CN102433959A - 装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁 - Google Patents

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本发明是对装配式房屋建筑用预制钢筋砼梁的改进和完善,其特征是预制钢筋砼结构梁截面一次浇筑到设计高度,预制钢筋砼梁至少一侧面有伸出的钢筋砼短翅板,短翅板另一侧有伸出连接钢筋。形成预制梁与连接楼板组合体,工厂预制梁及短翅楼板完成预制,即具有设计完全受力能力,现场补浇中间楼板时只需少量浇筑楼板支撑,不仅大大节省了叠合楼板支撑量,而且楼板可以减薄为现浇楼板厚度,此外,并且由于预制梁受力强度已满足设计要求,可以实现不间断连续装配施工安装,更是提高了装配式建筑施工速度。开创了装配式建筑预制钢筋砼梁及楼板新结构及新方法,是装配式建筑搁支楼板最理想预制梁结构,同时解决楼板施工、整体结构问题。

Description

装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁
技术领域
本发明是对装配式房屋建筑用预制钢筋砼梁的进一步改进和完善,尤其涉及一种综合预制楼板和现浇楼板两者优点,克服两者缺点,同时解决楼板施工、整体结构两大问题,满足装配式建筑快捷施工要求的装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁。
背景技术
商务、住宅钢筋砼建筑,楼板施工工作量最大。现代建筑要求楼板具有整体结构,其施工方式主要有二种基本形式:一种为具有整体结构性好,有较强抗震能力,不渗水的现浇楼板,即在建筑施工现场搭设支撑模板,绑轧钢筋,然后浇筑砼形成整体楼板。现浇楼板的不足是:现场需搭设支撑模板并浇筑,不仅工作量大,而且模板占用时间长,需待砼硬化后才能拆除模板,通常脱模时间根据天气需要15-25天,导致现场施工周期长,模板占用量大,施工环保性差;其次,现场施工质量保障性差(现场轧钢筋位置准确性不易保证,浇筑厚度也难以确保一致性);第三现场支模浇注,还易因多种原因造成模板塌陷,造成安全事故;第四,现场浇筑建筑材料及辅助材料浪费大。另一种为叠合楼板,如中国专利CN101565984、CN2362927、CN2407059、CN101581132等所述预制混凝楼板,通过工厂预制薄楼板(厚度约为楼板一半左右),运至现场安放到位后,铺设钢筋网再行补浇叠合层至所需厚度,构成具有整体结构的叠合楼板,以发挥现浇楼板优点,克服现浇楼板以及现场施工所带来的部分缺点,逐渐在装配式建筑中受到重视和青睐。然而,为使梁与搁支楼板形成整体,形成抗震结构,预制钢筋砼梁也需预留后浇层(通常为12-15cm),例如中国专利CN201785940U、CN201261915、CN101581136、CN201202217、CN101586378、CN101575894、CN101565987等所述预制钢筋砼叠合梁,中国专利CN201785865U房屋结构体系,先张法预应力叠合梁以及现浇楼板。这样就导致工厂预制钢筋砼梁和楼板,在工厂内预制完成后都不具备设计完全受力能力,承载力难以满足施工载荷要求,在装配式建筑后浇楼板叠合层时仍需设置顶支系统(只是较现场浇筑减少支撑),而且对于多层楼建筑,上层楼板支撑受力传递给下层(包括楼板和梁),因此不仅仍然占用一定量的支撑系统,而且支撑系统同样会因多种原因有时会产生弯曲失去作用,造成安全隐患;再就是,叠合楼板后浇层钢筋穿设难度大,用工量多;还有,叠合板按建筑设计规范厚度一般要大于现浇楼板3-5cm,造成砼用料多,同时还使建筑物自重增加;此外,由于受后浇层硬化时间限制仍不能做到不间断连续装配施工,与装配式建筑要求快捷仍有矛盾。虽然中国专利CN201785940U钢筋砼预制梁,提出梁体至少一个侧壁上沿纵向设置有多个支模孔,支模孔可将梁作为施工阶段的楼板模架承重构件承受砼自重和施工载荷,以及作为叠合板中预制板的临时搁置件,省去了落地支承架。但其解决的是省略现浇楼板落地支撑,而实际由于梁预制浇筑未完成受力结构要求,尚未达到可以承载能力,此方式存在安全隐患,实用性差。
中国专利CN101586366预制混凝土板与梁连接结构,两块预制混凝土板端部分别搭接在所述梁的顶面的两侧,预制混凝土板、梁上方具有将所述梁及预制混凝土板连结为一体的施工现场浇筑砼叠合层。其实质仍然是叠合结构体系,因此叠合体系的不足依然存在。
中国专利CN101215855及申请人在先申请专利201010120198.9公开的用于装配式建筑预制钢筋砼梁,虽然在工厂浇筑时已完成截面设计厚度,出厂即具备设计完全受力。但此梁用于整体楼板建筑体系,还需与楼板浇注叠合层,这样反而增加了梁砼用量,造成砼多余,增加了建筑自重,因此用于装配建筑整体结构楼板,并不十分合理。
上述不足仍有值得改进的地方。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种预制钢筋砼梁预制完成即具有完整受力结构,且楼板厚度只需等同于现浇楼板的装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁。
本发明目的实现,主要改进一是预制钢筋砼梁按设计截面一次预制浇筑完成,即在工厂内浇筑时就达到设计厚度,不用再留后补浇层,同时预制梁至少一侧面有伸出钢筋砼短翅楼板,短翅楼板另一侧有伸出连接钢筋,形成梁与部分楼板组合的组合结构预制梁,从而克服现有技术不足,实现本发明目的。具体说,本发明装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,包括预制钢筋砼结构梁及两端伸出的装配用连接接头,其特征在于预制钢筋砼结构梁截面一次浇筑到设计高度,预制钢筋砼梁至少一侧面有伸出的钢筋砼短翅板,短翅板另一侧有伸出连接钢筋。
本发明中。
预制钢筋砼结构梁截面一次浇筑到设计厚度,例如类同于申请人在先申请专利201010120198.9,是指工厂预制钢筋砼梁浇筑时一次达到梁设计厚度,而不需装配现场再补浇后浇层,使之具备设计完全受力,即完整梁,区别于装配式建筑叠合楼板体系,预制钢筋砼梁上部预留后补浇层,后补浇完成后才达到梁设计厚度。
预制钢筋砼梁至少一侧面有横向伸出的钢筋砼短翅楼板,横向伸出相对于梁而言伸出梁侧面。根据梁所在建筑位置,可以是一侧面有伸出短翅楼板,也可以是两侧都有伸出短翅楼板;梁两侧伸出的短翅楼板可以等高,也可以上下不等高形成相邻上下错层;短翅楼板可以水平伸出,用于层间楼板,还可以倾斜伸出,用于顶层斜屋面板。此外,如果梁一侧为短翅楼板,另一侧还可以根据梁所在位置为其它建筑构件,例如屋面接水天沟。
梁侧面横向伸出的钢筋砼短翅楼板,主要用于装配建筑现场补浇楼板及斜屋面板连接,预制梁装配后只需将两相间梁间的短翅楼板一侧伸出的钢筋连接或加长连接,补浇中间楼板,从而形成具有与梁整体结构的楼板或斜屋面(为简便描述,统称楼板)。同时由于预制的钢筋砼梁全截面浇筑,预制完成已达到设计完全受力状态,此时补浇楼板搁支就变得十分简单,只需支撑补浇楼板部分,大大减少了支撑用量。并且由于伸出短翅楼板已与预制梁连接成整体结构,所以补浇中间楼板仍然具有整体结构(不需通过后补浇形成类似现浇楼板整体结构),因此伸出短翅楼板厚度,可以在工厂一次浇至设计结构厚度,即同等现浇楼板厚度,这样更提高了预制体的结构强度。与梁连接的短翅楼板厚度在工厂内一次浇筑预制至设计结构厚度,区别于工厂预制叠合楼板,预制仅浇筑楼板厚度一部分(预留后补浇厚度)。横向伸出短翅楼板,一种更好为伸出宽度为200-1000mm,过短不利于中间楼板连接,过长无此必要反而增加运输难度。
梁两端装配式连接接头,视建筑结构,可以是连接钢筋,也可以是嵌入式型钢接头,还可以是嵌入式型钢接头与钢筋组合接头。两端装配式连接接头,可以如申请人在先申请专利201010120198.9“预制钢筋砼梁”所述结构,也可以是加长嵌入式结构。此均为现有技术。
此外,还可以在梁截面内设置先张或后张预应力索,以减小梁截面,提高建筑空间利用率;心及实现梁大跨距。
此外,还可以如中国专利CN201785940U钢筋砼预制梁,在梁短翅楼板同侧壁上沿纵向设置有多个支模孔,补浇中间楼板时可以梁作为支撑点采用斜支撑模板,省略或减少落地支承架。
本发明主要涉及预制装配式钢筋砼梁结构改进,使预制钢筋砼梁至少一侧面带伸出部分楼板,形成预制梁与部分楼板组合结构,其余未特别提及按现有技术钢筋砼梁及楼板要求配置,例如梁、楼板钢筋配置、砼标号等,均按所用梁及楼板要求配置。
本发明装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,相对于现有技术,由于在预制完整钢筋砼梁至少一侧连接有短翅楼板(楼板部分宽度),形成预制梁与连接楼板组合体,工厂预制梁及短翅楼板完成预制,即具有设计完全受力能力,运至现场用于装配式建筑,补浇中间楼板时只需少量浇筑楼板支撑,大大节省了叠合楼板支撑量,如果采用梁侧预留盲孔,更是节省了落地支撑,而且楼板可以减薄为现浇楼板厚度,节省了装配式建筑为实现楼板与梁连接整体结构砼用量(节省了叠合楼板增厚部分),还降低了建筑整体重量,并且梁侧面带有短翅楼板,装配梁后形成的建筑框架,梁面宽度增加(增加了短翅楼板宽度)形成整体操作面,还方便了施工人员安全行走及现场安全施工,方便了现场施工。此外,由于预制梁受力强度已满足设计要求,因而可以实现不间断连续装配施工安装,更是提高了装配式建筑施工速度。再就是,后补浇中间楼板,还方便了建筑管线的设置安装,可以在补浇中间楼板时,放入线管。本发明预制钢筋砼结构梁,开创了装配式建筑预制钢筋砼梁及楼板新结构及新方法,是装配式建筑搁支楼板最理想预制梁结构,既有工厂预制砼梁的优点,同时又简便解决了楼板与梁整体结构,并不需增加楼板厚度,可以做到与现浇楼板同厚度。其预制梁,既区别于装配式建筑叠合楼板体系梁,又区别于完全预制梁搁置楼板体系,或者现浇楼板体系。同时解决楼板施工、整体结构问题,全面综合解决现有技术预制楼板及现浇楼板存在的不足,实现全部综合预制楼板和现浇楼板两者优点,克服两者全部缺点,完全满足装配式建筑快捷、节约、无污染施工要求。
以下结合若干示例性实施例,示例性说明及帮助进一步理解本发明实质,但实施例具体细节仅是为了说明本发明,并不代表本发明构思下全部技术方案,因此不应理解为对本发明总的技术方案限定,一些在技术人员看来,不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动,例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换,均属本发明保护范围。
附图说明
图1为第一实施例梁二侧各有高度相同水平伸出短翅楼板预制钢筋砼梁结构示意图。
图2为图2俯视示意图。
图3为图1梁装配组装补浇中间楼板示意图。
图4为第二实施例梁一侧有横向伸出短翅楼板预制钢筋砼梁结构示意图。
图5为第三实施例梁两侧各有高度不同水平伸出短翅楼板预制钢筋砼梁结构示意图。
图6为第四实施例梁一侧有水平伸出短翅楼板、一侧为落水天沟预制钢筋砼梁结构示意图。
图7为第五实施例梁一侧有伸出斜向短翅楼板、一侧为落水天沟预制钢筋砼梁结构示意图。
图8为第六实施例梁二侧各有伸出斜度不同斜向短翅楼板预制钢筋砼梁结构示意图。
图9为第七实施例梁二侧各有伸出斜度相同斜向短翅楼板预制钢筋砼梁结构示意图。
具体实施方式
实施例1:参见图1-3,本发明装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,在设计钢筋砼梁1上部两侧面各一伸出宽度为300mm的钢筋砼短翅楼板5.1和5.2,短翅楼板外侧(另一侧)及端部有伸出连接钢筋6,梁轴向两端有嵌入钢接头2(例如可以是申请人在先申请专利201010120198.9钢接头,也可以是其他形式嵌入式钢接头),及上下结构连接钢筋3和4(用于装配式建筑梁与梁或梁与柱连接),形成截面类似“T”型预制楼板-梁组合结构梁。其中梁截面一次浇筑到设计结构厚度,短翅楼板也一次浇筑到设计厚度(现浇楼板设计厚度);一端伸出的结构连接钢筋端部有外螺纹,用于钢筋快速连接。两预制梁装配到位后,连接相邻短翅楼板伸出钢筋7,支模浇筑中间楼板8。
实施例2:参见图4,如实施例1,其中预制砼梁1上部仅一侧面有伸出水平钢筋砼短翅楼板9及连接钢筋6,形成截面类似横“7”字型预制楼板-梁组合结构梁,用于外墙部梁。其中短翅楼板外端有台阶结构10,此结构可以避免后浇中间楼板相邻接缝漏水。
实施例3:参见图5,如实施例1,其中预制砼梁1两侧面伸出水平钢筋砼短翅楼板11和12上下高度不同(不在同一水平),形成相邻高低楼板结构,用于楼板高低错层建筑。
实施例4:参见图6,如实施例1,其中预制砼梁一侧面有水平伸出横向钢筋砼短翅楼板5,另一侧为横向伸出屋面接水天沟13。
实施例5:参见图7,如实施例1,其中预制砼梁1一侧为伸出接水天沟13,另一侧为横向伸出斜板14,斜板外侧有伸出连接钢筋6。
实施例6:参见图8,如实施例1,其中预制钢筋砼梁1两侧各有横向伸出不同斜度斜板15和16,用于屋面梁。
实施例7:参见图9,如实施例1,其中预制钢筋砼梁1两侧各有横向伸出斜度相同斜板15和22,顶端有防水榫口20及压顶21,用于屋顶梁。用于屋面,斜板15和22上方由而上依次为保温层17、砂浆面层18、瓦19。
实施例8:如前述,梁截面下部预留有轴向惯穿张力索孔,浇筑完成后张有预应力张力索(图中未给出)。也可以是梁内有先张力索。此结构梁,一可以使相同载荷梁截面减小,二可用于跨度大于8米的梁。
实施例9:如前述,预制钢筋砼梁一侧或二侧面预留有一排盲孔,用于中间楼板浇筑立模支撑。
上述实施例中钢筋配置及砼标号,均按应用建筑设计要求。
对于本领域技术人员来说,在本专利构思及具体实施例启示下,能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形,本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法,或现有技术中常用公知技术的替代,以及特征的等效变化或修饰,特征间的相互不同组合,例如梁截面及配筋不同,连接短翅楼板宽度不同,短翅楼板厚度变化,楼板采用现有技术带中空保温层结构(例如申请人在先申请专利201010115432.9钢筋砼预制楼板,中国专利CN2148115、CN2323047、CN2364106预制复合板),伸出连接钢筋无螺纹,采用焊接连接,等等的非实质性改动,同样可以被应用,都能实现本专利描述功能和效果,不再一一举例展开细说,均属于本专利保护范围。

Claims (10)

1.装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,包括预制钢筋砼结构梁及两端伸出的装配用连接接头,其特征在于预制钢筋砼结构梁截面一次浇筑到设计高度,预制钢筋砼梁至少一侧面有伸出的钢筋砼短翅板,短翅板另一侧有伸出连接钢筋。
2.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于短翅板伸出宽度为200-1000mm。
3.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁两端伸出的装配用连接接头由伸出的型钢接头与上下结构钢筋组成。
4.根据权利要求3所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于至少一端伸出的结构钢筋端部有外螺纹。
5.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁侧面伸出短翅板呈水平或倾斜。
6.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁两侧面伸出短翅板等高或上下不等高。
7.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁侧面伸出短翅板厚度在工厂一次浇至设计结构厚度。
8.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁侧面伸出短翅板同侧壁纵向设置有多个支模盲孔。
9.根据权利要求1所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于梁侧面伸出短翅板外端有台阶结构。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述装配式房屋建筑用预制钢筋砼结构梁,其特征在于预制盲梁截面内有先张或后张预应力索。
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