装配式框架结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑结构工程，具体地涉及一种装配式框架结构及其施工方法。

背景技术：

1、装配式框架结构的主要包括工业化生产技术、新型材料技术和智能化技术等。这些技术的应用，使预制构件的设计和制造更加精确和高效，提高了生产效率和建筑质量。

2、现有主要技术包括钢结构装配式建筑、混凝土结构装配式建筑等，装配式框架结构技术难点在于构件之间的连接，

3、目前的装配式钢结构连接技术主要的技术难点有：

4、1.良好的焊接工艺：钢结构焊接需要选择合适的焊接材料、电流、电压和焊接时间等参数，以确保焊缝质量稳定可靠。因此，需要有专业的焊接技术人员进行操作。

5、2.焊接变形控制：焊接过程中会引起钢材变形，尤其是大型钢构件的焊接容易造成较大的变形。因此，在设计阶段需要考虑变形问题，并在施工中采取措施加以控制。

6、3.焊接缺陷检测：焊接完毕后需要进行缺陷检测，以避免出现裂纹、气孔等缺陷而影响钢结构整体性能。传统的x射线或超声波检测方法费用昂贵且繁琐，需要开展实验室测试，限制了施工效率。

7、4.环境污染问题：钢结构焊接涉及大量的烟尘、废气和噪音等环境污染问题，给周围环境和人体健康带来一定影响。

8、5.焊接质量问题：钢结构焊接的缺陷可能会导致焊接质量下降，影响其承载能力和使用寿命。同时，专业技术要求高，工人必须掌握丰富的焊接经验和技能才能保证焊接质量。

9、6.钢材质量问题：钢结构焊接对钢材的质量要求非常高，如果钢材存在质量问题，将对焊接质量和整个结构的安全性产生不良影响。

10、7.施工周期长：焊接是装配式钢结构连接方式中较为耗时的一种，需要逐根焊接，对施工效率有一定影响。

11、总之减少现场焊接同时满足结构安全性、经济学等成为本发明的重要出发点。

12、另外，装配式混凝土框架结构连接技术中，装配式框架混凝土结构构件之间的连接往往需要现场支模二次浇筑，现场支模是施工过程中非常重要的一环，其痛点主要包括：

13、1.施工周期长：支模需要在混凝土浇筑完毕后才能进行拆除，因此会延长施工周期。

14、2.工作量大：支模需要对整个混凝土构件进行支撑和固定，施工难度较大。如果采用传统的木质支模，需要对木材进行切割、拼接等操作，需要大量人力物力投入。

15、3.安全风险高：支模的稳定性和可靠性对安全至关重要。如果支模设计不合理或者施工不到位，可能会造成严重的安全事故。

16、4.环境污染问题：传统的木质支模容易产生大量的粉尘和废弃物，并且需要频繁更换，在施工现场产生一定的环境污染问题。

17、5.维护和管理困难：传统的木质支模使用寿命较短，需要频繁更换和维修。而且支模数量庞大，管理起来较为困难

18、因此，在施工现场，需要一种无污染、施工效率高、工程精度高的装配式建筑形式。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的施工周期长、污染环境等问题，提供一种装配式框架结构，该装配式框架结构具有无污染、施工效率高、工程精度高等优点。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种装配式框架结构，包括预制柱和预制梁，预制柱和预制梁通过节点连接件配合连接，节点连接件由长方体结构的中心体和固定连接于中心体的六个面上的十字连接板组成。预制柱的端部设置有柱端连接板，预制梁的端部设置有梁端连接板，柱端连接板和梁端连接板与对应结构的十字连接板螺栓连接。

3、梁、柱结构均为预制结构，在施工现场只需要将梁、柱的预制件与节点连接件连接组装好，即可实现建筑的框架结构的装配。其中，节点连接件有六个面，水平方向上的四个面可以与预制梁连接，竖直方向上的两个面可以与预制柱连接，施工作业简单，组装便捷，可以提高施工效率。

4、柱端连接板可以与节点连接件的竖直方向上的两个面的十字连接板螺栓连接，梁端连接板可以与节点连接件的水平方向上的四面上的十字连接板螺栓连接。由此，梁、柱预制结构与节点连接件的连接只需要螺纹连接即可实现，简化施工作业，进一步提高了施工效率。

5、优选地，十字连接板包括与中心体固定连接的第二连接板，和通过加强板与第二连接板固定连接的第一连接板，加强板由多条纵横交错的加强筋组成，第一连接板上开设有螺栓安装孔。

6、十字连接板由第一连接板、第二连接板和加强板组成，其中第二连接板与中心体固定连接，第一连接板上设置有螺栓安装孔，使得柱端连接板和梁端连接板与十字连接板通过螺栓安装孔螺栓连接。加强板可以增加十字连接板的稳定性。

7、优选地，柱端连接板和梁端连接板与十字连接板结构相同，尺寸相配合。

8、节点连接件的六个面上的十字连接板结构相同，但尺寸有所不同。其中竖直方向上的两个面的十字连接板尺寸相同，与此对应的，竖直方向上的两个面的十字连接板与需要连接的柱端连接板的尺寸相同，以便螺栓连接后柱体结构更稳定；节点连接件的水平方向上的十字连接板结构相同，尺寸也相同，与此对应的，水平方向上的十字连接板的尺寸与梁端连接板的尺寸相同，以便螺栓连接后梁的结构更稳定。

9、优选地，预制柱为箱型钢柱，预制梁为箱型钢梁。

10、作为装配式框架结构的第一实施例，节点连接件为钢制结构，预制梁、柱均为箱型结构，箱型结构的梁、柱轻量化，加工简单、安装方便。箱型钢柱的端部固定连接好柱端连接板，箱型钢梁的端部固定连接好梁端连接板，再与节点连接件螺栓连接，既可以实现装配式框架结构的组装，箱型结构的梁、柱结构可以根据建筑的需要选择。

11、优选地，预制柱箱型钢柱，预制梁为h型钢梁。

12、作为装配式框架结构的第二实施例，预制柱的结构与第一实施例相同，预制梁设置为h型钢梁，h型钢梁的端部与梁端连接板固定连接，梁端连接板与节点连接件的十字连接板螺栓连接。施工现场的施工简单，框架结构组装方便，可根据建筑的需要选择。

13、优选地，预制柱为混凝土柱，预制梁为混凝土梁。

14、作为装配式框架结构的第三实施例，预制梁、柱为混凝土结构，混凝土柱的端部与柱端连接板固定连接，混凝土梁的端部与梁端连接板固定连接，对于有混凝土结构需求的建筑，可以选择此种结构。

15、优选地，混凝土梁由钢筋笼和浇灌于钢筋笼的混凝土组成，钢筋笼由搭接钢筋段和主钢筋段绑扎而成，搭接钢筋段包括搭接钢筋和搭接钢筋端部的折弯段，混凝土柱的组成结构和混凝土梁的组成结构相同。

16、混凝土梁、柱的结构相同，均有钢筋笼和混凝土制作而成。在混凝土梁、柱结构的制作中，需要注意的是，为了整体结构的稳定性，并且为了在混凝土梁、柱结构的端部固定连接端部连接板，在制作钢筋笼时，钢筋笼由搭接钢筋段和主钢筋段绑扎而成，并且搭接钢筋段和主钢筋段的另一端部固定连接端部连接板。为了提高钢筋笼两段结构连接的稳定性，需要将搭接钢筋段的搭接钢筋的端部折弯，形成搭接钢筋和折弯段，折弯段可以增加混凝土的抗拔性，使得主钢筋段和搭接钢筋段绑扎、浇灌混凝土后，钢筋混凝土的结构更稳定。

17、优选地，生产混凝土梁时，需先扎钢筋笼，再浇灌混凝土，具体生产工艺流程为：

18、s01：将搭接钢筋的一端部折弯形成回勾的折弯段；

19、s02：将搭接钢筋324另一端与梁端连接板固定连接；

20、s03：将主钢筋通过绑扎钢丝和箍筋扎紧，主钢筋的一端与梁端连接板固定连接；

21、s04：将搭接钢筋段与主钢筋段重叠后绑扎组成钢筋笼，将钢筋笼放入浇灌模块，浇灌混凝土。

22、混凝土梁、柱结构的制作工艺相同，以混凝土梁为例详细说明。将搭接钢筋的一端部折弯形成折弯段以提高钢筋笼整体的抗拔脱性，另一端固定连接梁端连接板以便与节点连接件的螺栓连接。同时，主钢筋段绑扎好后，主钢筋的一端与梁端连接板固定连接，另一端与搭接钢筋端重叠后绑扎好，组成设计需求的钢筋笼，再将钢筋笼放入浇灌模块浇灌混凝土，即可制作好混凝土梁。

23、本发明第二方面提供了一种建筑施工方法，对于上述的装配式框架结构进行施工，具体步骤为：

24、s10：根据建筑的特点和受力要求，对梁、柱预制结构和螺栓群进行设计，包括确定螺栓的位置、数量、直径和材料等；

25、s20：制造出符合设计要求的梁、柱预制结构和螺栓组件，然后在施工现场进行组装，确保螺栓连接的精度和稳定性；

26、s30：将梁、柱预制结构安装在预定位置，并进行精确调整，确保结构的几何精度和受力状态符合设计要求；

27、s40：选择合适的紧固方法，确保螺栓连接的可靠性和耐久性；

28、s50：对每个螺栓连接进行质量检测，包括螺栓拧紧力矩、连接部位间隙和防腐处理等，确保每个节点连接都符合设计要求和质量标准。

29、通过上述技术方案，本技术的装配式框架结构性能稳定，梁、柱结构的连接简单，使用螺栓连接即可实现装配式框架结构的组装，施工效率高，框架结构的精度高，具体有益效果如下：

30、第一、提高施工效率，通过预先制造和组装梁、柱结构，可以大大减少现场施工时间，提高施工效率。

31、第二、增强结构安全性，螺栓连接可以更好地保证结构的完整性和稳定性，减少因焊接或铆钉连接等可能引起的结构缺陷。

32、第三、提高结构精度，通过使用高精度的制造和连接技术，可以大大提高结构的精度和一致性，减少误差，提高了后期内、外墙的装修标准，为后期的内、外墙的装修省掉找平环节。

33、第四、降低对环境的影响，相较于传统的现场施工方法，装配式梁柱结构、螺栓连接体系可以减少施工噪音、废料和尘土等对环境的影响。

34、第五、方便维修和更换，如果梁、柱结构中的某个部件需要维修或更换，使用螺栓连接使得更容易拆卸和安装，而不需要像焊接或铆钉连接那样破坏整个结构。

35、第六、适应各种环境，螺栓连接具有较好的适应性，可以在各种复杂环境中使用，如地震多发区或者其他恶劣环境。

36、第七、节能减排，该体系可以减少原材料的消耗，同时还可以降低能源消耗，符合当前节能减排的趋势。