CN109372103A - 带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑 - Google Patents

Abstract

本发明提供带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，由预制钢筋砼凸形支座、预制柱框、预制凸形主梁、空腔楼板构件、空腔楼板构件之间接合浅缝和预制柱框中的柱钢筋笼中放置空腔，形成空心柱组成；其特征是所述预制钢筋砼凸形支座呈菱形状；所述菱形状凸形支座对角线是主梁的组成部分；所述凸形支座中央有预留柱孔,预留柱孔中纵主梁钢筋和横主梁钢筋交叉并无钢筋节点；所述预制柱框为薄壁框，所述薄壁框中有钢丝网；所述空腔楼板构件为六边形；所述六边形空腔楼板构件中有两个直角边；所述空腔楼板构件之间形成纵向肋槽和浅接合缝。

Description

带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑

技术领域

本发明涉及一种装配式建筑系统技术，具体涉及带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑；本发明属于201711481843.8的分案申请。

背景技术

为了调整建筑产业结构，提高建筑质量，加快建设速度，实现节能环保，降低工程造价，国家提出大力推广装配式建筑，明确了具体的实施计划；并要求在钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架剪力墙结构、钢结构和钢·混组合结构体系中广泛应用,明确了我国装配式建筑结构体系和应用领域；但是，大跨度钢筋混凝土框架结构装配式建筑刚起步,并且采用的是普通叠合楼板和双T板楼盖技术，导致造价高，不接地气，制约了装配式建筑产业发展。

如发明人的ZL200410082381.9“一种空腹小密肋楼盖”，空心填充体埋在现浇楼盖中形成“T字型”受力截面空心层，解决了大跨度、大空间、大荷载的问题，为装配式建筑楼板奠定了基础。

又为了推进我国住宅产业化发展,发明人申请的ZL201620408935.8“被动式建筑节能一体化系统”，把现浇混凝土空心楼盖,通过创造转型扩展到装配式建筑领域,解决了装配式建筑结构整体性差、大跨度无明梁、构件超大、构件工业化、建筑质量可控性、工效和环境保护等问题；这些发明,虽然为我国住宅产业化进程打下了基础,但是还存在长条型预制装配式空腔板构件受力的单向性、两块预制装配式空腔板拼合时缝隙的裂纹、双向受力空腔楼板横方向钢筋的连接空间受限制等问题。

为了攻克钢筋混凝土装配式建筑结构装配率低的难关，发明人申请了201710951186.2“一种装配式建筑结构”，把装配率从40％以内提高到了70％以上，通过国家级试验验收，结构安全性强和经济性好，为政府推行装配式建筑发挥了积极作用；但是梁、柱、楼板节点都取于现浇状态，结构虽然安全，但需要大量的临时支撑件支撑梁、柱、楼板构件和在梁与梁、梁与柱交叉处有诸多钢筋接头，钢筋连接烦琐和造价高。

目前,钢筋混凝土框架结构的装配式建筑还有很多技术问题沒有解决,导致建筑造价高,推广受阻；因此,发明人又在自已现有背景技术的基础上,经过试验验证，将梁、柱、楼板的现浇混凝土节点区域，创造性的改变为‘预制钢筋砼支座体’，增强剪力和耐冲切力的能力，将后浇砼的柱和梁受力钢筋节点，分散在柱的中间和预制钢筋砼支座体之外菱形状或三角形状的菱角上设置的主梁装配端上；柱受力钢筋穿过预制钢筋砼支座中间方形柱孔中纵横交错的梁受力钢筋往上延伸，实现了在梁、柱节点部位无钢筋接头，大大减少支撑杆件和进一步加快装配速度、提高装配式质量、降低工程造价；实现强柱弱梁再后浇楼板上翼缘叠合层的装配式建筑整体结构新技术；是钢筋混凝土框架结构装配式建筑新技术体系的重大突破,已经成为装配式建筑技术领域创新的急需。

发明内容

本发明的目的在于彻底解决装配式框架结构梁柱节点的剪力和耐冲切力，达到提高建筑质量、加快建筑速度、实现节能环保、增大装配率、降低造价和结构安全可靠；发挥创新装配式建筑技术的优势,克服现有技术的缺点；把工厂化生产的预制钢筋砼支座体、柱框、主梁、空腔板构件、楼梯、墙板等预制构件，通过现场装配后，再在预制钢筋砼支座体外节点、柱框内、建筑楼板的上翼缘等连接空间后浇砼,实现强柱弱梁再后浇楼板上翼缘叠合层的装配式建筑整体结构新技术；减少了大量的支撑杆件和简便施工流程；将现有框架结构、框架核心筒结构、钢结构装配式叠合楼板和双T板楼盖技术，转型升级为一种带预制钢筋砼支座体的装配式建筑技术；达到优化现有装配式建筑结构技术体系，克服了现有结构技术存在的一系列缺陷。

本发明的技术方案如下,带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，由预制钢筋砼凸形支座、预制柱框、预制凸形主梁、空腔楼板构件、空腔楼板构件之间接合浅缝和预制柱框中的柱钢筋笼中放置空腔，形成空心柱组成；其特征是所述预制钢筋砼凸形支座呈菱形状；所述菱形状凸形支座对角线是主梁的组成部分；所述凸形支座中央有预留柱孔,预留柱孔中纵主梁钢筋和横主梁钢筋交叉并无钢筋节点；所述预制柱框为薄壁框，所述薄壁框中有钢丝网；所述空腔楼板构件为六边形；所述六边形空腔楼板构件中有两个直角边；所述空腔楼板构件之间形成纵向肋槽和浅接合缝。

本发明的技术方案如下,所述预制柱框中的柱钢筋穿过凸形支座中央预留柱孔。

本发明的技术方案如下,所述预制钢筋砼凸形支座与预制凸形主梁之间用钢板连接。

本发明的技术方案如下,所述空腔楼板构件含纵钢筋砼肋梁、横钢筋砼肋梁、空腔体、下翼缘薄板；所述空腔体采用带肋钢网镂,所述带肋钢网镂为扩张带肋钢网镂或鱼鳞带肋钢网镂；所述下翼缘薄板由空腔体底面与混凝土复合形成。

本发明的技术方案如下,所述空腔楼板构件中的带肋钢网镂内再置冂形薄壁风道或薄板制风道，构成暗风道。

本发明的技术方案如下,所述预制主梁两端呈斜面或竖向开槽斜面；所述主梁两端预留竖向螺栓孔；所述主梁两端底表面预留有凹形槽；所述凹形槽中组装有钢板连接件。

本发明的技术方案如下,所述预制凸形主梁下部与空腔楼板构件的凹形底部装配组合成无明梁楼板结构。

本发明的技术方案如下,所述空腔楼板构件为六边形由两个直角边和两个等腰三角形的斜边形成。

本发明的技术方案如下,所述带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑的预制自保温墙板构件组装外挂在预制柱框粗糙面上。

本发明的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑,是在建筑结构设计图纸的基础上针对水平结构的主梁和楼盖，垂直结构的柱和墙板的几何尺寸，分解建筑结构设计图纸,对装配形式进行量化二次设计或BIM处理,图纸分解成N个柱和梁和装配式空腔板构件和墙体构件等,工厂按分解的图纸组织生产成所述规格型号的装配式构件，将构件运送到工程现场装配和后浇成为装配式整体建筑。

具体实施的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，第一过程,预制菱形状预制钢筋砼支座体、预制柱框、预制主梁、楼梯、空腔楼板构件和自保温墙板构件或墙板；预制柱框,可以采用离心力制作工艺,此时方形预制柱框的四个内角砼增厚不匀,四个内角处应内置倒菱直角内模控制，当采用离心力制作时，在离心力旋转的方模中，置入钢丝网，形成带钢丝网混凝土的预制柱薄壁框；当方形预制柱薄壁框采用三面光滑,一面粗糙的预制柱薄壁框时,粗糙面临外墙，预制自保温墙板构件组装外挂在粗糙面上。将预制件运输到工程现场后按柱、支座、梁、楼板、墙板的顺序组装；先立柱，将菱形状预制钢筋砼支座中间方形柱孔对准延伸的柱钢筋，柱钢筋避让预制钢筋砼支座孔中纵横交错的主梁钢筋，并穿过柱孔；预制钢筋砼支座装配在由预制柱框作用下后浇砼的柱顶砼上，利用预制柱框长度来控制每层楼的楼层高度；在每根柱頂装配支座的同时，用固定规格型号尺寸的方管的栓杆插入主梁装配端预设置的螺栓孔中，钢筋砼支座体用固定规格型号尺寸的方管临时相互牵制连接，测量校正预制柱框垂直度及预制钢筋砼支座体定位精度后,又再连接延伸柱钢筋并绑扎柱钢筋,将预制柱框套装在被绑扎好的柱钢筋外,在预制柱框内浇注砼,既固定了柱顶支座,又控制连续延伸了每层高度，当在柱钢筋笼中放置空腔，也可形成空心柱。

第二过程,为了加强结构强度和减轻自重，预制主梁可采用凸形空心梁，也可采用小孔径的多孔空心梁；预制主梁的两端头两端呈斜面或竖向开槽斜面；两端预留竖向螺栓孔；两端底表面预留有凹形槽,便于组装永久性钢板连接件不外露导致下表凸出和钢板连接件生锈；再将主梁吊装在两根柱顶支座的主梁装配端,主梁装配端底部预制的凹形槽中安装连接钢板,通过竖向螺栓孔用螺栓固定支座和主梁的连接,然后将装配端延伸的钢筋和主梁预留钢筋通过机械连接或注浆连接的方式连接成主梁受力钢筋；也可以不采用连接钢板的过程,直接将装配端延伸的钢筋和主梁预留钢筋通过机械连接或注浆连接；装配端延伸的钢筋和主梁预留钢筋通过机械连接前支座的四个菱角用竖向支撑临时撑起。

第三过程安装预制空腔板构件,预制空腔板构件由纵钢筋砼肋梁、横钢筋砼肋梁、空腔体、下翼缘板组成；空腔板构件中的纵向和横向边肋梁宽在50mm～100mm之间,纵向和横向肋梁宽在150mm～200mm之间,空腔板构件纵钢筋砼肋梁的下底面有L形状砼凸起拼合，形成拼合后浇纵肋梁槽口，在槽口里增设纵向肋钢筋，将简支空腔板构件变连续楼板肋梁关键是槽口空间，同时又彻底解决两块空腔板构件拼合时组合缝开裂的问题；实际上L形状砼凸起的高度为浅组合缝的深度,浅缝深度一般为30mm；另外该拼合槽口为再生横肋梁提供了连接空间，将相邻两块空腔板构件的横肋钢筋采用焊接或机械连接或注浆方法连接，形成再生横肋梁，将空腔板构件单向受力板变为带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑楼板双向受力板；为了减少再生横肋梁的连接，也可在空腔板构件肋梁中预置通长预应力钢筋或预应力钢绞绳孔道管；在孔道管中串入预应力钢筋，采取后张法施加预应力；在制作梁和空腔板构件时，现场装配时，也可将纵向受力钢筋改变为预应力钢绞绳；空腔板构件的空腔之间相互贯通形成暗风道；用于消防排烟暗风道，为了减少消防排烟阻力，带肋钢网镂内再置冂形薄壁风道或薄板制风道，带肋钢网镂顺冂形薄壁风道的端头开孔，形成局部暗风道，减少排烟时由于整个空腔体参与排烟造成的阻力，再次提高排烟效果；空腔板构件中的空腔体由带肋钢网镂或鱼鳞带肋钢网镂；再将空腔楼板构件吊装到位,空腔楼板构件为六边形由两个直角边和两个等腰直角三角形的斜边形成；两个等腰直角三角形斜边紧靠菱形状预制钢筋砼支座体的菱边；当采用有明梁结构时,空腔楼板构件装配在菱形状预制钢筋砼支座和主梁下底面L形状砼凸起的上面,菱形状预制钢筋砼支座和主梁下底面L形状砼凸起视为主梁的明梁部位；当采用无明梁结构,在制作空腔楼板构件时,按设计凸形主梁下部形状的装配式空腔楼板构件底部呈凹形空腔楼板构件,凸形主梁与凹形空腔楼板构件组合成无明梁结构。

第四过程,在菱形状预制钢筋砼支座、预制主梁或预制柱框内、空腔楼板构件上翼缘和上述的各个空间再后浇注砼,养护后浇砼拆模获得所需的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑物。第五过程,将预制的自保温墙板装配在框柱的支杆架上和装饰。当实施框架核心筒结构时，主梁的连接方式与前面所述方案基本相同，只是主梁一端与三角形支座角部主梁连接端连接，主梁另一端与核心筒的主梁接合部位端口连接；主梁核心筒接合部位端口宜从核心筒筒身向外凸起500mm以上；菱形支座与三角形支座的功能一样，只是形状不同；核心筒的主梁延伸钢筋与预制主梁钢筋可以在钢板上错位连接。

附图说明

图1为本发明框架结构平面实施例图。

图2为本发明菱形状预制钢筋砼支座平面图。

图3为本发明预制柱框图。

图4为本发明预制凸形梁的无明梁楼板横截面。

图5为本发明空腔板构件平面图。

图6为本发明空腔板构件中带肋钢网镂结构图。

具体实施方式

下面结合附图本发明进行进一步说明。

图1为本发明框架结构平面实施例图，本发明实施时；

第一步骤：在工厂制作框架结构1所需规格型号的预制砼的柱框3、菱形状预制钢筋砼支座体2或三角形预制钢筋砼支体21、预制主梁4、预制楼梯、空腔楼板5和柱钢筋31；菱形状预制钢筋砼支座体2包含主梁装配端24、支座中间方形柱孔22、菱边23、菱角25、梁与梁之间钢筋砼26、螺栓孔27、主梁连接钢板28、支座中间方形柱孔22中的主梁交叉钢筋29；再将在工厂制作所需规格型号预制砼构件分批运输到框架结构建筑工程现场；

第二步骤：在地面结构基础柱部位上绑扎柱钢筋31；绑扎柱钢筋长度大于楼层高度；将预制柱框3套装在绑扎的柱钢筋31外，校正预制柱框3套装位置座标后在预制柱框内浇注混凝土砼33，筑成钢筋砼复合柱；

第三步骤：将预制钢筋砼支座体2水平吊运，菱形预制钢筋砼支座体2中间呈方形柱孔22对准钢筋砼复合柱，并穿过复合柱外露的柱钢筋31，安置在复合柱预制柱框3的上端砼上，菱形预制钢筋砼支座体2的四个菱角25用竖向支撑杆撑起，主梁装配端24对准相邻复合柱上端的预制钢筋砼支座体2的菱角；在相邻复合柱上端安置菱形或三个角预制钢筋砼支座体21；将主梁装配端24与主梁连接端211之间的主梁装配端用定位方钢管临时搭接，进行校正并定位支撑；将主梁4对准预制钢筋砼支座体的主梁装配端，连接相邻预制钢筋砼支座体的主梁装配端主梁下底纵向槽口的钢板28，钢板通过螺栓孔27中的螺杆固，同时通过钢筋接头212连接装配构成主梁；

第四步骤：安装预制楼梯；在预制钢筋砼支座体与主梁构成的钢筋砼框架中安置空腔楼板构件5，连接横肋梁钢筋51和在板间拼合槽中增设纵向通长肋梁钢52，尔后铺设楼板上翼缘板钢筋53和支座上部钢筋；重复绑扎延升的柱钢筋31，其长度等于楼层高度，将预制柱框3套装在绑扎的柱钢筋31外，校正预制柱框套装位置座标后，在预制柱框内浇注混凝土砼33，筑成钢筋砼复合柱；同时将方形柱孔22、主梁装配端24、板间拼合槽53、楼板上翼缘板钢筋52和支座上部钢筋浇注砼；重复上述步骤，简捷的装配组合成一种钢筋砼框架结构。也可以先装配N层框架后再装配空腔楼板构件5及后浇注的钢筋砼。

图2为本发明菱形状预制钢筋砼支座平面图,菱形状预制钢筋砼支座体2包含主梁装配端24、支座中间方形柱孔22、菱边23、菱角25、梁与梁之间钢筋砼26、螺栓孔27、主梁连接钢板28、支座中间方形柱孔22中的主梁交叉钢筋29；将菱形平模放在振动台上，模具中安己经绑扎好的主梁钢筋骨架或者是在菱形平模内绑扎主梁钢筋29骨架，在纵主梁与横主梁之间设置抗剪力钢筋后浇注砼26，构成菱形状预制钢筋砼支座2；当作为暗风道或减轻自重时，在菱形平模内绑扎主梁钢筋29骨架中设置空心模，浇注砼后空心模可抽出，也可永久性留置。菱形状预制钢筋砼支座2的菱边23下底边凸起，菱边23下底边凸起部分在装配时与空腔楼板构件凹凸配接，构成暗梁支座2或明梁支座2。

图3为本发明预制柱框图，预制柱框3可采用离心力模具系统生产四边光滑的预制柱框3，此时离心力模具系统的四个内角部位必须安置局部内模；也可在振动台上放带封口的三面外模和四面内模，生产三面光滑的预制柱框3，外模与内模之间夾钢丝网，注入砼35并振动浇注成预制柱框3；还可以采用带封口的三面外模和带肋钢网替代四面内模，三面外模和带肋钢网之间注入砼振动即可获预制柱框3，此时的预制柱框3外三面光滑，预制柱框3内四四面粗糙，有利于与后浇注柱砼复合。

图4为本发明预制凸形梁的无明梁楼板横截面,预制凸形主梁4的下底宽度在600mm以内,预制凸形主梁4的高度在800mm以内；为了减轻重量,可形成空心412；再用大口径支撑杆403支撑预制凸形梁4底部401，无明梁的预制凸形梁时，空腔板构件端头下端呈凹形，预制凸形主梁4底部凸出高度h一般是100mm以内,最佳为60mm,此时纵肋梁底部钢筋端头上翘；预制凸形主梁4底部凸起宽度一般是200mm以内,最佳为150mm,空腔板构件端头下端呈凹形尺寸与梁匹配,凹凸结合,实现无明梁楼板。

图5为本发明六边形空腔板构件平面图,空腔板构件53由纵向肋梁501、纵向边肋梁502、纵向边肋的L形状混凝土凸起503、横向肋梁504、再生横向肋梁钢筋505、端头横向肋梁506、与菱形状预制钢筋砼支座菱边的配接边510、带肋钢网镂507、暗风管508组成；在纵横交错的肋梁网格中安放带肋钢网镂507，为了减少消防排烟阻力，在带肋钢网镂507中增设板制小暗风道与暗风管孔508贯通；表面设有吊环509和肋钢筋预留外露，肋梁和下翼缘板中预制有砼或砂浆；与菱形状预制钢筋砼支座菱边的配接边510一般为等腰直角三角形的斜边。

图6为本发明空腔板构件中带肋钢网镂结构图,空腔板构件成空腔用的带肋钢网镂507由带肋钢网体作镂身515，内置钢筋网支撑体网516，为了减少消防排烟阻力，带肋钢网镂307内再置冂形薄壁风道517或薄板制风道；带肋钢网镂507顺冂形薄壁风517的端头开孔518作为消防防排烟风道或太阳能送风管道之用,实现了空腔楼板多功能应用。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而末脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，由预制钢筋砼凸形支座、预制柱框、预制凸形主梁、空腔楼板构件、空腔楼板构件之间接合浅缝和预制柱框中的柱钢筋笼中放置空腔，形成空心柱组成；其特征是所述预制钢筋砼凸形支座呈菱形状；所述菱形状凸形支座对角线是主梁的组成部分；所述凸形支座中央有预留柱孔,预留柱孔中纵主梁钢筋和横主梁钢筋交叉并无钢筋节点；所述预制柱框为薄壁框，所述薄壁框中有钢丝网；所述空腔楼板构件为六边形；所述六边形空腔楼板构件中有两个直角边；所述空腔楼板构件之间形成纵向肋槽和浅接合缝。

2.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特征在于所述预制柱框中的柱钢筋穿过凸形支座中央预留柱孔。

3.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑,其特征在于预制钢筋砼凸形支座与预制凸形主梁之间用钢板连接。

4.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特在于所述所述空腔楼板构件含纵钢筋砼肋梁、横钢筋砼肋梁、空腔体、下翼缘薄板；所述空腔体采用带肋钢网镂,所述带肋钢网镂为扩张带肋钢网镂或鱼鳞带肋钢网镂；所述下翼缘薄板由空腔体底面与混凝土复合形成。

5.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑,其特征所述空腔楼板构件中的带肋钢网镂内再置冂形薄壁风道或薄板制风道，构成暗风道。

6.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特征在于所述预制主梁两端呈斜面或竖向开槽斜面；所述主梁两端预留竖向螺栓孔；所述主梁两端底表面预留有凹形槽；所述凹形槽中组装有钢板连接件。

7.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特征在于所述预制凸形主梁下部与空腔楼板构件的凹形底部装配组合成无明梁楼板结构。

8.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特征在于所述空腔楼板构件为六边形由两个直角边和两个等腰三角形的斜边形成。

9.如权利要求1所述的带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑，其特征在于所述带预制钢筋砼凸形支座的装配式建筑的预制自保温墙板构件组装外挂在预制柱框粗糙面上。