筋可以采用更简易的锚固形式(如直锚或者弯锚)，并减小钢筋搭接锚固长度，从而减少现场施工量和难度，提高装配率、施工效率和经济性。
25.作为对上述技术方案的进一步改进，所述全预制楼板1的边缘搁置在型钢梁2的上翼缘板上，搁置长度为10-30mm。优选地，型钢梁2的上翼缘板上焊接有2-3个作为全预制楼板1临时支撑的角钢；全预制楼板1的边缘通过型钢梁2上翼缘板支撑，配合角钢的临时支撑，无需其他额外支撑，有利于提高施工效率。
26.所述全预制楼板1的楼板边缘预留钢筋6的搭接长度小于10倍楼板边缘预留钢筋的直径，楼板边缘预留钢筋6在uhpc后浇带5内的锚固形式为直锚或弯锚等简易形式。
27.所述的全预制楼板1由普通混凝土浇筑而成，且其与uhpc接触面设置为自然粗糙面，从而简易施工过程。
28.下面详述具体的施工过程，包括如下步骤：
29.步骤一，按照结构需求预先加工全预制楼板，型钢梁，型钢柱和端板连接件，并将栓钉焊接于型钢梁的上翼缘板；也可焊接2-3个角钢于型钢梁上翼缘板用以后期楼板的搁置；
30.步骤二，在施工现场吊装型钢柱并固定于地基上，型钢柱的长度可根据施工现场实际吊装需求确定为整根型钢柱或者拼装式型钢柱；
31.步骤三，吊装主、次型钢梁，并在梁-柱、梁-梁节点处或短梁段处进行连接，以组成空间钢框架；
32.步骤四，吊装全预制楼板，并将其搁置在已搭建好的钢框架中的型钢梁上翼缘板处，搁置长度为10-30mm，且楼板边缘预留钢筋的搭接长度小于10倍的楼板边缘预留钢筋直径；
33.步骤五，在梁-板节点以及梁-板-柱节点处现场一次性浇筑uhpc后浇带，并养护；
34.步骤六，重复步骤一至步骤五，直至封顶验收。
35.综上所述，本实用新型提供的由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系，使用一次浇筑而成的uhpc后浇带，具有优异的力学性能，因此uhpc湿接缝连接可以保证节点强度并大幅度提升装配式组合框架结构的整体性能，能克服传统方式连接的装配式组合框架结构连接节点弱、施工复杂的难题。
36.另外，该体系所采用的不带叠合面的全预制装配式楼板，相对于传统楼板体系而言，不仅具有较高的装配率，较高的运输与吊装刚度也使得施工成本以及模板工作量大大降低。相对于压型钢板底板而言，所述的全预制装配式楼板在节约材料成本的同时还具有优异的耐高温与抗火性能；相对于预制楼板体系而言，所述的不带叠合面的全预制装配式楼板不存在板间拼缝，而是仅在与钢梁搭接形成的节点处用uhpc湿接缝连接，既保证了楼板的整体性能，且构造更加简单，大大减少了现场的湿作业量，并且有效控制材料成本。
37.最后，在由uhpc湿接缝连接全预制楼板的组合框架体系中，楼板边缘预留钢筋在uhpc后浇带中采可以用简易的锚固形式(直锚或弯锚)，相比于传统预制楼板内钢筋的连接形式而言，锚固形式简单且锚固长度大大减小，混凝土易浇捣且施工质量便于检测。
38.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。