CN106149937A - 装配式混凝土梁及其板干式连接方法 - Google Patents

Abstract

一种装配式混凝土梁及其板干式连接方法，预制混凝土楼板之间首尾相连，在连接的边角部，其中预制混凝土楼板的A板的矩形拼接边齿与B板的矩形拼接边槽相对应，在连接的中间，预制混凝土楼板的A板矩形拼接齿与B板的矩形拼接槽中部相对应，B板矩形拼接齿与A板的矩形拼接槽中部相对应。预制混凝土梁和预制混凝土楼板之间缝隙优先采用密封材料封堵，密封材料优先选择砂浆、发泡聚乙烯棒和建筑防水胶；本发明的效果和优点是连接方式采用干作业施工，简化施工；连接可靠，整体性好，具有优越的抗震性能，刚度显著提升，并降低连接件数量，显著提升其工业化效率，降低资源及能源消耗，并可以实现通用化，标准化。

Description

装配式混凝土梁及其板干式连接方法

技术领域

本发明涉及一种建筑节能墙体，特别是涉及一种节能建筑采用的装配式混凝土梁及其板干式连接方法。

背景技术

装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主．通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。20世纪80年代，在我国流行的装配式预制大板住宅，由于结构整体性差、渗漏、楼板裂缝等原因，存在许多影响结构安全及正常使用的隐患和缺陷，逐渐被现浇混凝土结构所取代。但随着当前新兴的装配式混凝土结构的应用，特别是近年来引进了许多国外先进技术，本土化的装配式混凝土结构建造新技术正逐步形成。

随着我国“建筑工业化、住宅产业化”进程的加快以及中国“人口红利”的不断减少建筑行业用工荒的出现住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式混凝土结构的应用重新成为当前研究热点全国各地不断涌现出住宅建筑装配式混凝土结构的新技术、新形式。装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式RC结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且，装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。另外，装配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30%―40%)，如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。

装配式混凝土建筑依据装配化程度高低可分为全装配和部分装配两大类。全装配建筑一般限制为低层或抗震设防要求较低的多层建筑；部分装配混凝土建筑主要构件一般采用预制构件、在现场通过现浇混凝土连接，形成装配整体式结构的建筑。

北美地区主要以美国和加拿大为主．由于预制／预应力混凝土协会(PCI)长期研究与推广预制建筑，预制混凝土的相关标准规范也很完善．所以其装配式混凝土建筑应用非常普遍。北美的预制建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列，预制构件的共同特点是大型化和预应力相结合．可优化结构配筋和连接构造。减少制作和安装工作量，缩短旖工工期，充分体现工业化、标准化和技术经济性特征。在20世纪，北美的预制建筑主要用于低层非抗震设防地区。由于加州地区的地震影响，近年来非常重视抗震和中高层预制结构的工程应用技术研究。PCI最近出版了《预制混凝土结构抗震设计》一书，从理论和实践角度系统地分析了预制建筑的抗震设计问题，总结了许多预制结构抗震设计的最新科研成果，对指导预制结构设计和工程应用推广具有很强的指导意义。

欧洲是预制建筑的发源地，早在17世纪就开始了建筑工业化之路。第二次世界大战后，由于劳动力资源短缺，欧洲更进一步研究探索建筑工业化模式。无论是经济发达的北欧、西欧，还是经济欠发达的东欧，一直都在积极推行预制装配混凝土建筑的设计施工方式。积累了许多预制建筑的设计施工经验，形成了各种专用预制建筑体系和标准化的通用预制产品系列，并编制了一系列预制混凝土工程标准和应用手册，对推动预制混凝土在全世界的应用起到了非常重要的作用。

日本和韩国借鉴了欧美的成功经验，在探索预制建筑的标准化设计施工基础上。结合自身要求。在预制结构体系整体性抗震和隔震设计方面取得了突破性进展。具有代表性成就的是日本2008年采用预制装配框架结构建成的两栋58层的东京塔。同时，日本的预制混凝土建筑体系设计、制作和施工的标准规范也很完善，目前使用的预制规范有《预制混凝土工程}(JASSl0)和《混凝土幕墙)(JASSl4)。

我国从20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建筑的设计施工技术，形成了一系列装配式混凝土建筑体系，较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。到20世纪80年代装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期，全国许多地方都形成了设计、制作和施工安装一体化的装配式混凝土工业化建筑模式．装配式混凝土建筑和采用预制空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系，应用普及率达70％以上。由于装配式建筑的功能和物理性能存在许多局限和不足，我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还跟不上社会需求及建筑技术发展的变化，到20世纪90年代中期，装配式混凝土建筑已逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代，目前除装配式单层工业厂房建筑体系应用较广泛外。其他预制装配式建筑体系的工程应用极少。预制结构抗震的整体性和设计施工管理的专业化研究不够，造成其技术经济性较差，是导致预制结构长期处于停滞状态的根本原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式混凝土梁与板干式连接方法，主要解决装配式混凝土三明治墙体的整体协同性能，提高节能性能，采用整体无热桥技术和增强暗柱体系，显著提高抗震性能，并大幅降低连接件数量，简化施工，显著提升其工业化效率，推动我国装配式混凝土高层住宅产业化发展进程，降低资源及能源消耗。

本发明采用的技术方案是：一种装配式混凝土梁，其组成包括预制混凝土梁、预制混凝土楼板和弧形螺栓；

预制混凝土梁的组成包括混凝土梁顶面和板干式连接筋，板干式连接筋 设置在混凝土梁顶面上，板干式连接筋均匀分布，伸出混凝土梁顶面的部分为竖直；

预制混凝土楼板的组成包括混凝土板体、矩形拼接齿、矩形拼接槽、钢筋钢板连接架、弧形螺栓安装口、矩形拼接边齿、连接穿筋孔和矩形拼接边槽；

预制混凝土楼板在与预制混凝土梁搭接的端部的两侧，一侧为矩形拼接边齿，另一侧为矩形拼接边槽，在二者之间矩形拼接齿、矩形拼接槽相互交替，且均匀分布；

矩形拼接齿、矩形拼接槽的中间位置均预埋钢筋钢板连接架，矩形拼接边齿和矩形拼接边槽内分别预埋钢筋钢板连接架；

钢筋钢板连接架的组成包括两根楼板连接钢筋、楼板连接钢板和弧形螺栓穿孔，两根楼板连接钢筋与楼板连接钢板垂直焊接，两根楼板连接钢筋位于楼板连接钢板的水平中线上，在二者钢筋的连线的中点，开设弧形螺栓穿孔；

预制混凝土楼板首尾的钢筋钢板连接架一一对应且对齐，在预埋钢筋钢板连接架的位置靠近预埋钢筋钢板连接架的楼板连接钢板处预设弧形螺栓安装口；

矩形拼接齿和矩形拼接边齿在靠近弧形螺栓安装口的位置处开设连接穿筋孔，安装后与板干式连接筋一一对应。

所述的一种装配式混凝土梁，其板干式连接方法为：所述预制混凝土楼板之间首尾相连后对应并排放置，在连接的边角部，其中预制混凝土楼板的A板的矩形拼接边齿与B板的矩形拼接边槽相对应，在另一侧，B板的矩形拼接边齿与A板的矩形拼接边槽相对应；在连接的中间部，预制混凝土楼板的A板矩形拼接齿与B板的矩形拼接槽中部相对应，B板矩形拼接齿与A板的矩形拼接槽中部相对应；所述对应的A板和B板的钢筋钢板连接架一一对应且对齐；所述穿筋孔与板干式连接筋一一对应；

所述矩形拼接齿、矩形拼接槽、矩形拼接边齿和矩形拼接边槽均放置在预制混凝土梁的梁顶面上，矩形拼接槽和矩形拼接边槽在梁顶面上的搭接宽度优先选择为10mm，矩形拼接槽和矩形拼接边槽与相对应的矩形拼接齿和矩形拼接边齿之间的间距为5~10mm；

所述预制混凝土梁的板干式连接筋穿过预制混凝土楼板的连接穿筋孔，板干式连接筋的顶部带有螺丝扣，可在预制混凝土楼板顶面安装螺母紧固；

采用弧形螺栓在弧形螺栓安装口将两侧的预制混凝土楼板连接；

预制混凝土梁和预制混凝土楼板之间缝隙优先采用密封材料封堵，密封材料优先选择砂浆、发泡聚乙烯棒和建筑防水胶。

所述矩形拼接槽的宽度比矩形拼接齿的宽度之和大10~20mm；矩形拼接边槽的宽度比矩形拼接边齿的宽度与穿板凸台的横截面边长之和大5~10mm。

与现有技术相比，本发明的效果和优点是：连接方式采用干作业施工，简化施工；连接可靠，整体性好，具有优越的抗震性能，刚度显著提升，并降低连接件数量，显著提升其工业化效率，降低资源及能源消耗，并可以实现通用化，标准化。

附图说明

图1为本发明装配式混凝土梁与板干式连接方法平面示意图；

图2为预制混凝土梁示意图；

图3为预制混凝土楼板平面示意图；

图4为钢筋钢板连接架示意图；

图中，1为预制混凝土梁；2为预制混凝土楼板；3为弧形螺栓；2-1为混凝土板体；2-2为矩形拼接齿；2-3为矩形拼接槽；2-4为钢筋钢板连接架；2-5为弧形螺栓安装口；2-6为矩形拼接边齿；2-7为连接穿筋孔；2-8为矩形拼接边槽；2-4-1为楼板连接钢筋；2-4-2为楼板连接钢板；2-4-3为弧形螺栓穿孔。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明提出的装配式混凝土梁及其板干式连接方法如图1~图4所示。本发明采用的技术方案是：一种装配式混凝土梁，其组成包括预制混凝土梁1、预制混凝土楼板2和弧形螺栓3；

如图2所示，预制混凝土梁1的组成包括混凝土梁顶面1-1和板干式连接筋1-2，板干式连接筋1-2 设置在混凝土梁顶面1-1上，板干式连接筋1-2均匀分布，伸出混凝土梁顶面1-1的部分为竖直；

如图3所示，预制混凝土楼板2的组成包括混凝土板体2-1、矩形拼接齿2-2、矩形拼接槽2-3、钢筋钢板连接架2-4、弧形螺栓安装口2-5、矩形拼接边齿2-6、连接穿筋孔2-7和矩形拼接边槽2-8；

预制混凝土楼板2在与预制混凝土梁1搭接的端部的两侧，一侧为矩形拼接边齿2-6，另一侧为矩形拼接边槽2-8，在二者之间矩形拼接齿2-2、矩形拼接槽2-3相互交替，且均匀分布；

矩形拼接齿2-2、矩形拼接槽2-3的中间位置均预埋钢筋钢板连接架2-4，矩形拼接边齿2-6和矩形拼接边槽2-8内分别预埋钢筋钢板连接架2-4；

如图4所示，钢筋钢板连接架2-4的组成包括两根楼板连接钢筋2-4-1、楼板连接钢板2-4-2和弧形螺栓穿孔2-4-3，两根楼板连接钢筋2-4-1与楼板连接钢板2-4-2垂直焊接，两根楼板连接钢筋2-4-1位于楼板连接钢板2-4-2的水平中线上，在二者钢筋的连线的中点，开设弧形螺栓穿孔2-4-3；

预制混凝土楼板2首尾的钢筋钢板连接架2-4一一对应且对齐，在预埋钢筋钢板连接架2-4的位置靠近预埋钢筋钢板连接架2-4的楼板连接钢板2-4-2处预设弧形螺栓安装口2-5；

矩形拼接齿2-2和矩形拼接边齿2-6在靠近弧形螺栓安装口2-5的位置处开设连接穿筋孔2-7，安装后与板干式连接筋1-2一一对应。

如图1所示，所述的一种装配式混凝土梁，其板干式连接方法为：所述预制混凝土楼板2之间首尾相连后对应并排放置，在连接的边角部，其中预制混凝土楼板2的A板的矩形拼接边齿2-6与B板的矩形拼接边槽2-8相对应，在另一侧，B板的矩形拼接边齿2-6与A板的矩形拼接边槽2-8相对应；在连接的中间部，预制混凝土楼板2的A板矩形拼接齿2-2与B板的矩形拼接槽2-3中部相对应，B板矩形拼接齿2-2与A板的矩形拼接槽2-3中部相对应；所述对应的A板和B板的钢筋钢板连接架2-4一一对应且对齐；所述穿筋孔2-7与板干式连接筋1-2一一对应；

所述矩形拼接齿2-2、矩形拼接槽2-3、矩形拼接边齿2-6和矩形拼接边槽2-8均放置在预制混凝土梁1的梁顶面1-1上，矩形拼接槽2-3和矩形拼接边槽2-8在梁顶面1-1上的搭接宽度优先选择为10mm，矩形拼接槽2-3和矩形拼接边槽2-8与相对应的矩形拼接齿2-2和矩形拼接边齿2-6之间的间距为5~10mm；

所述预制混凝土梁1的板干式连接筋1-2穿过预制混凝土楼板2的连接穿筋孔2-7，板干式连接筋1-2的顶部带有螺丝扣，可在预制混凝土楼板2顶面安装螺母紧固；

采用弧形螺栓3在弧形螺栓安装口2-5将两侧的预制混凝土楼板2连接；

预制混凝土梁1和预制混凝土楼板2之间缝隙优先采用密封材料封堵，密封材料优先选择砂浆、发泡聚乙烯棒和建筑防水胶。

所述矩形拼接槽2-3的宽度比矩形拼接齿2-2的宽度之和大10~20mm；矩形拼接边槽2-8的宽度比矩形拼接边齿2-6的宽度与穿板凸台1-1的横截面边长之和大5~10mm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种装配式混凝土梁，其特征在于，其组成包括预制混凝土梁(1)、预制混凝土楼板(2)和弧形螺栓(3)；预制混凝土梁(1)的组成包括混凝土梁顶面(1-1)和板干式连接筋(1-2)，板干式连接筋(1-2) 设置在混凝土梁顶面(1-1)上，板干式连接筋(1-2)均匀分布，伸出混凝土梁顶面(1-1)的部分为竖直；预制混凝土楼板(2)的组成包括混凝土板体(2-1)、矩形拼接齿(2-2)、矩形拼接槽(2-3)、钢筋钢板连接架(2-4)、弧形螺栓安装口(2-5)、矩形拼接边齿(2-6)、连接穿筋孔(2-7)和矩形拼接边槽(2-8)；预制混凝土楼板(2)在与预制混凝土梁(1)搭接的端部的两侧，一侧为矩形拼接边齿(2-6)，另一侧为矩形拼接边槽(2-8)，在二者之间矩形拼接齿(2-2)、矩形拼接槽(2-3)相互交替，且均匀分布；矩形拼接齿(2-2)、矩形拼接槽(2-3)的中间位置均预埋钢筋钢板连接架(2-4)，矩形拼接边齿(2-6)和矩形拼接边槽(2-8)内分别预埋钢筋钢板连接架(2-4)；钢筋钢板连接架(2-4)的组成包括两根楼板连接钢筋(2-4-1)、楼板连接钢板(2-4-2)和弧形螺栓穿孔(2-4-3)，两根楼板连接钢筋(2-4-1)与楼板连接钢板(2-4-2)垂直焊接，两根楼板连接钢筋(2-4-1)位于楼板连接钢板(2-4-2)的水平中线上，在二者钢筋的连线的中点，开设弧形螺栓穿孔(2-4-3)；在预埋钢筋钢板连接架(2-4)的位置靠近预埋钢筋钢板连接架(2-4)的楼板连接钢板(2-4-2)处预设弧形螺栓安装口(2-5)；矩形拼接齿(2-2)和矩形拼接边齿(2-6)在靠近弧形螺栓安装口(2-5)的位置处开设连接穿筋孔(2-7)。

2.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土梁，其特征在于，其板干式连接方法为：所述预制混凝土楼板(2)之间首尾相连后对应并排放置，在连接的边角部，其中预制混凝土楼板(2)的A板的矩形拼接边齿(2-6)与B板的矩形拼接边槽(2-8)相对应，在另一侧，B板的矩形拼接边齿(2-6)与A板的矩形拼接边槽(2-8)相对应；在连接的中间部，预制混凝土楼板(2)的A板矩形拼接齿(2-2)与B板的矩形拼接槽(2-3)中部相对应，B板矩形拼接齿(2-2)与A板的矩形拼接槽(2-3)中部相对应；所述对应的A板和B板的钢筋钢板连接架(2-4)一一对应且对齐；所述穿筋孔(2-7)与板干式连接筋(1-2)一一对应；所述矩形拼接齿(2-2)、矩形拼接槽(2-3)、矩形拼接边齿(2-6)和矩形拼接边槽(2-8)均放置在预制混凝土梁(1)的梁顶面(1-1)上，矩形拼接槽(2-3)和矩形拼接边槽(2-8)在梁顶面(1-1)上的搭接宽度优先选择为10mm，矩形拼接槽(2-3)和矩形拼接边槽(2-8)与相对应的矩形拼接齿(2-2)和矩形拼接边齿(2-6)之间的间距为5~10mm；所述预制混凝土梁(1)的板干式连接筋(1-2)穿过预制混凝土楼板(2)的连接穿筋孔(2-7)，板干式连接筋(1-2)的顶部带有螺丝扣，可在预制混凝土楼板(2)顶面安装螺母紧固；采用弧形螺栓(3)在弧形螺栓安装口(2-5)将两侧的预制混凝土楼板(2)连接。

3.根据权利要求2所述的装配式混凝土梁，其特征在于，预制混凝土梁(1)和预制混凝土楼板(2)之间缝隙优先采用密封材料封堵，密封材料优先选择砂浆、发泡聚乙烯棒和建筑防水胶。

4.根据权利要求1所述的装配式混凝土梁，其特征在于， 所述矩形拼接槽(2-3)的宽度比矩形拼接齿(2-2)的宽度之和大10~20mm；矩形拼接边槽(2-8)的宽度比矩形拼接边齿(2-6)的宽度与穿板凸台(1-1)的横截面边长之和大5~10mm。