CN106759876A - 一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，包括如下步骤：步骤1、由传统结构设计理论得出建筑构件以及节点连接处的内力设计值；步骤2、按照混凝土构件与钢节点采用榫接，节点处采用螺栓的方式锚固构件，进行构件和节点连接的模型尺寸设计，可借助3D打印技术辅助成型；步骤3、根据建筑构件的尺寸和节点内力值再进行构件和钢节点的独立结构设计，包括混凝土构件配筋设计和钢节点板设计；步骤4、混凝土构件模板设计；步骤5、预制钢筋混凝土构件和钢结构节点；步骤6、现场直接构件榫铆连接安装，并在连接节点处采用螺栓锚固。本发明能够大大减少装配式建筑施工现场的作业量，避免了湿作业，提高了建筑工业化，自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程设计与施工技术领域，更具体的涉及一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法。
背景技术
装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣，到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。
但目前，国内的装配式多层和高层建筑的生产方式是：在工厂内，先设计和生产出建筑结构部位的基本构件，预留出锚固钢筋，运往施工现场后进行临时支撑和组装，利用二次浇筑混凝土和灌浆的方式进行构件的连接和锚固，将构件组装成建筑物。二次浇筑的连接方法是目前装配式建筑构件的主要连接方法。该法并没有完全杜绝现场施工的湿作业方式，装配集成化程度不高，施工速度受混凝土硬化强度影响，仍旧需要传统的混凝土浇筑设备辅助完成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，用以解决现有技术中存在建筑构件装配后的二次混凝土浇筑的问题。
本发明提供一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，包括如下步骤：
步骤1、由传统结构设计理论得出建筑构件以及节点连接处的内力设计值；
步骤2、按照混凝土构件与钢节点采用榫接，节点处采用螺栓的方式锚固构件，进行构件和节点连接的模型尺寸设计，可借助3D打印技术辅助成型；
步骤3、根据建筑构件的尺寸和节点内力值再进行构件和钢节点的独立结构设计，包括混凝土构件配筋设计和钢节点板设计；
步骤4、混凝土构件模板设计：根据步骤2所得构件模型数据进行预制构件模板的尺寸设计；
步骤5、预制钢筋混凝土构件和钢结构节点；
步骤6、现场直接构件榫铆连接安装，并在连接节点处采用螺栓锚固。
进一步，在步骤3中，混凝土构件根据钢筋混凝土配筋理论进行配筋设计，梁柱端部可局部环套钢板加固；连接节点采用钢材制作，由钢结构节点设计理论进行设计。
本发明具有如下有益效果：
本发明从建筑构件设计源头出发，集设计与施工安装于一体，通过钢砼榫铆的连接方式，将构件节点连接模块化，生产集成化，减少了构件节点和模板重复设计与制作的成本。所有现场装配工作仅通过榫接和螺栓铆固来完成，大大减少装配式建筑施工现场的作业量，避免了湿作业，提高了建筑工业化，自动化程度。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，包括如下步骤：
步骤1、由传统结构设计理论得出建筑构件以及节点连接处的内力设计值；
步骤2、按照混凝土构件与钢节点采用榫接，节点处采用螺栓的方式锚固构件，进行构件和节点连接的模型尺寸设计，可借助3D打印技术辅助成型；
步骤3、根据建筑构件的尺寸和节点内力值再进行构件和钢节点的独立结构设计，包括混凝土构件配筋设计和钢节点板设计；
混凝土构件根据钢筋混凝土配筋理论进行配筋设计，梁柱端部可局部环套钢板加固；连接节点采用钢材制作，由钢结构节点设计理论进行设计；
步骤4、混凝土构件模板设计：根据步骤2所得构件模型数据进行预制构件模板的尺寸设计；
步骤5、预制钢筋混凝土构件和钢结构节点；
步骤6、现场直接构件榫铆连接安装，并在连接节点处采用螺栓锚固。
本发明实施例提供的装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，对于建筑构件的梁柱常见连接组合方式和常用建筑模数，可归结为双联，三联，四联，并可开发出固定的基本节点连接方式，配合混凝土构件的端部预埋连接件，按照构件长短的不同，可组合出建筑物不同的内部空间，便于构件的模块化生产，避免模板和节点的重复设计与制作，节省设计成本和模板制作成本。
本发明从建筑构件设计源头出发，集设计与施工安装于一体，通过钢砼榫铆的连接方式，将构件节点连接模块化，生产集成化，减少了构件节点和模板重复设计与制作的成本。所有装配工作仅通过榫接和螺栓铆固来完成，大大减少装配式建筑施工现场的作业量，避免了湿作业，提高了建筑工业化，自动化程度。
本发明的方法目前处于实践过程中，实践之前，借助3D打印技术将该发明的方法以“缩微版实物”的方式进行实现。实施过程：整体设计(建筑三维设计)—构件设计(含构件尺寸，榫铆方式，配筋计算等)—混凝土预制构件模板设计—混凝土构件预制—建筑构件装配成型。其中“模板设计、构件预制”这两项过程，目前由3D打印制造技术来模拟实现，能够为后期实体制造打下基础。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (2)
1.一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、由传统结构设计理论得出建筑构件以及节点连接处的内力设计值；
步骤2、按照混凝土构件与钢节点采用榫接，节点处采用螺栓的方式锚固构件，进行构件和节点连接的模型尺寸设计，可借助3D打印技术辅助成型；
步骤3、根据建筑构件的尺寸和节点内力值再进行构件和钢节点的独立结构设计，包括混凝土构件配筋设计和钢节点板设计；
步骤4、混凝土构件模板设计：根据步骤2所得构件模型数据进行预制构件模板的尺寸设计；
步骤5、预制钢筋混凝土构件和钢结构节点；
步骤6、现场直接构件榫铆连接安装，并在连接节点处采用螺栓锚固。
2.如权利要求1所述的一种装配式混凝土建筑构件榫铆式设计与施工方法，其特征在于，在步骤3中，混凝土构件根据钢筋混凝土配筋理论进行配筋设计，梁柱端部可局部环套钢板加固；连接节点采用钢材制作，由钢结构节点设计理论进行设计。
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