一种工业化预加工再生式结构体系及其施工方法技术

一种工业化预加工再生式结构体系及其施工方法，该体系包括基础、结构柱、结构梁、楼板和剪力墙或防屈曲约束支撑，基础为钢筋混凝土基础；结构柱为钢管混凝土柱或钢管钢筋混凝土柱，结构梁为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；剪力墙是由中间的钢板剪力墙芯和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板组成，所述钢板剪力墙芯通过预设在框架结构内侧上的连接件与框架结构固定连接。所述防屈曲约束支撑包括中间的内核心钢板和外包钢板，内核心钢板通过预设在框架结构内侧上的连接件与框架结构固定连接。本发明专利技术具有房屋抗倒塌能力大幅度提高、房屋具有可再生性、防火性能好、结合工业化、绿色节能环保、耗能能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业化预加工再生式结构体系及其施工方法。
技术介绍
地震就是地壳的快速振动，地震象刮风、下雨一样，是地球上经常发生的自然现象。全世界每年约发生500万次，每天大概发生13 700次，约1%为人们可以感知的地震，造成严重破坏的地震（7级以上）约每年18次，5级地震每年约千次，仅中国每年发生5级以上地震约20～30次。1900年以来，中国共发生6级以上地震近800次，每年约8次，遍布除贵州、浙江两省和香港、澳门特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。地震是自然灾害中的杀手之王，中国因地震造成死亡的人数，占国内所有自然灾害包括洪水、山林火灾、泥石流、滑坡等总人数的54%，其中1920年宁夏海原地震， 23万多人死亡，1976年河北唐山地震， 24万多人死亡。地震给人们带来巨大的经济损失，1995年日本神户大地震，人员死亡5466人，3万多人受伤，经济损失达1000亿美元。地震是人类必须面对的重大灾难。2008.5.12中国发生汶川地震，震级为8级，总计9万人死亡和失踪。目前主流的工业化结构体系一般为钢结构体系和预制钢筋混凝土结构体系，钢结构体系一般存在如下缺点：一、主体构件均为钢材，施工和后续使用时由于隔音效果太差，稍微隔音不当即可形成无法避免的施工和生活噪音。二、钢结构耐火性能较差。三，施工时间较长，节点连接繁琐。四，为避免钢结构震后可预期的较大变形，通常需要在两柱之间增设斜向支撑，占用墙体的安装空间。预制钢筋混凝土结构体系则存在抗震性能较差，节点施工难度大、质量难以保证，墙体一旦在地震中发生破坏，需要进行很复杂的修补过程。如何找到一种能够实现工业化生产、绿色、防火性能好、良好抗震性能的新型结构体系成为工程面临重要的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工业化预加工再生式结构体系及其施工方法，要解决现有钢结构体系和预制钢筋混凝土结构体系中存在的隔音效果差、耐火性较差、施工时间较长、占用墙体空间，修补负责的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种工业化预加工再生式结构体系，包括由基础、结构柱、结构梁、剪力墙和楼板连接组成的结构体系，所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管混凝土柱，该钢管混凝土柱包括外包钢筒和充满外包钢筒的柱混凝土；所述结构梁为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述剪力墙是由中间的钢板剪力墙芯和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板组成，所述钢板剪力墙芯通过预设在框架结构内侧上的连接件与框架结构固定连接。一种工业化预加工再生式结构体系，包括基础、结构柱、结构梁、剪力墙和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管钢筋混凝土柱，该钢管钢筋混凝土柱包括外包钢筒、贯通柱体的核心钢筋笼以及充满外包钢筒的柱混凝土；所述结构梁为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述剪力墙是由中间的钢板剪力墙芯和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板组成，所述钢板剪力墙芯通过预设在框架结构内侧上的连接件与框架结构固定连接。所述面外约束钢筋混凝土预制墙板上开有第一连接孔，钢板剪力墙芯上与第一连接孔的对应位置开有第二连接孔，第一连接螺栓依次穿过第一连接孔和第二连接孔栓接面外约束钢筋混凝土预制墙板与钢板剪力墙芯。所述钢板剪力墙芯的四周均超出面外约束钢筋混凝土预制墙板的四周，超出部分与连接件叠合焊接和/或通过第二连接螺栓栓接。所述连接件在框架结构的内侧通长或间隔设置。所述钢板剪力墙芯上设有加劲肋。一种工业化预加工再生式结构体系，包括基础、结构柱、结构梁、防屈曲约束支撑和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管钢筋混凝土柱，该钢管钢筋混凝土柱包括外包钢筒、贯通柱体的核心钢筋笼以及充满外包钢筒的柱混凝土；所述结构梁为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述防屈曲约束支撑包括中间的内核心钢板、外包钢板、以及两者之间的填充胶凝材料，所述内核心钢板和填充胶凝材料之间设有微缝隙，所述填充胶凝材料为砂浆、混凝土或者钢筋混凝土，所述内核心钢板通过预设在框架结构内侧上的连接件或者通过焊缝与框架结构固定连接。所述防屈曲约束支撑的厚度不超过框架结构中相应部位的填充墙厚度。所述连接件设于框架结构的两个斜对角，所述内核心钢板的端部超出外包钢板的边沿，超出部分与连接件叠合焊接和/或通过第三连接螺栓栓接。所述柱混凝土为普通混凝土、再生混凝土、高粉煤灰混凝土或者矿渣混凝土。所述核心钢筋笼是由纵筋和箍筋组成，纵筋和箍筋之间为搭接、焊接或机械连接。所述楼板为预制钢筋混凝土楼板、叠合式钢筋混凝土楼板、钢筋桁架楼板或压型钢板现浇钢筋混凝土楼板。所述基础为独立基础、筏板基础、梁式基础、箱型基础、桩基、桩筏基础或者桩箱基础。一种工业化预加工再生式结构体系的施工方法，施工步骤如下：步骤一，在工厂内预制外包钢筒、连接件、钢板剪力墙芯、面外约束钢筋混凝土预制墙板、钢梁，外包钢筒加工成不同规格的标准节，在面外约束钢筋混凝土预制墙板上开第一连接孔，钢板剪力墙芯的对应位置开第二连接孔；步骤二，将预制构件在工厂预拼装或者在施工现场拼装：第一连接螺栓依次穿过第一连接孔和第二连接孔栓接面外约束钢筋混凝土预制墙板与钢板剪力墙芯形成剪力墙，在框架结构内侧的相应位置焊接固定连接件；步骤三，施工钢筋混凝土基础；步骤四，将外包钢筒的施工起始层标准节起吊并与施工起始层钢梁连接；步骤五，吊装并施工施工起始层楼板；步骤六，在外包钢筒的施工起始层标准节内充满柱混凝土形成施工起始层钢管混凝土柱；步骤七，重复步骤三-步骤六施工至顶层，框架结构完成；步骤八，逐层施工剪力墙，每层钢板剪力墙芯超出面外约束钢筋混凝土预制墙板的四周均焊接或者通过第二连接螺栓栓接连接件，使剪力墙与框架结构固定连接，结构体系施工完毕。一种工业化预加工再生式结构体系的施工方法，施工步骤如下：步骤一，在工厂内预制外包钢筒、核心钢筋笼、连接件、钢板剪力墙芯、面外约束钢筋混凝土预制墙板和钢梁，外包钢筒和核心钢筋笼加工成不同规格的标准节，在面外约束钢筋混凝土预制墙板上开第一连接孔，钢板剪力墙芯的对应位置开第二连接孔，步骤二，将预制构件在工厂预拼装或者在施工现场拼装：第一连接螺栓依次穿过第一连接孔和第二连接孔栓接面外约束钢筋混凝土预制墙板与钢板剪力墙芯形成剪力墙，在框架结构内侧的相应位置焊接固定连接件；步骤三，施工钢筋混凝土基础；步骤四，将外包钢筒的施工起始层标准节起吊并与施工起始层钢梁连接；步骤五，吊装并施工施工起始层楼板；步骤六，将核心钢筋笼的施工起始层标准节吊入外包钢筒的施工起始层标准节内；步骤七，在外包钢筒的施工起始层标准节内充满柱混凝土，使其包裹核心钢筋笼的施工起始层标准节形成施工起始层钢管钢筋混凝土柱；步骤八，重复步骤四-步骤七施工至顶层，框架结构完成；步骤九，逐层施工剪力墙，每层钢板剪力墙芯超出面外约束钢筋混凝土预制墙板的四周均焊接或者通过第二连接螺栓栓接连接件，使剪力墙与框架结构固定连接，结构体系施工完毕。一种工业化预加工再生式结构体系的施工方法，施工步骤如下：步骤一，在工厂内预制外包钢筒、核心钢筋笼、连接件、钢梁和防屈曲约束支撑，外包钢筒和核心钢筋笼加工成不同规格的标准节；步骤二，将预制构件在工厂预拼装或者在施工现场拼装：在框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业化预加工再生式结构体系，包括由基础（11）、结构柱（1）、结构梁（2）、剪力墙（3）和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管混凝土柱，该钢管混凝土柱包括外包钢筒（1.1）和充满外包钢筒的柱混凝土（1.3）；所述结构梁（2）为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述剪力墙（3）是由中间的钢板剪力墙芯（3.1）和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）组成，所述钢板剪力墙芯（3.1）通过预设在框架结构内侧上的连接件（4）与框架结构固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种工业化预加工再生式结构体系，包括由基础（11）、结构柱（1）、结构梁（2）、剪力墙（3）和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管混凝土柱，该钢管混凝土柱包括外包钢筒（1.1）和充满外包钢筒的柱混凝土（1.3）；所述结构梁（2）为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述剪力墙（3）是由中间的钢板剪力墙芯（3.1）和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）组成，所述钢板剪力墙芯（3.1）通过预设在框架结构内侧上的连接件（4）与框架结构固定连接。2.一种工业化预加工再生式结构体系，包括基础（11）、结构柱（1）、结构梁（2）、剪力墙（3）和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管钢筋混凝土柱，该钢管钢筋混凝土柱包括外包钢筒（1.1）、贯通柱体的核心钢筋笼（1.2）以及充满外包钢筒的柱混凝土（1.3）；所述结构梁（2）为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述剪力墙（3）是由中间的钢板剪力墙芯（3.1）和两侧的面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）组成，所述钢板剪力墙芯（3.1）通过预设在框架结构内侧上的连接件（4）与框架结构固定连接。3.根据权利要求1或2所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）上开有第一连接孔（5），钢板剪力墙芯上与第一连接孔（5）的对应位置开有第二连接孔（6），第一连接螺栓（7）依次穿过第一连接孔（5）和第二连接孔（6）栓接面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）与钢板剪力墙芯（3.1）。4.根据权利要求1或2所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述钢板剪力墙芯（3.1）的四周均超出面外约束钢筋混凝土预制墙板（3.2）的四周，超出部分与连接件（4）叠合焊接和/或通过第二连接螺栓（8）栓接。5.根据权利要求1或2所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述连接件在框架结构的内侧通长或间隔设置。6.根据权利要求1或2所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述钢板剪力墙芯上设有加劲肋。7.一种工业化预加工再生式结构体系，包括基础（11）、结构柱（1）、结构梁（2）、防屈曲约束支撑（9）和楼板连接组成的结构体系，其特征在于：所述基础为钢筋混凝土基础；所述结构柱为钢管钢筋混凝土柱，该钢管钢筋混凝土柱包括外包钢筒（1.1）、贯通柱体的核心钢筋笼（1.2）以及充满外包钢筒的柱混凝土（1.3）；所述结构梁（2）为钢梁，结构柱与结构梁组成框架结构；所述防屈曲约束支撑（9）包括中间的内核心钢板（9.1）、外包钢板（9.2）、以及两者之间的填充胶凝材料（9.3），所述内核心钢板（9.1）和填充胶凝材料（9.3）之间设有微缝隙，所述填充胶凝材料（9.3）为砂浆、混凝土或者钢筋混凝土，所述内核心钢板（9.1）通过预设在框架结构内侧上的连接件（4）或者通过焊缝与框架结构固定连接。8.根据权利要求7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述防屈曲约束支撑（9）的厚度不超过框架结构中相应部位的填充墙厚度。9.根据权利要求7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述连接件（4）设于框架结构的两个斜对角，所述内核心钢板（9.1）的端部超出外包钢板（9.2）的边沿，超出部分与连接件（4）叠合焊接和/或通过第三连接螺栓（10）栓接。10.根据权利要求1、2或7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述柱混凝土为普通混凝土、再生混凝土、高粉煤灰混凝土或者矿渣混凝土。11.根据权利要求1、2或7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述核心钢筋笼（1.2）是由纵筋（1.2a）和箍筋（1.2b）组成，纵筋和箍筋之间为搭接、焊接或机械连接。12.根据权利要求1、2或7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述楼板为预制钢筋混凝土楼板、叠合式钢筋混凝土楼板、钢筋桁架楼板或压型钢板现浇钢筋混凝土楼板。13.根据权利要求1、2或7所述的工业化预加工再生式结构体系，其特征在于：所述基础为独立基础、筏板基础、梁式基础、箱型基础、桩基、桩筏基础或者桩箱基础。14.根据权利要求1、3～6、7～13任意一项所述的工业化预加工再生式结构体系的施工方法，其特征在于，施工步骤如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚攀峰，
申请(专利权)人：姚攀峰，
类型：发明
国别省市：北京;11