CN107724524A - 一种板柱结构装配体系和楼板预制构件及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板柱结构装配体系，包括含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱、连接节点，预制柱帽或托板套入柱的顶端，含柱帽连接板带楼板预制构件长度方向的端部对接或搁置在预制柱帽或托板边缘，不含柱帽连接板带楼板预制构件边缘直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件侧边的叠合层上；含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱上端结合面围成后浇混凝土浇筑槽以及拼接成一个整体密闭楼板底平面并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构。本发明还公开了楼板预制构件和施工方法。本发明的板柱结构装配体系和楼板预制构件及施工方法可减少支撑和模板安装。

Description

一种板柱结构装配体系和楼板预制构件及施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土结构和预制装配式建筑结构领域，具体为一种板柱结构装配体系和楼板预制构件及施工方法。

背景技术

由于装配式建筑符合环保节能的生产方式，国家提出了用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％的发展目标；而板柱结构具有在同等的使用空间前提可减少层高，在地下建筑和作为多层停车具有很好的经济性，板柱结构既能现场浇筑也可实现预制装配式也将有很大的市场空间。

把建筑结构拆分成可工厂生产、运输、便于安装、又符合安全可靠和经济合理的构件和装配施工是建筑工业化——装配式建筑的关键。

目前板柱结构装配式预制混凝土结构的板柱结构存在如下缺点：

(1)目前的装配式混凝土板柱结构形式有采用起源于上世纪80年代南斯拉夫“IMS”体系的预应力摩擦节点的“整体预应力装配式板柱结构”，即楼板依靠预应力及其产生的静摩擦力支承固定在柱上，板和柱之间形成预应力摩擦节点形式。在这种形式中，摩擦力的压应力来源于现场后张拉的预应力钢绞线，因其连接的特殊要求、该预应力钢绞线张拉的施工工艺繁琐、难度大，对施工人员的技术要求非常高；此外，节点张拉的预应力目的是为了连接需要，而对原有装配的构件产生了附加应力、既增加设计难度又影响到工程造价；还有采用“IMS”体系时，预应力摩擦节点不仅需要满足钢筋混凝土结构有关的规定，还需符合《整体预应力装配式板柱结构技术规程CECS52：2110》的要求，其仅为协会标准规程，而非国家级标准，从另一方面间接说明该“IMS”体系连接方法存在一些问题或至少说明不是完美的结构形式、是没有通过国家级认可的实施技术；在应用因为现场施工难度大—即不适用工业化施工、造价高不适合于市场经济的生产、执行标准问题而受到阻力，导致二三十年过去了应用的不多。

(2)目前装配式楼板的划分和连接节点有已经公开的专利ZL201722392098.3和ZL2017111850923中的方式，其虽然解决划分设计等大的装配板柱结构原则，但在预制构件和连接节点和装配现场施工方面都是常规做法，存在缺点，需要大量支撑和安装模板。

发明内容

本发明的目的一是提供一种板柱结构装配体系，其在实现经济和方便施工的同时减少支撑和模板安装，能够实现预制楼板结构与现浇混凝土结构具有一样的安全可靠性。

本发明的目的二是提供一种板柱结构的楼板预制构件，经济，方便施工，可减少支撑和模板安装，与现浇混凝土结构具有一样的安全可靠性。

本发明的目的三是提供一种施工方法，经济，方便施工，可减少支撑和模板安装。

为实现上述目的一，本发明提供一种板柱结构装配体系，包括含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱、连接节点，预制柱帽或托板套入柱的顶端，含柱帽连接板带楼板预制构件的长度方向的端部搁置在预制柱帽或托板边缘上或者与预制柱帽或托板边缘对接，不含柱帽连接板带楼板预制构件边缘直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件侧边的叠合层上；含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱上端结合面共同围成后浇混凝土浇筑槽以及共同拼接成一个整体密闭楼板底平面并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构；含柱帽连接板带楼板预制构件与不含柱帽连接板带楼板预制构件的厚度或结构形式至少一项不同，含柱帽连接板带楼板预制构件的宽度大于等于预制柱帽或托板的宽度。

作为本发明的进一步改进，所述后浇混凝土浇筑槽内成型有后浇连接混凝土，所述连接节点由楼板连接节点和板柱连接节点，楼板连接节点包括含柱帽连接板带楼板预制构件连接面及预留连接钢筋和不含柱帽连接板带楼板预制构件连接面及预留连接钢筋、附加钢筋和后浇连接混凝土构成；板柱连接节点由柱的上端连接面、预制柱帽或托板的连接面、含柱帽连接板带楼板预制构件连接面、钢筋和后浇连接混凝土构成。

作为本发明的进一步改进，所述含柱帽连接板带楼板预制构件为整厚度预制板或叠合板或预应力楼板；所述的不含柱帽连接板带楼板预制构件为整厚度预制板或叠合预制板或肋形楼板；所述柱为钢筋混凝土柱或型钢混凝土柱或型钢柱；所述的肋形楼板为密肋复合楼板或单向肋形板或双向肋形楼板。

作为本发明的进一步改进，所述的预制柱帽或托板包括标准尺寸柱帽或托板和扩大型的柱帽或托板。

为实现上述目的二，本发明提供一种板柱结构的楼板预制构件，所述的楼板预制构件含柱帽连接板带，楼板预制构件的长度方向的端部搁置在预制柱帽或托板边缘上或者与预制柱帽或托板边缘对接，所述的楼板预制构件沿长度方向整垮预制、底部钢筋通长，在长度方向两端预留连接钢筋，楼板预制构件的宽度大于等于柱帽宽度，楼板预制构件至少宽度方向两侧边缘为叠合板形式，两侧叠合板的最外侧面无预留连接钢筋，叠合板的叠合面预留有连接钢筋，楼板预制构件的柱帽连接板带部分的横向配筋中配有箍筋。

作为本发明的进一步改进，所述的楼板预制构件的宽度方向横断面的混凝土部分呈“凸”字形，宽度方向两侧边缘叠合板为台阶状，叠合板的叠合台阶侧面预留有连接钢筋。

作为本发明的更进一步改进，所述的楼板预制构件的长度方向两端边缘为叠合板形式、长度方向的纵剖面的混凝土部分呈“凸”字形，该叠合板的叠合面及叠合台阶侧面预留有连接钢筋。

作为本发明的进一步改进，所述的楼板预制构件为全叠合板形式。

作为本发明的进一步改进，所述的楼板预制构件是转角部切除部分预制混凝土的缺角楼板预制构件。

为实现上述目的三，本发明提供一种施工方法，在预制工厂按图纸生产楼板预制构件、预制柱帽或托板并加工好节点所需的钢筋，其特征在于，其施工方法如下：

(1)安装竖向支撑；

(2)在已经施工好的柱上端连接面套上预制柱帽或托板，利用预制柱帽或托板的中心孔钢筋直接放置在柱上端连接面；

(3)吊装含柱帽连接板带楼板预制构件，搁置固定于(1)安装完成的竖向支撑上，其长度端部搁置于步骤(2)完成的柱帽或托板边缘上或与柱帽或托板边缘对接；

(4)吊装不含柱帽连接板带楼板预制构件，搁置固定于步骤(3)完成的含柱帽连接板带楼板预制构件的侧边叠合层上，形成后浇混凝土浇筑槽；

(5)安装连接绑扎后浇混凝土浇筑槽处的钢筋；

(6)在后浇混凝土浇筑槽内浇筑后浇连接混凝土，待混凝土凝固达到强度后拆除竖向支撑。

与现有技术相比，本发明的板柱结构装配体系和楼板预制构件及施工方法的有益效果如下：

(1)能安全、经济、快捷方便实现的板柱结构装配技术。

(2)其采用不同板厚或不同形式楼板进行装配，在合理的安排搭接位置，能最大限度减轻楼板重量(从而减轻建筑重量)，节省建材，是目前技术不可相比的、是目前的板柱装配结构没有见到报道、是一种创造性的设计创新。

(3)实现了装配过程不用安装模板尽可能减少竖向支撑，减少大量的现场作业、提高装配效率。

(4)实现了装配建筑等同于现浇结构的安全性能，实现“强节点、弱构件”的建筑结构原则，解决板柱结构装配的难题。

(5)采用预制构件搭接方式，可以大大降低对预制构件的精度要求、也大大简化现场装配的工作难度，提高装配效率、为建筑工业化提供良好的推广技术基础。

(6)通过合理划分预制构件、使连接节点尽可能设置在应力最小的地方，又通过设计侧边叠合台阶宽度的尺寸调节预制构件的总重量、当侧边叠合台阶宽度的尺寸加大时，可减轻预制构件的总重量，以适用现场吊装设备要求；从而达到安全和经济完美平衡。

(7)改进采用预应力式的预制构件可以减少楼板挠度，进一步减少楼板厚度，从而减轻楼板重量，是结构更加经济。

(8)改进采用缺角楼板预制构件使该预制板构件长度尽可能延长、使其最端部能靠近柱帽或柱托板、用于不用底模板实现装配，其实质是通过切角避免含柱帽连接板带楼板预制构件与柱及预制柱帽或托板的连接节点处预制构件(楼板单元)角部相互不干扰。

(9)改进楼板预制构件的长度方向两端边缘为叠合板形式、长度方向的纵剖面的混凝土部分呈“凸”字形，可以形成多样化的楼板预制构件拼接形式。

(10)改进采用叠合板式的楼板预制构件时，可以减轻运输吊装重量、全面的叠合层可以增强楼板的整体性。

(11)施工方法能简化施工工序、减少支撑的安装工作、提高效率。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明案例一的板柱结构平面图；

图2为图1的A-A剖面；

图3为本发明案例二的板柱结构平面图；

图4为本发明案例三的板柱结构平面图；

图5为图3和图4的B-B剖面图；

图6为图1和图3-4的C-C剖面；

图7为本发明案例一的楼板与柱及托板的连接节点示意图；

图8为图7的连接节点拆分图；

图9为图7的连接节点浇筑后浇连接混凝土后示意图；

图10为案例二和案例三的楼板与柱及托板的连接节点示意图；

图11为本发明A-A剖面的楼板与楼板连接节点，其中(A1、A2)不等厚板连接，(B1、B2)等厚板连接；

图12为本发明不含柱帽连接板带的楼板形式之一：预制叠合楼板示意图；

图13为本发明不含柱帽连接板带的楼板形式之一：全厚预制楼板示意图；

图14为本发明不含柱帽连接板带的楼板密肋复合板形式：(A)为板示意图，(B)为I-I横剖面局部放大图；

图15为图1的含柱帽连接板带的楼板2示意图，其中(A)为透视图，(B)为I-I横剖面图；

图16为图1的含柱帽连接板带的楼板2a示意图，其中(A)为透视图，(B)为I-I横剖面图；

图17为图3的含柱帽连接板带的楼板2示意图，其中(A)为透视图，(B)为I-I横剖面图；

图18为图3的含柱帽连接板带的楼板2a(叠合板形式)示意图，其中(A)为透视图，(B)为I-I横剖面图；

图19为图17的含柱帽连接板带的楼板2a改进型透视图；

图20为图4的含柱帽连接板带的楼板2b透视图；

图21为托板示意图，其中(A)为透视图、(B)为I剖面图、(C)为Ⅱ剖面图；

图22为柱帽示意图，其中(A)为透视图、(B)为I剖面图、(C)为Ⅱ剖面图；

图23为扩大型托板示意图，其中(A)为透视图、(B)为I剖面图、(C)为Ⅱ剖面图；

图24为扩大型柱帽示意图，其中(A)为透视图、(B)为I剖面图、(C)为Ⅱ剖面图。

图中：1-不含柱帽连接板带楼板预制构件，2、2a、2b-含柱帽连接板带楼板预制构件，3-预制柱帽或托板，3a-扩大型柱帽或托板，4-楼板底面的构件分界线，5-柱，6-后浇连接混凝土，7-底部钢筋，8-上部钢筋，9-柱帽或托板外上部钢筋，10-后浇混凝土浇筑槽；L-柱帽或托板宽度，L1-柱帽或托板外的扩大尺寸，H-含柱帽连接板带楼板预制构件厚度，h-不含柱帽连接板带楼板预制构件厚度。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

实施例一

如图1-2、图6-9、图11(A1、A2)、图12-16和图24所示，板柱结构装配体系包括不含柱帽连接板带楼板预制构件1(普通楼板预制构件，如图13)和含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a(如图15、图16)、预制托板3a、柱5、连接节点。所述的预制托板3(图21)与国家规范规范《混凝土结构设计规范》GB50010-2010和《建筑抗震设计规范》GB50010-2011的名称约定和规定内容一致(下同)，预制托板为扩大型托板3a(图24)，不含柱帽连接板带楼板预制构件1、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a连接面预留有连接钢筋，连接钢筋包括长度方向的底部钢筋7、上部钢筋8和其他补充钢筋。在板柱结构装配时其组成的不含柱帽连接板带楼板预制构件1、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a、扩大型托板3a、以及柱5的上端结合面共同围闭成一个整体的后浇混凝土浇筑槽10以及共同拼接成一个整体密闭楼板底平面(图1所示的楼板底面的构件分界线4表示整个楼板预制构件是密闭的底部，即不用另外安装额外的模板，楼板预制构件的不含柱帽连接板带楼板预制构件1边缘重叠在含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的叠合边缘上面(图6所示)，可实现不含柱帽连接板带楼板预制构件1不用竖向支撑)并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构。后浇混凝土浇筑槽10内成型有后浇连接混凝土6，后浇连接混凝土6在同一标高楼板层是相通的。具体为：柱5的顶端套入扩大型托板3a，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向端部搁置在扩大型托板3a上，不含柱帽连接板带楼板预制构件1直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a侧边的叠合层上；含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的厚度H大于不含柱帽连接板带楼板预制构件1的厚度h，即H>h，从而可以实现将不含柱帽连接板带楼板预制构件1搁置在含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a上并且含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的顶面和不含柱帽连接板带楼板预制构件1能够平齐。

柱帽连接板带是板柱结构单元的柱5在主轴方向与其相邻柱连线一致、并通过柱帽或托板3的楼板部分，其宽度等于《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》规定的柱帽或托板最小尺寸L。即“柱帽连接板带”是与《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》等规范约定“柱上板带”方向一致、并且是“柱上板带”的中心部分、其宽度为《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》规定的柱帽或托板最小尺寸L(而柱上板带是取板宽度的1/4,因而“柱帽连接板带”是“柱上板带”的一部分)；楼板预制构件的长度方向即柱帽连接板带的方向、就是“柱上板带”方向(下同)。

下面分别说明构成板柱结构装配体系的装配构件：

不含柱帽连接板带楼板预制构件1为普通常用的整厚度型预制板，如图13所示；不含柱帽连接板带楼板预制构件1根据实际情况可以替换为叠合型预制板，如图12所示。叠合型预制板和整厚度型预制板是根据设计和吊装要求选用。

含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的预制宽度大于等于托板3的宽度L(注：托板3宽度L为国家规范中约定的，其值为大于等于对应的柱边长度+四倍连接的柱帽连接板带的板厚度H(即L≥柱边长度+4H)。含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a沿长度方向为整垮整体预制，整垮整体预制是指含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向的预制部分尺寸接近或到另一改变传力方向的构件的边缘、受力钢筋能把力直接把力传递到另一改变传力方向的构件上，另一改变传力方向的构件可以是竖向构件或竖向构件的扩大部分(如柱帽或托板或扩大尺寸柱帽或托板)或不同传力方向的楼板(下同)。含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a底部钢筋7通长，底部钢筋7在长度方向两端预留连接钢筋，预留连接钢筋的长度满足锚固长度要求，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向两端的混凝土部分为平口，在宽度方向中间部分为全厚度H(即含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a上下面为结构完成面)、宽度方向两侧边缘为叠合层形式、叠合层厚度为H-h，宽度方向横断面预制混凝土部分呈“凸”字形(台阶形式)，两侧的叠合层最外侧面没有预留钢筋，只在叠合板的叠合面及叠合台阶侧面预留连接钢筋，从而能够实现板与板之间通过现浇叠合层连接，预留的连接钢筋不伸出超含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a厚度外缘，即不露出于含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的顶底面。含柱帽连接板带楼板预制构件2a是柱帽连接板带分布在含柱帽连接板带楼板预制构件2a的一边的非对称预制构件，如图16所示。

含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a，在工厂预制生产时用先张法对其长度方向的底部钢筋7对施加预应力，使其成为预应力楼板预制构件，其作用是可以减少楼板挠度，进一步减少楼板厚度，从而减轻楼板重量，使结构更加经济。

连接节点包括柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与不含柱帽连接板带楼板预制构件1之间的连接节点，以及含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5及扩大型托板3a之间的连接节点。各处连接节点都可以实现固端连接，即连接节点处的钢筋满足受拉的连接或锚固要求——这是通过叠合层现浇混凝土宽度大小实现，当钢筋要求锚固或连接较大时通过加宽叠合部分宽度得到保证实现。

如图2、图7-9所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5及扩大型托板3之间的连接节点，其由柱5的上端连接面、扩大型托板3a(如图24)的连接面、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的连接面及预留连接钢筋、钢筋和后浇连接混凝土6构成，具体为在柱5的顶端套入扩大型托板3a，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向端部搁置在扩大型托板3a边缘上，构成了该连接节点的后浇混凝土浇筑槽10(连接节点免安装模板)，安装连接绑扎连接节点内的钢筋，钢筋包括含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a预留的连接或锚固钢筋(即预留连接钢筋)和设计或构造需要的补充钢筋，连接节点内的扩大型托板3a范围内的含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向的底部钢筋7、上部钢筋8的预留连接钢筋锚入超过柱5的中心线，浇筑连接节点内的连接后浇连接混凝土6形成该连接节点。

如图7-9所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5的连接节点，连接节点的扩大型托板3a范围内的跨度方向上部钢筋8通过扩大型托板3并到达扩大型托板3对侧外边缘附近、并达到L1的长度(L1根据设计需要设计、一般长度值大于等于1.5H)，其能使连接节点的上部受拉钢筋在连接节点范围增加变为相对两边含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向钢筋数量之和，即使受拉钢筋增加一倍，相对减少含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向的上部钢筋8数量，相对使连接节点内的钢筋密度减小，使连接节点更容易施工、也能更好保证质量。除扩大型托板3范围内的跨度方向的上部钢筋8外、在连接节点的扩大型托板3a边缘以外距离扩大型托板3a边缘小于等于L1以内的位置也配置跨度方向柱帽或托板外上部钢筋9和下部钢筋7；使柱帽连接板带的最重要的受拉钢筋布置范围加大，使钢筋不至于过密、使钢筋更容易施工，使结构更加安全，也能更好保证质量；该连接节点另一特点是整个节点的预制板长度方向钢筋为平直锚入扩大型托板3a和柱5。

如图6和图11(A1、A2)所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与不含柱帽连接板带楼板预制构件1之间的连接节点，其由含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a连接面及预留连接钢筋和不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接面及预留连接钢筋、附加钢筋和后浇连接混凝土6构成，连接节点的楼板预制构件不是同一厚度，其中，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a相对较厚、厚度为H，不含柱帽连接板带楼板预制构件1相对较薄、厚度为h，H>h，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的厚度H等于不含柱帽连接板带楼板预制构件1的完成厚度h+叠合楼板厚度；连接节点具体为不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接边(外边缘)直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的侧边叠合层上面，不含柱帽连接板带楼板预制构件1和含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的连接面形成后浇连接混凝土6的后浇混凝土浇筑槽10，在后浇混凝土浇筑槽10内进行钢筋连接和锚固、并加上设计所需钢筋形成连接的钢筋骨架，然后浇筑后浇连接混凝土6把含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a、不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接一起。

实施例二

如图3、图5-6、图10-12、图17-19和图21-22所示，板柱结构装配体系包括不含柱帽连接板带楼板预制构件1(叠合楼板预制构件)和含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a(如图17-19)、预制托板3(如图21)、柱5、连接节点。不含柱帽连接板带楼板预制构件1、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a两端预留有连接钢筋，连接钢筋包括预制托板3范围内长度方向的底部钢筋7、上部钢筋8和其他补充钢筋。在板柱结构装配时其组成的不含柱帽连接板带楼板预制构件1、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a、预制托板3和柱5上端结合面共同围闭成一个整体的后浇混凝土浇筑槽10以及共同拼接成一个整体密闭楼板底平面(图3所示的楼板底面的构件分界线4表示整个楼板预制件是密闭的底部，即不用另外安装额外的模板，从图3的楼板底面的构件分界线4和板面的不含柱帽连接板带楼板预制构件1边线重叠也可以清楚表示楼板是搭接在一起，可实现不含柱帽连接板带楼板预制构件1不用竖向支撑)并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构。后浇混凝土浇筑槽10内成型有后浇连接混凝土6，后浇连接混凝土6在同一标高楼板层是相通的。具体为：柱5的顶端套入预制托板3，把含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向端部与预制托板3边缘对接(如图5、图10)，(其连接方式还可以有下列形式：把含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向一端边缘在预制托板3边缘对接，另一端边缘搭接即搁置在另一预制托板3上)，不含柱帽连接板带楼板预制构件1直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a侧边的叠合层上(如图11(A1、A2)所示)；含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的厚度H大于不含柱帽连接板带楼板预制构件1的厚度h，即H>h，从而可以实现将不含柱帽连接板带楼板预制构件1搁置在含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a上并且含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的顶面和不含柱帽连接板带楼板预制构件1能够平齐。

下面分别说明构成板柱结构装配体系的装配构件：

不含柱帽连接板带楼板预制构件1为普通常用的整厚度型预制板，如图13所示；不含柱帽连接板带楼板预制构件1根据实际情况可以替换为叠合预制板，如图12所示。叠合型预制板和整厚度型预制板是根据设计和吊装要求选用。不含柱帽连接板带楼板预制构件1也可以选用肋形楼板预制构件(如图14)。

如图3、图17、19，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的宽度大于等于预制托板3的宽度L(注：预制托板3宽度L为国家规范中约定的，其值为对应的柱边长度+四倍连接的柱帽连接板带的板厚度H；在具体工程中图22中的柱帽3a、图21中的预制托板3的作用性质相同，根据设计情况选用)，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a沿长度方向为整垮整体预制，底部钢筋7通长，底部钢筋7在长度方向两端预留连接钢筋，预留连接钢筋的长度满足锚固长度要求，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向两端为叠合层形式、长度方向纵断面的预制混凝土部分呈“凸”字形(台阶形式)，含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向部分为全厚度H、宽度方向两侧边缘部分为叠合层形式、叠合层厚度为H-h，宽度方向横断面预制混凝土部分呈“凸”字形(台阶形式)，两侧的叠合层最外侧面没有预留钢筋，只在叠合层的叠合面及叠合台阶侧面预留连接钢筋，从而能够实现板与板之间通过现浇叠合层连接，预留的连接钢筋不伸出超含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a厚度外缘(如图17、19所示)，即不露出于含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的顶底面。其中，图18所示的含柱帽连接板带预制构件2a是柱帽连接板带分布在含柱帽连接板带楼板预制构件2a的一边的非对称的预制构件，并且该含柱帽连接板带预制构件2a不是凸字型板，其为全叠合板形式，即整个上表面都布置有连接钢筋；图19所示的含柱帽连接板带预制构件2a是柱帽连接板带分布在含柱帽连接板带楼板预制构件2a的一边的非对称的预制构件，其在含柱帽连接板带预制构件2a基础上切除了两个角的混凝土，这样含柱帽连接板带预制构件2a才能与含柱帽连接板带预制构件2无缝拼接(见图3)。含柱帽连接板带预制构件2a被切除四个角之后是非矩形结构，其切除方式可以是斜的三角形、也可以是方的矩形及其他形式，其作用是使该含柱帽连接板带预制构件2a长度尽可能延长、使其最端部能靠近预制托板3、用于不用底模板实现装配，其实质是通过切角避免含柱帽连接板带楼板预制构件2a与柱5及预制托板3的连接节点处楼板预制构件角部相互不干扰。

连接节点包括柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与不含柱帽连接板带楼板预制构件1之间的连接节点，以及含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5及预制托板3之间的连接节点。各处连接节点都可以实现固端连接、即连接节点处的钢筋满足受拉的连接或锚固要求——这是通过现浇叠合层式楼板宽度实现，当钢筋要求锚固或连接较大时通过加宽叠合部分宽度得到保证实现。

如图5、图10和图21所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5及预制托板3之间的连接节点，其由柱5的上端连接面、预制托板3(如图21)的连接面、含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的连接面及预留连接钢筋、钢筋和后浇连接混凝土6构成，具体为在柱5的顶端套入预制托板3，把含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向端部与预制托板3边缘对接(如图10)，构成了该连接节点的后浇混凝土浇筑槽10(连接节点免安装模板)，安装连接绑扎连接节点内的钢筋，钢筋包括含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a预留的连接或锚固钢筋和设计或构造需要的补充钢筋，连接节点内的预制托板3范围内的含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向底部钢筋7、上部钢筋8的预留连接钢筋锚入超过柱5的中心线，浇筑连接节点内的后浇连接混凝土6形成该连接节点。

如图10所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与柱5的连接节点，连接节点的预制托板3范围内的跨度方向上部钢筋8通过预制托板3到达对侧以外、并达到接近L1的长度(L1根据设计需要设计、一般长度值大于等于1.5H)，其能使连接节点的上部受拉钢筋在连接节点范围增加变为相对两边含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的长度方向钢筋数量之和，即使受拉钢筋增加一倍，相对减少含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a长度方向的上部钢筋8数量，相对使连接节点内的钢筋密度减小，使连接节点更容易施工、也能更好保证质量。除柱帽3a或预制托板3范围内的跨度方向上部钢筋8外、在连接节点的预制托板3边缘以外距离预制托板3边缘小于等于L1以内位置的也配置跨度方向柱帽或托板外上部钢筋9，使连接节点的上部受拉钢筋布置范围加大，使钢筋不至于过密、使钢筋更容易施工，使结构更加安全，也能更好保证质量。

如图10所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2与柱5的连接节点，除预制托板3范围内的跨度方向下部钢筋7之间在预制托板3上面直接锚入在预制托板3外、在节点预制托板3边缘以外距离预制托板3边缘小于等于L1以内位置也配置跨度方向下部钢筋7，其弯起锚入垂直于该钢筋的另一方向的含柱帽连接板带楼板预制构件2的端部叠合层上面。

如图6、图11(A1、A2)所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a与不含柱帽连接板带楼板预制构件1的连接节点，其由含柱帽连接板带楼板预制构件2连接面及预留连接钢筋和不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接面及预留连接钢筋、附加钢筋和后浇连接混凝土6构成，连接节点连接的楼板预制构件不是同一厚度，其中含柱帽连接板带楼板预制构件2相对较厚、厚度为H，不含柱帽连接板带楼板预制构件1相对较薄、厚度为h，H>h，含柱帽连接板带楼板预制构件2厚度H等于不含柱帽连接板带楼板预制构件1完成厚度h+叠合层楼板厚度。连接节点具体为不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接边直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2侧边叠合层楼板的预制部分上面，含柱帽连接板带楼板预制构件2和不含柱帽连接板带楼板预制构件1的连接面形成后浇混凝土浇筑槽10，在后浇混凝土浇筑槽10内进行钢筋连接和锚固、并加上设计所需钢筋形成连接的钢筋骨架，然后浇筑后浇连接混凝土6把两楼板即含柱帽连接板带楼板预制构件2和不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接一起。

实施例三

如图4-6、图10-11、图14和图20、23所示，板柱结构装配体系包括不含柱帽连接板带楼板预制构件1(密肋复合楼板预制构件，如图14)和含柱帽连接板带楼板预制构件2b(如图20)、预制托板3(如图21)、柱5、连接节点。不含柱帽连接板带楼板预制构件1为密肋复合楼板，不含柱帽连接板带楼板预制构件1、含柱帽连接板带楼板预制构件2b的连接面预留有连接钢筋，连接钢筋包括预制托板3范围内长度方向的底部钢筋7、上部钢筋8和其他补充钢筋。在板柱结构装配时其组成的不含柱帽连接板带楼板预制构件1和含柱帽连接板带楼板预制构件2b、预制托板3和柱5上端结合面共同围闭成一个整体的后浇混凝土浇筑槽10以及共同拼接成一个整体密闭楼板底平面(图4所示的楼板底面的构件分界线4表示整个楼板预制件是密闭的底部，即不用另外安装额外的模板，从图1所示的楼板底面的构件分界线4和板面的不含柱帽连接板带楼板预制构件1边线重叠也可以清楚表示，可实现不含柱帽连接板带楼板预制构件不用竖向支撑)并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构。后浇混凝土浇筑槽10内成型有后浇连接混凝土6，后浇连接混凝土6在同一标高楼板层是相通的。具体为：柱5的顶端套入预制托板3，把含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向端部搁置在预制托板3上(如图5)，(具体实施还有以下做法：把含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向两端边缘在托板3边缘对接(如图10所示)；(含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向一端边缘在预制托板3边缘对接，另一端边缘搭接即搁置在另一预制托板3上)不含柱帽连接板带楼板预制构件1直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2b侧边叠合层上(如图11(B1、B2)所示)；含柱帽连接板带楼板预制构件2b的厚度H等于不含柱帽连接板带楼板预制构件1的厚度h，即H＝h，但含柱帽连接板带楼板预制构件2b为普通预制板，不含柱帽连接板带楼板预制构件1为密肋复合楼板是两种类型楼板，不含柱帽连接板带楼板预制构件1密肋复合板的四周底部预留方形缺口、缺口高度等于含柱帽连接板带楼板预制构件2b侧边叠合层预制部分厚度，从而可以实现将不含柱帽连接板带楼板预制构件1搁置在含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a上并且含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a的顶面和不含柱帽连接板带楼板预制构件1能够平齐。

下面分别说明构成板柱结构装配体系的装配构件：

不含柱帽连接板带楼板预制构件1为普通常用的密肋复合楼板预制板，如图14所示；其四周底部预留方形缺口、缺口高度等于含柱帽连接板带楼板预制构件2b侧边叠合层预制部分厚度，肋的底筋在两端弯曲到缺口以上。

如图4、图20，含柱帽连接板带楼板预制构件2b的宽度大于等于预制托板3的宽度L(注：预制托板3宽度L为国家规范中约定的，其值为对应的柱边长度+四倍连接的柱帽连接板带的板厚度H)；含柱帽连接板带楼板预制构件2b沿长度方向为整垮整体预制，底部钢筋7通长，底部钢筋7在长度方向两端预留连接钢筋，预留连接钢筋的长度满足锚固长度要求，含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向两端为为叠合层形式、长度方向纵断面的预制混凝土部分呈“凸”字形(台阶形式)，含柱帽连接板带楼板预制构件2b长度方向部分为全厚度H、宽度方向两侧边缘部分为叠合层形式、叠合层厚度为H-h，宽度方向横断面预制混凝土部分也呈“凸”字形，两侧的叠合层最外侧面没有预留钢筋，两侧的叠合板外侧面没有预留钢筋，只在叠合层的叠合面及叠合台阶侧面预留连接钢筋，从而能够实现板与板之间通过现浇叠合层连接，预留的连接钢筋不伸出超含柱帽连接板带楼板预制构件2b厚度外缘(如图20所示)，即不露出于含柱帽连接板带楼板预制构件2b的顶底面。含柱帽连接板带预制构件2b上切除了四个角的混凝土，这样含柱帽连接板带预制构件2b之间能够实现无缝拼接(见图4)。含柱帽连接板带预制构件2b被切除四个角之后是非矩形结构，其切除方式可以是斜的三角形、也可以是方的矩形及其他形式，其作用是使该含柱帽连接板带预制构件2b长度尽可能延长、使其最端部能靠近预制托板3、用于不用底模板实现装配，其实质是通过切角避免含柱帽连接板带楼板预制构件2b与柱5及预制托板3的连接节点处楼板预制构件角部相互不干扰。

连接节点包括柱帽连接板带楼板预制构件2b与不含柱帽连接板带楼板预制构件1之间的连接节点，以及含柱帽连接板带楼板预制构件2b与柱5及预制托板3之间的连接节点。各处连接节点都可以实现固端连接、即连接节点处的钢筋满足受拉的连接或锚固要求——这是通过含柱帽连接板带楼板预制构件2b四周的叠合层式楼板宽度实现，当钢筋要求锚固或连接较大时通过加宽叠合部分宽度得到保证实现。

如图5、图10和图21所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2b与柱5及预制托板3的连接节点，其由柱5的上端连接面、预制托板3(如图21)的连接面、含柱帽连接板带楼板预制构件2b的连接面及预留连接钢筋、钢筋和后浇连接混凝土6构成，具体为在柱5的顶端套入预制托板3，把含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向端部搁置在预制托板3上(如图5)，构成了该连接节点的浇筑槽10(连接节点免安装模板)，安装连接绑扎节点内的钢筋，钢筋包括含柱帽连接板带楼板预制构件2b预留的连接或锚固钢筋和设计或构造需要的补充钢筋，连接节点内的预制托板3范围内的含柱帽连接板带楼板预制构件2b长度方向钢筋7和8的预留连接钢筋锚入超过柱5的中心线，此外、除预制托板3范围内的跨度方向下部钢筋7之间在预制托板3上面直接锚入在预制托板外、在连接节点的预制托板3边缘以外距离预制托板3边缘小于等于L1以内位置的也配置跨度方向下部钢筋7，其弯起锚入垂直于该钢筋的另一方向的含柱帽连接板带楼板预制构件2b的端部叠合层上面。

如图10所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2b与柱5的连接节点，连接节点的预制托板3范围内的跨度方向上部钢筋8通过预制托板3到达对侧以外、并达到接近L1的长度(L1根据设计需要设计、一般长度值大于等于1.5H)，其能使连接节点的上部在连接节点范围受拉钢筋增加变为相对两边含柱帽连接板带楼板预制构件2b的长度方向钢筋数量之和，即使受拉钢筋增加一倍，相对减少含柱帽连接板带楼板预制构件2b长度方向的上部钢筋8数量，相对使连接节点内的钢筋密度减小，使连接节点更容易施工、也能更好保证质量。除柱帽3a或预制托板3范围内的跨度方向上部钢筋8外、在连接节点的预制托板3边缘以外距离预制托板3边缘小于等于L1以内位置的也配置跨度方向柱帽或托板外上部钢筋9，使连接节点的上部受拉钢筋布置范围加大，使钢筋不至于过密、使钢筋更容易施工，使结构更加安全，也能更好保证质量。

如图6、图11(B1、B2)所示，为含柱帽连接板带楼板预制构件2b与不含柱帽连接板带楼板预制构件1(密肋复合楼板预制件)的连接节点，其由含柱帽连接板带楼板预制构件2b连接面及预留连接钢筋和不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接面及预留连接钢筋、附加钢筋和后浇连接混凝土6构成，连接节点连接的楼板预制构件是不同类型的楼板预制构件。连接节点具体为不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接边缺口直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件2b侧边的叠合层楼板的预制部分上面，含柱帽连接板带楼板预制构件2b和不含柱帽连接板带楼板预制构件1的连接面形成后浇混凝土浇筑槽10，在后浇混凝土浇筑槽10内进行钢筋连接和锚固、并加上设计所需钢筋形成连接的钢筋骨架，然后浇筑后浇连接混凝土6把两楼板即含柱帽连接板带楼板预制构件2b和不含柱帽连接板带楼板预制构件1连接一起。

上述各实施例中所用的混凝土构件连接面都是凿毛连接面、后浇连接混凝土6采用比连接钢筋强度高一等级的微膨胀混凝土。

本发明的板柱构件装配体系可以采用全部叠合板进行装配，即柱上端连接面、不含柱帽连接板带叠合楼板预制构件1(图12)和含柱帽连接板带叠合楼板预制构件2(图18)等装配。可以装配成整个楼面都有一层现浇叠合层的楼盖(或屋面)，其有整体性更好优点、但预制率更低，现场工作量相对较大的缺点；采用全部叠合楼板的施工技术目前应用最广泛，不列举案例。

上述各实施例的具体施工方法是：在预制工厂按图纸生产不含柱帽连接板带楼板预制构件1和含柱帽连接板带楼板预制构件2、预制柱帽3a或托板3并加工好节点所需的钢筋，其施工顺序如下：

(1)安装用于支承含柱帽连接板带楼板预制构件2的竖向支撑；要求满足施工荷载要求和安装平整度、标高要求。如果需要包含柱帽合或托板的支撑；要求满足施工荷载要求和安装平整度要求

(2)安装预制柱帽3a或托板3；在已经施工好的竖向构件即柱5上端连接面套上预制柱帽3a或托板3，利用预制柱帽3a或托板3的中心孔钢筋直接放置在柱5上端连接面(钢筋必需满足安装荷载要求、如果不能满足需安装支撑)。

(3)吊装含柱帽连接板带楼板预制构件2，搁置固定于步骤(1)完成的竖向支撑上，含柱帽连接板带楼板预制构件2的长度方向端部搁置于步骤(2)完成的预制柱帽或托板边缘上或与预制柱帽或托板边缘对接。先吊装的含柱帽连接板带楼板预制构件2的两端长度方向上部钢筋应临时弯起，不能影响后面另一相互垂直的另一方向含柱帽连接板带楼板预制构件2和2a、2b的吊装(钢筋规避)2和2a。

(4)吊装不含柱帽连接板带楼板预制构件1，搁置固定于步骤(3)完成的含柱帽连接板带楼板预制构件2的侧边叠合层上，形成后浇混凝土浇筑槽10。

(5)安装连接绑扎后浇混凝土浇筑槽10处的钢筋，按设计要求进行、钢筋包括楼板预制构件预留的连接或锚固钢筋和设计或构造需要的补充钢筋。

(6)在后浇混凝土浇筑槽10内浇筑后浇连接混凝土6，混凝土凝固达到强度后拆除竖向支撑。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不局限于上述内容的限制，本发明在具体工程的根据不同形式构件(构件1不少于3种、构件2a、2b、2c派生上10种形式，)节点又有几种连接、组合超过100种的具体实施方式；其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板柱结构装配体系，其特征在于，包括：含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱、连接节点，预制柱帽或托板套入柱的顶端，含柱帽连接板带楼板预制构件的长度方向的端部搁置在预制柱帽或托板边缘上或者与预制柱帽或托板边缘对接，不含柱帽连接板带楼板预制构件边缘直接搁置于含柱帽连接板带楼板预制构件侧边的叠合层上；含柱帽连接板带楼板预制构件、不含柱帽连接板带楼板预制构件、预制柱帽或托板、柱上端结合面共同围成后浇混凝土浇筑槽以及共同拼接成一个整体密闭楼板底平面并且通过连接节点构成一个整体的楼板结构；含柱帽连接板带楼板预制构件与不含柱帽连接板带楼板预制构件的厚度或结构形式至少一项不同，含柱帽连接板带楼板预制构件的宽度大于等于预制柱帽或托板的宽度。

2.如权利要求1所述的板柱结构装配体系，其特征在于：所述后浇混凝土浇筑槽内成型有后浇连接混凝土，所述连接节点由楼板连接节点和板柱连接节点，楼板连接节点包括含柱帽连接板带楼板预制构件连接面及预留连接钢筋和不含柱帽连接板带楼板预制构件连接面及预留连接钢筋、附加钢筋和后浇连接混凝土构成；板柱连接节点由柱的上端连接面、预制柱帽或托板的连接面、含柱帽连接板带楼板预制构件连接面、钢筋和后浇连接混凝土构成。

3.如权利要求1所述的板柱结构装配体系，其特征在于：所述含柱帽连接板带楼板预制构件为整厚度预制板或叠合板或预应力楼板；所述的不含柱帽连接板带楼板预制构件为整厚度预制板或叠合预制板或肋形楼板；所述柱为钢筋混凝土柱或型钢混凝土柱或型钢柱；所述的肋形楼板为密肋复合楼板或单向肋形板或双向肋形楼板。

4.如权利要求1所述的板柱结构装配体系，其特征在于：所述的预制柱帽或托板包括标准尺寸柱帽或托板和扩大型的柱帽或托板。

5.一种板柱结构的楼板预制构件，所述的楼板预制构件含柱帽连接板带，特征在于：楼板预制构件的长度方向的端部搁置在预制柱帽或托板边缘上或者与预制柱帽或托板边缘对接，所述的楼板预制构件沿长度方向整垮预制、底部钢筋通长，在长度方向两端预留连接钢筋，楼板预制构件的宽度大于等于柱帽宽度，楼板预制构件至少宽度方向两侧边缘为叠合板形式，两侧叠合板的最外侧面无预留连接钢筋，叠合板的叠合面预留有连接钢筋，楼板预制构件的柱帽连接板带部分的横向配筋中配有箍筋。

6.如权利要求5所述的楼板预制构件，其特征在于：所述的楼板预制构件的宽度方向横断面的混凝土部分呈“凸”字形，宽度方向两侧边缘叠合板为台阶状，叠合板的叠合台阶侧面预留有连接钢筋。

7.如权利要求6所述的楼板预制构件，其特征在于：所述的楼板预制构件的长度方向两端边缘为叠合板形式、长度方向的纵剖面的混凝土部分呈“凸”字形，该叠合板的叠合面及叠合台阶侧面预留有连接钢筋。

8.如权利要求5所述的楼板预制构件，其特征在于：所述的楼板预制构件为全叠合板形式。

9.如权利要求5所述的楼板预制构件，其特征在于：所述的楼板预制构件是转角部切除部分预制混凝土的缺角楼板预制构件。

10.一种根据权利要求1所述的板柱结构装配体系的施工方法，在预制工厂按图纸生产楼板预制构件、预制柱帽或托板并加工好节点所需的钢筋，其特征在于，其施工方法如下：

(1)安装预制构件的竖向支撑；

(2)在已经施工好的柱上端连接面套上预制柱帽或托板，利用预制柱帽或托板的中心孔钢筋直接放置在柱上端连接面；

(3)吊装含柱帽连接板带楼板预制构件，搁置固定于(1)安装完成的竖向支撑上，其长度端部搁置于步骤(2)完成的柱帽或托板边缘上或与柱帽或托板边缘对接；

(4)吊装不含柱帽连接板带楼板预制构件，搁置固定于步骤(3)完成的含柱帽连接板带楼板预制构件的侧边叠合层上，形成后浇混凝土浇筑槽；

(5)安装连接绑扎后浇混凝土浇筑槽处的钢筋；

(6)在后浇混凝土浇筑槽内浇筑后浇连接混凝土，待混凝土凝固达到强度后拆除竖向支撑。