CN109339229B - 一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，包括方钢管混凝土下柱、方钢管混凝土上柱、半开口式的钢箱混凝土组合梁、预制板角单元、预制板边单元、预制板中单元、以及柱‑梁后浇节点、柱‑柱螺栓连接节点、预制混凝土板和后浇混凝土。本发明将方钢管混凝土下柱、方钢管混凝土上柱、半开口式的钢箱混凝土组合梁、预制混凝土板通过浆锚的方式连接成整体，浇筑量少，装配率高，各构件均为预制装配式，现场拼装，施工速度快，简化了施工工序，优化了施工环境；其次，浆锚对于施工精度要求低，便于工人操作，梁柱构件为组合结构形式，自重轻，受力更为合理，能充分发挥材料性能，承载力高，耐火性能好，抗震性好。

Description

一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构

技术领域

本发明涉及装配式建筑结构技术领域，具体为一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构。

背景技术

十二五以来，我国大力发展装配式结构，力求减少现场施工工程量，提高住宅建设质量，降低建造成本，实现住宅建设的产业化和集约化发展。钢管混凝土组合结构体系，相比于现阶段广泛应用于住宅工业化的钢筋混凝土结构体系和轻钢结构体系，兼有钢结构施工速度快和混凝土结构刚度大、造价低的优点，且承载力高，塑形和韧性好，制作和施工方便，耐火性好等优点，具有良好的经济效益。

现有钢管混凝土框架结构，为了实现较高装配化率，框架梁大多采用型钢，与钢管混凝土通过焊缝或螺栓连接。前者增加了现场焊接工作量，而后者对于节点安装精度要求较高，安装极为不便。此外，这种框架结构采用型钢梁后，板构件一般只能采用现浇组合楼板，这将大大降低装配化率。若是想采用预制混凝土梁，需要在钢管混凝土节点处设置大尺寸的环梁平台，并在环梁中配置大量箍筋，施工十分复杂。

另外，有人提出方钢管混凝土柱与外包U形钢-混凝土组合梁连接节点形式的框架结构，这种形式的框架结构，组合梁中的混凝土需要现浇，降低了装配化率，增加了现场施工作业量。另外，梁柱节点处设置隔板，会降低整体性，焊接量大，不能保证焊接质量，施工极为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，简化施工，增强预制装配式结构的整体性，优化梁柱构件和节点的受力，减少工地现场的施工作业量，实现钢管混凝土更高装配率和更为高效的装配化施工，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，包括方钢管混凝土下柱、方钢管混凝土上柱、半开口式的钢箱混凝土组合梁、预制板角单元、预制板边单元、预制板中单元、以及柱-梁后浇节点、柱-柱螺栓连接节点、预制混凝土板和后浇混凝土。

进一步地，所述钢箱混凝土组合梁、预制混凝土板、方钢管混凝土下柱和方钢管混凝土上柱均为预制构件，其柱-梁节点采用后浇混凝土浆锚连接，后浇混凝土强度等级不低于C35；所述方钢管混凝土下柱和方钢管混凝土上柱在浇筑柱内混凝土时通过钢筋孔固定有柱内上部锚固搭接钢筋和柱内下部锚固搭接钢筋；所述钢箱混凝土组合梁内固定有梁上部锚固搭接钢筋和梁下部锚固搭接钢筋，梁上部锚固搭接钢筋和梁下部锚固搭接钢筋分别与柱内上部锚固搭接钢筋和柱内下部锚固搭接钢筋在浆锚连接U形槽内对应搭接，其钢筋牌号均不低于HRB400，搭接时钢筋端部设置90o弯钩，并按照相关技术规程设置搭接长度；所述预制混凝土板内设置有板上部锚固钢筋和板下部锚固钢筋，板上部锚固钢筋和板下部锚固钢筋在梁上部锚固搭接钢筋上搭接，并与钢箱混凝土组合梁内的钢筋一起通过后浇混凝土浇筑成整体。

进一步地，所述方钢管混凝土下柱和方钢管混凝土上柱采用方柱形式，钢管厚度不宜小于3mm，钢管内混凝土等级不低于C35，管壁上焊接嵌套连接的钢套管，并与钢套管之间形成焊缝，其钢套管的套筒厚度不低于钢管壁厚，焊缝采用E50型焊条，焊缝的宽度同柱壁厚，柱钢管壁伸出楼面300-500mm，用于与上层方钢管混凝土上柱搭接，在下层方钢管混凝土下柱内预先浇筑的混凝土顶部浇入一定厚度的水泥浆垫层；所述方钢管混凝土下柱和方钢管混凝土上柱通过高强摩擦性螺栓A连接，并从上下柱对接螺栓孔压力灌浆，选用高强灌浆料填实上下柱搭接的中空部位。

进一步地，所述方钢管混凝土下柱和方钢管混凝土上柱的柱壁及外嵌套的钢套管上对应预留钢筋贯穿孔，孔径不宜小于25mm，不超过30mm，孔间间距不小于25mm，孔位设置根据钢箱混凝土组合梁上焊接的搭接钢筋而定，在柱壁和外嵌套的钢套管上对应预留上下柱对接螺栓孔，上下柱对接螺栓孔大于钢筋贯穿孔，用于压力灌浆，灌浆完成后，安装螺栓时在上下柱对接螺栓孔上添加垫片，在柱壁和外嵌套的钢套管上还设置抗滑移凹坑，抗滑移凹坑的直径根据柱尺寸确定，起凹坑面积不超过同区域钢板矩形面积的20％。

进一步地，所述浆锚连接U形槽与柱外嵌套的钢套管先通过角焊缝连接，再用高强摩擦性螺栓B与柱锚固在一起，浆锚连接U形槽可通过钢板冲压而成，或通过钢板焊接而成，浆锚连接U形槽的长度为500-800mm，所用钢板厚度不小于3mm，其两端伸出的钢板用于搁置预制混凝土板，伸出长度不小于50mm，伸出钢板下方设置加劲肋，并在槽内对应位置中点处焊接横向拉结锚栓；在浆锚连接U形槽高度上三分点处横向点焊加劲肋横向拉结钢筋，加劲肋横向拉结钢筋的拉结杆件直径采用8-12mm，长度同U形槽内宽，强度等级不低于HRB335；在浆锚连接U形槽与方钢管混凝土下柱及方钢管混凝土上柱连接处下方设置角钢牛腿，角钢牛腿的长度同U形槽宽度，角钢牌号不低于Q345，角钢牛腿先通过角焊缝焊接于柱外嵌套的钢套管上，再利用高强摩擦性螺栓B与柱锚固在一起，所述浆锚连接U形槽的端部钢板上，在柱壁对应位置预留螺栓孔和锚固钢筋孔。

进一步地，所述钢箱混凝土组合梁的梁下方U形槽可由钢板焊接而成，或钢板冲压而成，两侧钢板厚度可比浆锚连接U形槽略薄1mm，在钢箱混凝土组合梁的中部设置有水平隔板，水平隔板厚度为2-3mm，并用单面角焊缝与两侧钢板连接于侧板上中点处，作为后浇混凝土的模板，在半开口式的钢箱混凝土组合梁的U形槽顶部伸出一段钢板，与浆锚连接U形槽伸出钢板边缘平齐，其钢箱混凝土组合梁所用钢板牌号不低于Q345，且与浆锚连接U形槽搭接长度为连接U形槽长度的1/4-1/3，并在浆锚连接U形槽端部角焊缝连接，在钢箱混凝土组合梁的端部、中部水平隔板的下方斜向设置封头钢板，封头钢板厚度不小于3mm，与周围钢板围焊，封头钢板根据梁下部纵筋位置预留钢筋孔，梁上部侧板上焊接

形梁内箍筋，所述梁上部锚固搭接钢筋绑扎或点焊于梁内箍筋上，梁下部锚固搭接钢筋焊接于梁下部钢板内表面上，并穿过封头钢板，梁下部锚固搭接钢筋长度不小于1/3梁跨。

进一步地，所述梁内箍筋内和浆锚连接U形槽上设置有

形槽内箍筋，槽内箍筋直径6-8mm，等级不低于HRB335，槽内箍筋高度为柱内下部锚固搭接钢筋到预制混凝土板上部的板上部锚固钢筋之间距离，板上部锚固钢筋下部设置135度弯钩，弯钩长度根据锚固要求设置，浆锚连接U形槽内的箍筋与横向拉结锚栓绑扎，槽内箍筋和梁内箍筋宜与板上部锚固钢筋、板下部锚固钢筋、横向拉结锚栓和加劲肋横向拉结钢筋错开。

进一步地，所述预制混凝土板板厚取为90-120mm，板采用方形区格预制单元，板中梁内设置板上部锚固钢筋和板下部锚固钢筋伸出板段，板上部锚固钢筋伸出长度为钢箱混凝土组合梁宽，板下部锚固钢筋伸出长度为板保护层厚度，板与板间锚固钢筋长度根据相关规范进行设计，并通过后浇混凝土进行连接。

进一步地，所述预制板角单元、预制板边单元和预制板中单元之间分别通过板-板上部锚固钢筋和板-板下部锚固钢筋连接，在预制板角单元、预制板边单元和预制板中单元的内部分别设置有垂直方向板上部钢筋和垂直方向板下部钢筋，预制板角单元和预制板边单元在安装时，一端可预先搁置在浆锚连接U形槽或钢箱混凝土组合梁伸出的钢板上，再通过后浇混凝土与梁中搭接钢筋浇筑成整体，其预制混凝土板需搭设模板和脚手架进行施工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，将方钢管混凝土下柱、方钢管混凝土上柱、半开口式的钢箱混凝土组合梁、预制混凝土板通过浆锚的方式连接成整体，浇筑量少，装配率高，各构件均为预制装配式，现场拼装，施工速度快，简化了施工工序，优化了施工环境。

2、本发明提供的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，浆锚对于施工精度要求低，便于工人操作，梁柱构件为组合结构形式，自重轻，受力更为合理，能充分发挥材料性能，承载力高，耐火性能好，抗震性好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1的A-A断面图；

图3为本发明图1的B-B断面图；

图4为本发明图1的C-C断面图；

图5为本发明的预制柱构件图；

图6为本发明的预制梁构件图；

图7为本发明的预制板构件图；

图8为本发明的预制板布置图；

图9为本发明图8的D-D断面图；

图10为本发明的预制板板锚固筋形式图；

图11为本发明的柱上螺栓布置图。

图中：1-方钢管混凝土下柱；2-钢套管；3-方钢管混凝土上柱；4-抗滑移凹坑；5-柱内预先灌装混凝土；6-高强灌浆料；7-焊缝；8-高强摩擦性螺栓A；9-水泥浆垫层；10-柱内上部锚固搭接钢筋；11-柱内下部锚固搭接钢筋；12-角钢牛腿；13-浆锚连接U形槽；14-横向拉结锚栓；15-加劲肋横向拉结钢筋；16-槽内箍筋；17-高强摩擦性螺栓B；18-后浇混凝土；19-钢箱-混凝土组合梁；20-水平隔板；21-封头钢板；22-梁上部锚固搭接钢筋；23-梁下部锚固搭接钢筋；24-梁内箍筋；25-预制混凝土板；26-板上部锚固钢筋；27-板下部锚固钢筋；28-加劲肋；29-上下柱对接螺栓孔；30-预制板角单元；31-预制板边单元；32-预制板中单元；33-板-板上部锚固钢筋；34-板-板下部锚固钢筋；35-垂直方向板上部钢筋；36-垂直方向板下部钢筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，本发明实施例中：一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，包括方钢管混凝土下柱1、方钢管混凝土上柱3、半开口式的钢箱混凝土组合梁19、预制板角单元30、预制板边单元31、预制板中单元32、以及柱-梁后浇节点、柱-柱螺栓连接节点、预制混凝土板25和后浇混凝土18。

在上述实施例中，钢箱混凝土组合梁19、预制混凝土板25、方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3均为预制构件，其柱-梁节点采用后浇混凝土18浆锚连接，后浇混凝土18强度等级不低于C35；方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3在浇筑柱内混凝土时通过钢筋孔固定有柱内上部锚固搭接钢筋10和柱内下部锚固搭接钢筋11；钢箱混凝土组合梁19内固定有梁上部锚固搭接钢筋22和梁下部锚固搭接钢筋23，梁上部锚固搭接钢筋22和梁下部锚固搭接钢筋23分别与柱内上部锚固搭接钢筋10和柱内下部锚固搭接钢筋11在浆锚连接U形槽13内对应搭接，其钢筋牌号均不低于HRB400，搭接时钢筋端部设置90o弯钩，并按照相关技术规程设置搭接长度；预制混凝土板25内设置有板上部锚固钢筋26和板下部锚固钢筋27，板上部锚固钢筋26和板下部锚固钢筋27在梁上部锚固搭接钢筋22上搭接，并与钢箱混凝土组合梁19内的钢筋一起通过后浇混凝土18浇筑成整体；其用节点处钢筋混凝土承担梁端弯矩，代替传统钢管混凝土梁柱节点的隔板式连接，这种方式开孔量少，对钢管的削弱少，同时避免了节点处隔板式连接，钢管混凝土断开施工而影响柱的整体性，以及隔板施工造成的复杂工艺和高焊接量，提高装配施工速度，另外，钢管混凝土柱外焊接的加强钢板也弥补了钢管壁开孔对柱端承载力的损失。

在上述实施例中，方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3采用方柱形式，钢管厚度不宜小于3mm，钢管内混凝土等级不低于C35，管壁上焊接嵌套连接的钢套管2，并与钢套管2之间形成焊缝7，其钢套管2的套筒厚度不低于钢管壁厚，焊缝7采用E50型焊条，焊缝7的宽度同柱壁厚，柱钢管壁伸出楼面300-500mm，用于与上层方钢管混凝土上柱3搭接，在下层方钢管混凝土下柱1内预先浇筑的混凝土顶部浇入一定厚度的水泥浆垫层9；所述方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3通过高强摩擦性螺栓A8连接，并从上下柱对接螺栓孔29压力灌浆，选用高强灌浆料6填实上下柱搭接的中空部位。

在上述实施例中，方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3的柱壁及外嵌套的钢套管2上对应预留钢筋贯穿孔，孔径不宜小于25mm，不超过30mm，孔间间距不小于25mm，孔位设置根据钢箱混凝土组合梁19上焊接的搭接钢筋而定，在柱壁和外嵌套的钢套管2上对应预留上下柱对接螺栓孔29，上下柱对接螺栓孔29大于钢筋贯穿孔，用于压力灌浆，灌浆完成后，安装螺栓时在上下柱对接螺栓孔29上添加垫片，在柱壁和外嵌套的钢套管2上还设置抗滑移凹坑4，抗滑移凹坑4的直径根据柱尺寸确定，起凹坑面积不超过同区域钢板矩形面积的20％。

在上述实施例中，浆锚连接U形槽13与柱外嵌套的钢套管2先通过角焊缝连接，再用高强摩擦性螺栓B17与柱锚固在一起，浆锚连接U形槽13可通过钢板冲压而成，或通过钢板焊接而成，浆锚连接U形槽13的长度为500-800mm，所用钢板厚度不小于3mm，其两端伸出的钢板用于搁置预制混凝土板25，伸出长度不小于50mm，伸出钢板下方设置加劲肋28，并在槽内对应位置中点处焊接横向拉结锚栓14；在浆锚连接U形槽13高度上三分点处横向点焊加劲肋横向拉结钢筋15，加劲肋横向拉结钢筋15的拉结杆件直径采用8-12mm，长度同U形槽内宽，强度等级不低于HRB335；在浆锚连接U形槽13与方钢管混凝土下柱1及方钢管混凝土上柱3连接处下方设置角钢牛腿12，用于承受施工和使用阶段的剪力，角钢牛腿12的长度同U形槽宽度，角钢牌号不低于Q345，角钢牛腿12先通过角焊缝焊接于柱外嵌套的钢套管2上，再利用高强摩擦性螺栓B17与柱锚固在一起，浆锚连接U形槽13的端部钢板上，在柱壁对应位置预留螺栓孔和锚固钢筋孔，浆锚连接U形槽13可按照搁置其上的梁板自重调整，保证梁板的有效搁置，尽量减少压力变形。

在上述实施例中，钢箱混凝土组合梁19的梁下方U形槽可由钢板焊接而成，或钢板冲压而成，两侧钢板厚度可比浆锚连接U形槽13略薄1mm，在钢箱混凝土组合梁19的中部设置有水平隔板20，水平隔板20厚度为2-3mm，并用单面角焊缝与两侧钢板连接于侧板上中点处，作为后浇混凝土18的模板，在半开口式的钢箱混凝土组合梁19的U形槽顶部伸出一段钢板，与浆锚连接U形槽13伸出钢板边缘平齐，其钢箱混凝土组合梁19所用钢板牌号不低于Q345，且与浆锚连接U形槽13搭接长度为连接U形槽长度的1/4-1/3，并在浆锚连接U形槽13端部角焊缝连接，在钢箱混凝土组合梁19的端部、中部水平隔板20的下方斜向设置封头钢板21，封头钢板21厚度不小于3mm，与周围钢板围焊，封头钢板21根据梁下部纵筋位置预留钢筋孔，梁上部侧板上焊接

形梁内箍筋24，梁上部锚固搭接钢筋22绑扎或点焊于梁内箍筋24上，梁下部锚固搭接钢筋23焊接于梁下部钢板内表面上，并穿过封头钢板21，梁下部锚固搭接钢筋23长度不小于1/3梁跨。

在上述实施例中，梁内箍筋24内和浆锚连接U形槽13上设置有

形槽内箍筋16，槽内箍筋16直径6-8mm，等级不低于HRB335，槽内箍筋16高度为柱内下部锚固搭接钢筋11到预制混凝土板25上部的板上部锚固钢筋26之间距离，板上部锚固钢筋26下部设置135度弯钩，弯钩长度根据锚固要求设置，浆锚连接U形槽13内的箍筋与横向拉结锚栓14绑扎，槽内箍筋16和梁内箍筋24宜与板上部锚固钢筋26、板下部锚固钢筋27、横向拉结锚栓14和加劲肋横向拉结钢筋15错开。

在上述实施例中，预制混凝土板25板厚取为90-120mm，板采用方形区格预制单元，板中梁内设置板上部锚固钢筋26和板下部锚固钢筋27伸出板段，板上部锚固钢筋26伸出长度为钢箱混凝土组合梁19宽，板下部锚固钢筋27伸出长度为板保护层厚度，板与板间锚固钢筋长度根据相关规范进行设计，并通过后浇混凝土18进行连接。

在上述实施例中，预制板角单元30、预制板边单元31和预制板中单元32之间分别通过板-板上部锚固钢筋33和板-板下部锚固钢筋34连接，在预制板角单元30、预制板边单元31和预制板中单元32的内部分别设置有垂直方向板上部钢筋35和垂直方向板下部钢筋36，预制板角单元30和预制板边单元31在安装时，一端可预先搁置在浆锚连接U形槽13或钢箱混凝土组合梁19伸出的钢板上，再通过后浇混凝土18与梁中搭接钢筋浇筑成整体，其预制混凝土板25需搭设模板和脚手架进行施工。

由上述实施例可知，本发明采用方钢管混凝土下柱1、方钢管混凝土上柱3和半开口式的钢箱混凝土组合梁19，梁柱构件承载力高，刚度大，能充分发挥材料力学性能，延性好，抗震性能较强，适用于高层建筑结构；通过浆锚的形式将预制装配式的钢管混凝土和组合梁连接在一起，减少了施工难度，加快施工速度，避免了螺栓连接时出现偏差而影响施工，亦减少了施工现场的焊接工作量，梁柱构件均为预制装配式，现场进行拼装，施工速度快，现场环境好，组合结构相较于钢结构和钢筋混凝土结构，兼有自重轻，耐火性能优的特点，钢管混凝土在预制过程和施工过程中，大大减少模板的使用，而钢箱混凝土组合梁19浇筑过程中也不使用模板，降低了工程造价。

其次，钢管混凝土框架结构梁柱节点，在其钢管混凝土柱钢管壁上预先开孔，设置柱中贯穿锚固搭接钢筋，与预先安装于钢箱梁上的梁中搭接钢筋搭接，并用混凝土浇筑成整体，用节点处钢筋混凝土承担梁端弯矩，代替传统钢管混凝土梁柱节点的隔板式连接，这种方式开孔量少，对钢管的削弱少，同时避免了节点处隔板式连接，钢管混凝土断开施工而影响柱的整体性，以及隔板施工造成的复杂工艺和高焊接量，提高装配施工速度，同时，钢管混凝土柱外焊接的加强钢板也弥补了钢管壁开孔对柱端承载力的损失。

另外，预先焊接于柱端的浆锚连接U形槽13，钢板厚度不小于3mm，用于搁置钢箱混凝土组合梁19和预制混凝土板25，并作为梁端后浇混凝土18的模板，浆锚连接U形槽13的厚度可按照搁置其上的梁板自重调整，保证梁板的有效搁置，尽量减少压力变形，在U形槽柱端部下方焊接角钢牛腿12，用于承受施工和使用阶段的剪力，角钢牛腿12长度同槽宽，按需要并根据钢结构要求设置加劲肋28，槽内中点处横向点焊钢筋或锚栓可防止钢槽在外荷载下出现扭转、屈曲或鼓胀，确保其与混凝土的共同工作，浆锚连接U形槽13在梁板现场装配施工时起到暂时搁置作用，减少了脚手架使用量，并可作为后浇混凝土18的模板，进一步方便了装配化施工，提高施工速度，降低成本，同时，U形槽的存在使得梁端抗剪性能大大提升，梁内设置

形梁内箍筋24，与钢槽一起形成封闭箍；钢箱混凝土组合梁19中的混凝土部分在预制混凝土板25吊装完成后浇筑，混凝土板边缘可作为模板，浇筑完成时与板顶平齐，施工过程无需使用模板，采用钢箱梁形式能大大节约钢材，自重轻，受力更合理，钢箱梁中部水平隔板20可防止梁在外荷载下出现扭转、屈曲或鼓胀，使梁充分发挥性能，组合梁的形式也减少了混凝土的浇筑量，提高了装配率，钢箱梁端部焊接封头钢板21，作为混凝土浇筑模板的同时，也使得后浇混凝土18形成“拱形”构件，受力合理。

同时，梁内箍筋24与两侧钢板形成封闭箍，也提高了后浇混凝土18与钢箱梁之间的协同工作性能，同时梁内箍筋24还作为梁上部锚固搭接钢筋22的支架，便于梁上部搭接纵筋的安装；梁-柱节点中的预制混凝土板25将板内受力钢筋伸出板端，长度同组合梁宽，并与梁内锚固搭接钢筋绑扎，与梁内锚固搭接钢筋浇筑成整体，提高了结构的整体性；而且，在钢箱梁中后浇混凝土18与预制混凝土板25形成“T”形截面，共同承担梁上部压力，受力合理，利用梁侧混凝土翼板，实现梁板共同工作，提高了梁中和轴以上受压性能；整个结构中，钢箱梁、板、钢管混凝土柱均为预制构件，现场浇筑的只有钢箱—组合梁混凝土部分和梁端锚固部分，装配率高，施工快。

方钢管混凝土下柱1和方钢管混凝土上柱3对接采用外加钢套管2和螺栓连接，对接前，充分考虑构件制作的偏差，设置水泥浆垫层9来及时调整上下柱对接螺栓孔29的对位差，螺栓连接可以避免焊接对节点延性的降低，钢管壁与外嵌套钢管设置抗滑移凹坑4，能有效减少两者间的滑移。

在上述实施例中，整个方案的具体施工步骤如下：

第一步：方钢管混凝土下柱1(工厂焊接好外嵌套的钢套管2、角钢牛腿12和浆锚连接U形槽13，开好上下柱对接螺栓孔29，预先设置锚固搭接钢筋并灌入混凝土)安装到位；

第二步：在下柱混凝土上浇入水泥浆；

第三步：吊装方钢管混凝土上柱3，调整螺栓孔，对位准确后，高强摩擦性螺栓A8连接上下柱；

第四步：在上下柱对接螺栓孔29内压力灌浆；

第五步：将浆锚连接U形槽13上的槽内箍筋16捋到梁柱交界处；

第六步：吊装钢箱混凝土组合梁19(梁下部锚固搭接钢筋23提前焊接完成，梁上部锚固搭接钢筋22绑扎在梁内箍筋24上，横向拉结锚栓14、封头钢板21以及中部水平隔板20焊接到位)，并与浆锚连接U形槽13在端部角焊缝连接；

第七步：点焊浆锚连接U形槽13内横向拉结锚栓14、加劲肋横向拉结钢筋15，并将捋在柱边的槽内箍筋16勾住横向拉结锚栓14，绑扎到位；

第八步：搭设预制板角单元30、预制板边单元31、预制板中单元32、脚手架和模板；

第九步：吊装板区隔单元；

第十步：后浇混凝土18，将各构件浇筑成整体。

综上所述：本发明提供的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，将方钢管混凝土下柱1、方钢管混凝土上柱3、半开口式的钢箱混凝土组合梁19、预制混凝土板25通过浆锚的方式连接成整体，浇筑量少，装配率高，各构件均为预制装配式，现场拼装，施工速度快，简化了施工工序，优化了施工环境；其次，浆锚对于施工精度要求低，便于工人操作，梁柱构件为组合结构形式，自重轻，受力更为合理，能充分发挥材料性能，承载力高，耐火性能好，抗震性好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，其特征在于，包括方钢管混凝土下柱(1)、方钢管混凝土上柱(3)、半开口式的钢箱混凝土组合梁(19)、预制板角单元(30)、预制板边单元(31)、预制板中单元(32)、以及柱-梁后浇节点、柱-柱螺栓连接节点、预制混凝土板(25)和后浇混凝土(18)；

所述钢箱混凝土组合梁(19)、预制混凝土板(25)、方钢管混凝土下柱(1)和方钢管混凝土上柱(3)均为预制构件，其柱-梁节点采用后浇混凝土(18)浆锚连接，后浇混凝土(18)强度等级不低于C35；所述方钢管混凝土下柱(1)和方钢管混凝土上柱(3)在浇筑柱内混凝土时通过钢筋孔固定有柱内上部锚固搭接钢筋(10)和柱内下部锚固搭接钢筋(11)；所述钢箱混凝土组合梁(19)内固定有梁上部锚固搭接钢筋(22)和梁下部锚固搭接钢筋(23)，梁上部锚固搭接钢筋(22)和梁下部锚固搭接钢筋(23)分别与柱内上部锚固搭接钢筋(10)和柱内下部锚固搭接钢筋(11)在浆锚连接U形槽(13)内对应搭接，其钢筋牌号均不低于HRB400,搭接时钢筋端部设置90°弯钩，并按照相关技术规程设置搭接长度；所述预制混凝土板(25)内设置有板上部锚固钢筋(26)和板下部锚固钢筋(27)，板上部锚固钢筋(26)和板下部锚固钢筋(27)在梁上部锚固搭接钢筋(22)上搭接，并与钢箱混凝土组合梁(19)内的钢筋一起通过后浇混凝土(18)浇筑成整体；

所述方钢管混凝土下柱(1)和方钢管混凝土上柱(3)采用方柱形式，钢管厚度不宜小于3mm，钢管内混凝土等级不低于C35，管壁上焊接嵌套连接的钢套管(2)，并与钢套管(2)之间形成焊缝(7)，其钢套管(2)的套筒厚度不低于钢管壁厚，焊缝(7)采用E50型焊条，焊缝(7)的宽度同柱壁厚，柱钢管壁伸出楼面300-500mm，用于与上层方钢管混凝土上柱(3)搭接，在下层方钢管混凝土下柱(1)内预先浇筑的混凝土顶部浇入一定厚度的水泥浆垫层(9)；所述方钢管混凝土下柱(1)和方钢管混凝土上柱(3)通过高强摩擦性螺栓A(8)连接，并从上下柱对接螺栓孔(29)压力灌浆，选用高强灌浆料(6)填实上下柱搭接的中空部位；

所述钢箱混凝土组合梁(19)的梁下方U形槽可由钢板焊接而成，或钢板冲压而成，两侧钢板厚度可比浆锚连接U形槽(13)略薄1mm，在钢箱混凝土组合梁(19)的中部设置有水平隔板(20)，水平隔板(20)厚度为2-3mm，并用单面角焊缝与两侧钢板连接于侧板上中点处，作为后浇混凝土(18)的模板，在半开口式的钢箱混凝土组合梁(19)的U形槽顶部伸出一段钢板，与浆锚连接U形槽(13)伸出钢板边缘平齐，其钢箱混凝土组合梁(19)所用钢板牌号不低于Q345，且与浆锚连接U形槽(13)搭接长度为连接U形槽长度的1/4-1/3，并在浆锚连接U形槽(13)端部角焊缝连接，在钢箱混凝土组合梁(19)的端部、中部水平隔板(20)的下方斜向设置封头钢板(21)，封头钢板(21)厚度不小于3mm，与周围钢板围焊，封头钢板(21)根据梁下部纵筋位置预留钢筋孔，梁上部侧板上焊接

形梁内箍筋(24)，所述梁上部锚固搭接钢筋(22)绑扎或点焊于梁内箍筋(24)上，梁下部锚固搭接钢筋(23)焊接于梁下部钢板内表面上，并穿过封头钢板(21)，梁下部锚固搭接钢筋(23)长度不小于1/3梁跨；

所述预制混凝土板(25)板厚取为90-120mm，板采用方形区格预制单元，板中梁内设置板上部锚固钢筋(26)和板下部锚固钢筋(27)伸出板段，板上部锚固钢筋(26)伸出长度为钢箱混凝土组合梁(19)宽，板下部锚固钢筋(27)伸出长度为板保护层厚度，板与板间锚固钢筋长度根据相关规范进行设计，并通过后浇混凝土(18)进行连接；

所述预制板角单元(30)、预制板边单元(31)和预制板中单元(32)之间分别通过板-板上部锚固钢筋(33)和板-板下部锚固钢筋(34)连接，在预制板角单元(30)、预制板边单元(31)和预制板中单元(32)的内部分别设置有垂直方向板上部钢筋(35)和垂直方向板下部钢筋(36)，预制板角单元(30)和预制板边单元(31)在安装时，一端可预先搁置在浆锚连接U形槽(13)或钢箱混凝土组合梁(19)伸出的钢板上，再通过后浇混凝土(18)与梁中搭接钢筋浇筑成整体，其预制混凝土板(25)需搭设模板和脚手架进行施工。

2.如权利要求1所述的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，其特征在于：所述方钢管混凝土下柱(1)和方钢管混凝土上柱(3)的柱壁及外嵌套的钢套管(2)上对应预留钢筋贯穿孔，孔径不宜小于25mm，不超过30mm，孔间间距不小于25mm，孔位设置根据钢箱混凝土组合梁(19)上焊接的搭接钢筋而定，在柱壁和外嵌套的钢套管(2)上对应预留上下柱对接螺栓孔(29)，上下柱对接螺栓孔(29)大于钢筋贯穿孔，用于压力灌浆，灌浆完成后，安装螺栓时在上下柱对接螺栓孔(29)上添加垫片，在柱壁和外嵌套的钢套管(2)上还设置抗滑移凹坑(4)，抗滑移凹坑(4)的直径根据柱尺寸确定，起凹坑面积不超过同区域钢板矩形面积的20％。

3.如权利要求1所述的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，其特征在于，所述浆锚连接U形槽(13)与柱外嵌套的钢套管(2)先通过角焊缝连接，再用高强摩擦性螺栓B(17)与柱锚固在一起，浆锚连接U形槽(13)可通过钢板冲压而成，或通过钢板焊接而成，浆锚连接U形槽(13)的长度为500-800mm，所用钢板厚度不小于3mm，其两端伸出的钢板用于搁置预制混凝土板(25)，伸出长度不小于50mm，伸出钢板下方设置加劲肋(28)，并在槽内对应位置中点处焊接横向拉结锚栓(14)；在浆锚连接U形槽(13)高度上三分点处横向点焊加劲肋横向拉结钢筋(15)，加劲肋横向拉结钢筋(15)的拉结杆件直径采用8-12mm，长度同U形槽内宽，强度等级不低于HRB335；在浆锚连接U形槽(13)与方钢管混凝土下柱(1)及方钢管混凝土上柱(3)连接处下方设置角钢牛腿(12)，角钢牛腿(12)的长度同U形槽宽度，角钢牌号不低于Q345，角钢牛腿(12)先通过角焊缝焊接于柱外嵌套的钢套管(2)上，再利用高强摩擦性螺栓B(17)与柱锚固在一起，所述浆锚连接U形槽(13)的端部钢板上，在柱壁对应位置预留螺栓孔和锚固钢筋孔。

4.如权利要求1所述的一种穿孔浆锚预制装配式钢管混凝土框架结构，其特征在于，所述梁内箍筋(24)内和浆锚连接U形槽(13)上设置有

形槽内箍筋(16)，槽内箍筋(16)直径6-8mm，等级不低于HRB335，槽内箍筋(16)高度为柱内下部锚固搭接钢筋(11)到预制混凝土板(25)上部的板上部锚固钢筋(26)之间距离，板上部锚固钢筋(26)下部设置135度弯钩，弯钩长度根据锚固要求设置，浆锚连接U形槽(13)内的箍筋与横向拉结锚栓(14)绑扎，槽内箍筋(16)和梁内箍筋(24)宜与板上部锚固钢筋(26)、板下部锚固钢筋(27)、横向拉结锚栓(14)和加劲肋横向拉结钢筋(15)错开。

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