一种预制楼板与钢框架的连接结构

1.本实用新型涉及钢结构预制装配式建筑技术领域，尤其是涉及一种预制楼板与钢框架的连接结构。


背景技术：

2.近年来，国家大力提倡装配式建筑，钢框架结构作为装配式建筑的一种，其安装不需要现场现浇工作，因而安装速度更快、施工质量更容易得到保证。钢框架结构大多采用预制楼板，以提高装配率，钢结构建筑一体化楼板是提高劳动效率、提升建筑质量的重要方式，也是我国未来建筑业的发展方向。
3.然而，现有的预制楼板在与钢框架连接时，无法有效实现二者之间的完全装配，导致实际安装后整个结构的受力性能无法满足设计要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预制楼板与钢框架的连接结构，以实现钢框架与预制楼板之间的完全装配。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种预制楼板与钢框架的连接结构，包括外部钢框架和内部预制楼板，所述钢框架设置在预制楼板的外围，所述钢框架为矩形框架结构，所述钢框架包括位于矩形四个顶角位置的钢框架柱，水平方向的两个钢框架柱之间连接有框架第一梁，垂直方向的两个钢框架柱之间连接有框架第二梁，所述框架第一梁和框架第二梁分别通过螺栓与预制楼板相连接。
6.进一步地，所述框架第一梁中部的剖面为对称工字型，包括第一上翼缘和第一下翼缘，所述第一上翼缘与第一下翼缘的中间位置连接有第一腹板。
7.进一步地，所述框架第一梁端部的剖面为非对称工字型，包括第一加宽上翼缘和第一下翼缘，所述第一加宽上翼缘与第一下翼缘的中间位置连接有第一腹板，所述第一加宽上翼缘的宽度大于第一上翼缘的宽度，所述第一加宽上翼缘上开设有用于安装螺栓的第一螺栓孔。
8.进一步地，所述第一加宽上翼缘与第一下翼缘之间设置有第一加劲板，所述第一加劲板的一侧与第一腹板连接。
9.进一步地，所述框架第二梁中部的剖面为对称工字型，包括第二上翼缘和第二下翼缘，所述第二上翼缘与第二下翼缘的中间位置连接有第二腹板。
10.进一步地，所述框架第二梁端部的剖面为非对称工字型，包括第二加宽上翼缘和第二下翼缘，所述第二加宽上翼缘与第二下翼缘的中间位置连接有第二腹板，所述第二加宽上翼缘的宽度大于第二上翼缘的宽度，所述第二加宽上翼缘上开设有用于安装螺栓的第二螺栓孔。
11.进一步地，所述第二加宽上翼缘与第二下翼缘之间设置有第二加劲板，所述第二加劲板的一侧与第二腹板连接。
12.进一步地，所述预制楼板上设置有横向的楼板第一梁和竖向的楼板第二梁，所述楼板第一梁与楼板第二梁在端部相互交叉垂直设置，所述楼板第一梁的两端与框架第二梁相连接，所述楼板第二梁的两端与框架第一梁相连接。
13.进一步地，所述预制楼板与楼板第一梁端部、楼板第二梁端部之间均设有预留操作孔，以方便螺栓安装，所述预制楼板的四个顶角位置均设有凹角，以避开与钢框架柱发生干涉。
14.进一步地，所述楼板第一梁和楼板第二梁的剖面均为c字型，包括开设有第一螺孔和第二螺孔的底边。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
16.本实用新型采用外部钢框架和内部预制楼板的结构形式，将矩形的钢框架设置在预制楼板的外围，在水平方向的两个钢框架柱之间连接有框架第一梁、垂直方向的两个钢框架柱之间连接有框架第二梁，将框架第一梁和框架第二梁分别通过螺栓与预制楼板相连接，其中，考虑到预制楼板的自身传力特性，在预制楼板上设置相互交叉垂直的横向楼板第一梁和竖向楼板第二梁，使得整个连接结构的所有节点均可在工厂预制，大大节省现场安装时间，同时保证预制楼板与钢框架之间能够实现完全装配，使得楼板与钢框架之间的连接传力明确，受力牢靠；
17.本实用新型采用全螺栓的方式实现钢框架与预制楼板之间的连接，进一步方便施工安装；
18.本实用新型中钢框架的框架第一梁和框架第二梁均采用中部对称工字型设计、端部非对称工字型设计，通过加宽端部的上翼缘，并在端部设置加劲板，能够进一步提高连接结构的受力性能。
附图说明
19.图1为钢框架的结构平面示意图；
20.图2为预制楼板的结构平面示意图；
21.图3为预制楼板与钢框架的连接结构平面示意图；
22.图4a为框架第一梁中部剖面示意图；
23.图4b为框架第一梁端部剖面示意图；
24.图5a为框架第二梁中部剖面示意图；
25.图5b为框架第二梁中部剖面示意图；
26.图6为楼板第一梁(楼板第二梁)的剖面示意图；
27.图7为楼板第一梁(楼板第二梁)与框架第二梁(框架第一梁)的连接示意图；
28.图中标记说明：1、钢框架柱，2、框架第一梁，3、框架第二梁，4、第一加劲板，5、第一螺栓孔，6、第二加劲板，7、第二螺栓孔，8、第一加宽上翼缘，9、第二加宽上翼缘，10、第一上翼缘，11、第一腹板，12、第一下翼缘，13、第二上翼缘，14、第二腹板，15、第二下翼缘，16、预制楼板，17、楼板第一梁，18、楼板第二梁，19、第一螺孔，20、第二螺孔，21、凹角，22、预留操作孔。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
30.实施例
31.如图1～图3所示，一种预制楼板与钢框架的连接结构，包括外部钢框架和内部预制楼板16，钢框架设置在预制楼板16的外围，钢框架为矩形框架结构，钢框架包括位于矩形四个顶角位置的钢框架柱1，水平方向的两个钢框架柱1之间连接有框架第一梁2，垂直方向的两个钢框架柱1之间连接有框架第二梁3，框架第一梁2和框架第二梁3分别通过螺栓与预制楼板16相连接；
32.预制楼板16上设置有横向的楼板第一梁17和竖向的楼板第二梁18，楼板第一梁17与楼板第二梁18在端部相互交叉垂直设置，楼板第一梁17的两端与框架第二梁3相连接，楼板第二梁18的两端与框架第一梁2相连接，预制楼板16与楼板第一梁2端部、楼板第二梁3端部之间均设有预留操作孔22，以方便螺栓安装，预制楼板16的四个顶角位置均设有凹角21，以避开与钢框架柱1发生干涉。
33.其中，如图4a所示，框架第一梁2中部的剖面为对称工字型，包括第一上翼缘10和第一下翼缘12，第一上翼缘10与第一下翼缘12的中间位置连接有第一腹板11；如图4b所示，框架第一梁2端部的剖面为非对称工字型，包括第一加宽上翼缘8和第一下翼缘12，第一加宽上翼缘8与第一下翼缘12的中间位置连接有第一腹板11，第一加宽上翼缘8的宽度大于第一上翼缘10的宽度，第一加宽上翼缘8上开设有用于安装螺栓的第一螺栓孔5，此外，第一加宽上翼缘8与第一下翼缘12之间设置有第一加劲板4，第一加劲板4的一侧与第一腹板11连接。
34.如图5a所示，框架第二梁3中部的剖面为对称工字型，包括第二上翼缘13和第二下翼缘15，第二上翼缘13与第二下翼缘15的中间位置连接有第二腹板14；如图5b所示，框架第二梁3端部的剖面为非对称工字型，包括第二加宽上翼缘9和第二下翼缘15，第二加宽上翼缘9与第二下翼缘15的中间位置连接有第二腹板14，第二加宽上翼缘9的宽度大于第二上翼缘13的宽度，第二加宽上翼缘9上开设有用于安装螺栓的第二螺栓孔7，此外，第二加宽上翼缘9与第二下翼缘15之间设置有第二加劲板6，第二加劲板6的一侧与第二腹板14连接。
35.如图6所示，楼板第一梁17和楼板第二梁18的剖面均为c字型，包括开设有第一螺孔19和第二螺孔20的底边。如图7所示，将螺栓穿过螺栓孔(5或7)以及螺孔(19或20)，以将楼板第一梁17与框架第二梁3进行螺栓连接、将楼板第二梁18与框架第一梁2进行螺栓连接。
36.综上可知，本实用新型提出一种预制楼板与钢框架的连接结构，可以分解成2个组成部分：外部钢框架和内部预制楼板。
37.外部钢框架由钢框架柱1，框架第一梁2，框架第二梁3组成，其中框架第一梁2由第一上翼缘10，第一腹板11，第一下翼缘12组成，在框架第一梁2端部，第一上翼缘10变宽为第一加宽上翼缘8。第一加宽上翼缘8上设有第一螺栓孔5，第一加宽上翼缘8、第一腹板11、第一下翼缘12中间围成的三边形区域连接有第一加劲板4；
38.框架第二梁3由第二上翼缘13、第二腹板14、第二下翼缘15组成，在第二上翼缘13端部，第二上翼缘13变宽为第二加宽上翼缘9。第二加宽上翼缘9上设有第二螺栓孔7，第二加宽上翼缘9、第二腹板14、第二下翼缘15中间围成的三边形区域带有第二加劲板6。
39.预制楼板16则带有两根主梁：楼板第一梁17和楼板第二梁18，其剖面形状均为c形，底边带有螺孔19和20。预制楼板16在楼板第一梁17和楼板第二梁18的端部均设有楼板预留操作孔22，以方便螺栓安装，预制楼板16的四角设有预制楼板凹角21，为了避开钢框架柱1。
40.实际施工时，预先在工厂将预制楼板16整体制作好，运到工地将整体楼板落在安装好的外部钢框架上，采用螺栓将四角梁上的预留孔(螺栓孔和螺孔)连接好，再用膨胀砂浆将楼板预留操作孔22填好，即可完成楼板的安装。
41.本实用新型在设计预制楼板时，考虑了自身传力特点、框架结构形式以及与框架的连接，以实现框架与楼板之间的完全装配。本实用新型提供的一种预制楼板与钢框架的连接，其优点在于：(1)所有节点均在工厂预制，减少现场工作时间；(2)采用全螺栓连接，安装方便；(3)楼板与钢框架之间的连接传力明确，受力牢靠。