CN101761160B - 全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系 - Google Patents

Abstract

本发明一种在建筑物种使用的全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系，由梁、预制板、梁-板连接件和板-板连接件组成，其特征在于所述的预制梁为挑耳梁，预制板为企口板，预制板安装在预制梁上后通过梁-板连接件固定连接，各块预制板相互搭接后通过板-板连接件固定连接。预制板可为预制预应力混凝土空心板、叠合板和其它平板。本发明实现了单向预制板具有双向受力的性能和楼盖的四边固端约束形式，可有效满足大跨、重载的要求；且本发明属于全装配式体系，具有现场作业少、施工速度快、抗震性能好和节能环保效果明显的特点。

Description

全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系

所属技术领域

本发明涉及一种建筑物用的楼盖结构设计与施工领域，特别涉及全预制装配式混凝土楼盖体系领域。

背景技术

目前，装配式混凝土楼盖体系主要有装配整体式楼盖体系和叠合式楼盖体系，即在预制板上铺钢筋网，后浇混凝土的一种楼盖结构，都属于“湿式”楼盖体系。装配整体式楼盖中的预制板多为预制预应力平板；叠合式楼盖中预制板常见的有空心板、槽型板和夹层板等。“湿式”楼盖后浇混凝土的存在，保留了现浇混凝土楼盖的缺点，需要大量的湿作业和现场作业，需要一定量的模板和支撑，作业复杂，质量不易保证，施工周期长，季节和气候对工程进度和质量影响大，且对资源消耗多，对环境影响大。

在一般的装配式楼盖体系中主要有两类连接，及梁板连接和板板连接。对于梁板连接，一般采用叠合梁、板，梁顶部外露一部分箍筋，预制板与叠合梁搭接后在板面铺设钢筋网，然后在梁板上浇注混凝土而成为一整体，通长板面需要做拉毛处理。这种梁板连接形式构造和施工工艺复杂、湿作业和现场作业较多、需要一定数量的模板和脚手架，工业化程度较低，且叠合板底板一般较薄，预应力技术应用不充分，导致楼盖自重较大，相应的地震作用较大，从而导致抗侧力体系截面尺寸加大，对基础的强度和刚度要求较高，对结构造价有不利影响。另一种梁板连接形式是板支撑在梁顶面，楼板端头预留有胡子筋或环状钢筋，相互搭接后配置横穿纵筋，然后浇注混凝土。这种连接对楼板的转动约束较小，楼盖整体性不佳，地震作用下破坏较为严重，且不易修复。板板连接采用与梁板连接类似的形式，同样具有前述缺点。对于空心板或夹层板叠合楼盖板缝连接较为薄弱，后浇层只对板缝连接的初期强度和刚度有帮助，在温度作用和正常使用荷载下板缝连接开裂的现象非常普遍，开裂后板缝连接的强度和刚度迅速下降到很低的水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种构造合理、连接可靠、结构性能优良、工业化程度高的全预制装配式混凝土楼盖体系。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种全预制装配式混凝土楼盖体系，包括梁、预制板，预制板的前后两端分别与位于预制板的前后两端的梁搭接，所述预制板包括边板、普通板和中板，且边板的一侧与梁搭接，中板、普通板及边板的另一侧依次搭接，其特征在于，所述的梁为挑耳梁，中板、普通板及边板均为企口板，并且，中板的两侧企口均为下企口，普通板的两侧企口分别为上企口和下企口，边板的另一侧为上企口，预制板之间通过板-板连接件连接，预制板与梁之间通过梁-板连接件连接；

所述的板-板连接件包括顶部金属盖板、底部金属盖板和分别预埋在预制板企口一端板顶及板底的第一板顶预埋金属板及第一板底预埋金属板，顶部金属盖板与设在相互搭接一起的预制板中的一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板中的另一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接，底部金属盖板与设在相互搭接一起的预制板中的一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板中的另一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接；

所述的梁-板连接件包括金属盖板、预埋在梁顶的梁顶预埋金属板、预埋在梁的挑耳顶面的挑耳顶面预埋金属板和分别预埋在与梁搭接的预制板一端的板顶及板底的第二板顶预埋金属板及第二板底预埋金属板，金属盖板分别与梁顶预埋金属板及第二板顶预埋金属板固定连接，所述挑耳顶面预埋金属板与第二板底预埋金属板固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)本发明全预制装配式混凝土楼盖体系具有构造合理，受力明确的特点。(1)采用挑耳梁使得楼面高度与板面高度相同，使得楼盖不占用结构层高，在相同的建筑总高度和层高下可以获得更多的楼层，经济效益显著；同时挑耳梁的构造为梁板连接提供较好的平台，可以很方便地实现固端连接；挑耳梁可为楼板提供一天然环箍，环箍作用的存在可有效提高楼盖的面内刚度和整体性能。(2)采用企口板并配合板-板连接件使得楼盖可以传递平面内和平面外内力，且传力明确。即竖向荷载作用下，荷载在顺板方向由板端通过梁-板连接件传至挑耳梁，再由挑耳梁传至承重体系中；荷载在横板方向由企口板和板-板连接件传至边板，再由边板通过连接件传至挑耳梁，最后由挑耳梁传至承重体系中。在地震作用下，楼盖的地震剪力由板-板连接件和梁板连接件传至挑耳梁，再由挑耳梁传至抗侧力体系中。

2)本发明全预制装配式混凝土楼盖体系可实现重载、大跨的现代盖结构要求。(1) 采用预制板采用企口板，使得相邻楼板相互支撑，而传递楼盖自重和使用荷载作用下的竖向剪力。预制楼板为预应力楼板，板底预应力的预压作用会使楼板产生反拱，因预应力损失不同和制作误差等原因，各块预制板的反拱大小不尽相同。楼盖每个开间由一定数量的预制板组成，各块楼板反拱的不同会导致楼板的不平整，本发明构造可以有效消除楼板反拱差异而提高楼盖的平整度。(2)采用板-板连接件，使得板缝连接可以传递横板向应力，实现了由单向预应力楼板组成的楼盖具有双向受力的性能，使得受力模式更为合理，从而提高了楼盖的承载力，同时因横板向应力的传递可使楼盖跨中挠度明显减小。本构造对大跨、重载现代平板楼盖具有十分重要的意义。(3)采用挑耳梁并配合梁-板连接件，可硬板缝连接传递板端负弯矩，变板端简支约束为固端约束，可有效提高楼盖的承载力。(4)前述构造形式可有效提高楼盖的整体性和刚度，从而减轻楼盖在动荷载作用下的振动效应，提高了人体舒适度。

3)本发全预制装配式混凝土楼盖体系平面内受力性能良好。采用板-板连接件将相邻预制板连接成一体，可以传递楼板在风荷载和地震作用下的面内剪力，增加了楼盖的平面内刚度和整体性，降低了楼盖在水平荷载下的变形。可保证楼盖在地震作用下处于弹性工作阶段，避免结构体系设计荷载传递路径因楼盖的破坏而发生改变，规避了设计目标以外的破坏模式的发生，如多次大地震中常见的预制楼盖因面内刚度和整体性较差而导致楼盖面内变形超过了楼板的支撑长度的破坏模式。

4)本发全预制装配式混凝土楼盖体系可实现构件制作全部在工厂内完成，安装过程全部都是“干式”作业，消除了“湿作业”，减少了现场作业，大大降低了对模板、支撑和脚手架的使用量，有着改善工作环境、降低工作强度，提高构件质量，提高工作效率等优点，同时也有着降低能耗，减轻对环境的污染和影响等社会效益。

附图说明

图1是本发明的平面示意图。

图2是图1的A-A剖面结构示意图。

图3是图1的B-B剖面结构示意图。

图4是预制板(边板、普通版、中板)结构横截面示意图。

图5是梁-板连接(中梁)构造洋图。

图6是梁-板连接(边梁)构造详图。

图7是板-板连接构造详图。

具体实施方式

全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系包括梁1、预制板2，预制板2的前后两端分别与位于预制板2的前后两端的梁搭接，所述预制板2包括边板21、普通板22和中板23，且边板21的一侧与梁搭接，中板23、普通板22及边板21的另一侧依次搭接，其特征在于，所述的梁1为挑耳梁，中板23、普通板22及边板21均为企口板，并且，中板23的两侧企口均为下企口，普通板22的两侧企口分别为上企口和下企口，边板21的另一侧为上企口，预制板之间通过板-板连接件4连接，预制板2与梁1之间通过梁-板连接件3连接；

所述的板-板连接件4包括顶部金属盖板42、底部金属盖板44和分别预埋在预制板2企口一端板顶及板底的第一板顶预埋金属板41及第一板底预埋金属板43，顶部金属盖板42与设在相互搭接一起的预制板2中的一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板2中的另一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接，底部金属盖板44与设在相互搭接一起的预制板2中的一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板2中的另一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接；

所述的梁-板连接件3包括金属盖板32、预埋在梁顶的梁顶预埋金属板33、预埋在梁的挑耳顶面的挑耳顶面预埋金属板35和分别预埋在与梁搭接的预制板2一端的板顶及板底的第二板顶预埋金属板31及第二板底预埋金属板34，金属盖板32分别与梁顶预埋金属板33及第二板顶预埋金属板31固定连接，所述挑耳顶面预埋金属板35与第二板底预埋金属板34固定连接。

下面参照附图，对本发明的实施方案作一详细描述：

如图1、图2、图3和图4所示，所述的预制板2安装在预制梁1上后通过梁-板连接件3固定连接，所述的各块预制板2相互搭接后通过板-板连接件4固定连接。梁1为挑耳梁可分为边跨梁11和中跨梁12，所述挑耳梁1挑耳面上方梁段长度与预制板2厚度相同；预制板2为企口板，企口斜边与水平面夹角角度宜在30°到45°之间，可分为边板21、普通板22和中板23，所述预制板2安装时应从两边向中间铺设，即先铺设边板21，再铺设普通版22最后铺设中板23。

如图5和图6所示，所述的梁-板连接件3中第二板顶预埋金属板31与预制板2内的顶部钢筋5焊接，梁顶预埋金属板33与预制梁1内部钢筋6焊接。预制梁1顶预埋金属板33与 预制板2顶的第二板顶预埋金属板31通过金属盖板32焊接，预制板2底的第二板底预埋金属板34与预制梁1的挑耳顶面预埋金属板35焊接将预制板2与预制梁1固定连接。

同样，如图7所示，所述的板-板连接件4中板底的第一板顶预埋金属板41与预制板2内的顶部钢筋7焊接，板底的第一板底预埋金属板43与预制板2内的底部部钢筋8焊接。相邻两块预制板2安装就位后第一板顶预埋金属板41通过顶部金属盖板42焊接，第一板底预埋金属板43通过底部金属盖板44焊接，将相邻预制板2固定连接。

施工阶段，预制板2自重和施工荷载通过挑耳9传递到梁1，进而传递到柱中。使用阶段，在沿预制板2方向，自重和使用荷载由预制板2传递到挑耳9和梁顶预埋金属板33进而传递到梁1；在横预制板2方向，自重和使用荷载在板底部金属盖板44连接下通过企口、第一板顶预埋金属板41和第一板底预埋金属板43由中间向两边传递到预制梁挑耳9，然后通过挑耳9和梁顶预埋金属板33传递到梁1。地震作用下，沿横预制板2方向楼板地震剪力在板顶部金属盖板42和板底部金属盖板44连接下通过第一板顶预埋金属板41和第一板底预埋金属板43传递到梁顶预埋金属板33和挑耳顶面预埋金属板35，进而传递到梁1，然后由梁1传递到抗侧力体系；沿顺预制板方向，楼板地震剪力在金属盖板32及第二板底预埋金属板34和挑耳顶面预埋金属板35间焊缝的连接下，通过梁顶预埋金属板33和挑耳顶面预埋金属板35传递到梁1，然后由梁1传递到抗侧力体系。

本发明全预制装配式钢筋混凝土楼盖通过全“干式”梁-板连接件和板-板连接件实现了梁-板之间及板-板之间传递平面内和平面外内力，且可普遍应用于各种形式的民用建筑中。具体安装时，由两边向中间先吊装就位边板，再吊装普通板，最后吊装中板，然后用梁-板连接件和板-板连接件进行固定连接。

上述附图图例中采用了预制预应力钢筋混凝土空心板，也可采用预制预应力钢筋混凝土叠合板及其它形式的预制混凝土平板。

Claims (1)

1.一种在建筑物中使用的全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系，包括梁(1)、预制板(2)，预制板(2)的前后两端分别与位于预制板(2)的前后两端的梁搭接，所述预制板(2)包括边板(21)、普通板(22)和中板(23)，且边板(21)的一侧与梁搭接，中板(23)、普通板(22)及边板(21)的另一侧依次搭接，其特征在于，所述的梁(1)为挑耳梁，中板(23)、普通板(22)及边板(21)均为企口板，并且，中板(23)的两侧企口均为下企口，普通板(22)的两侧企口分别为上企口和下企口，边板(21)的另一侧为上企口，预制板之间通过板-板连接件(4)连接，预制板(2)与梁(1)之间通过梁-板连接件(3)连接；

所述的板-板连接件(4)包括顶部金属盖板(42)、底部金属盖板(44)和分别预埋在预制板(2)企口一端板顶及板底的第一板顶预埋金属板(41)及第一板底预埋金属板(43)，顶部金属盖板(42)与设在相互搭接一起的预制板(2)中的一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板(2)中的另一块预制板上的第一板顶预埋金属板固定连接，底部金属盖板(44)与设在相互搭接一起的预制板(2)中的一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接的同时，还与设在相互搭接一起的预制板(2)中的另一块预制板上的第一板底预埋金属板固定连接；

所述的梁-板连接件(3)包括金属盖板(32)、预埋在梁顶的梁顶预埋金属板(33)、预埋在梁的挑耳顶面的挑耳顶面预埋金属板(35)和分别预埋在与梁搭接的预制板(2)一端的板顶及板底的第二板顶预埋金属板(31)及第二板底预埋金属板(34)，金属盖板(32)分别与梁顶预埋金属板(33)及第二板顶预埋金属板(31)固定连接，所述挑耳顶面预埋金属板(35)与第二板底预埋金属板(34)固定连接。

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