CN110528686A - 装配式建筑及其施工方法 - Google Patents

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王磊
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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种装配式建筑及其施工方法。一种装配式建筑，包括采用预制混凝土空心柱构件，和浇筑成型于空心柱的内部的中心柱，预制混凝土空心柱和中心柱共同形成叠合柱；以及设置在叠合柱上的先张预应力框架梁和SP板；框架梁与叠合柱连接，SP板作为楼板设置在框架梁上。其不仅施工安装速度快，而且符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势，且经济效益出众。

Description

装配式建筑及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种装配式建筑和施工方法。
背景技术
当前随着越来越多的装配式建筑在祖国大地拔地而起，传统现浇结构逐渐被越来越多的装配式结构取代，目前新型装配式结构体系百花齐放，竖向承重结构设计为预制墙、预制柱采用灌浆套筒连接和水平结构采用预制叠合梁及叠合楼板组成的装配式结构体系已经趋于成熟，但灌浆套筒现场施工的施工不便，效率不高。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种装配式建筑和施工方法，其不仅施工安装速度快，而且符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势，且经济效益出众。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明实施例提供一种装配式建筑，包括：
采用预制混凝土空心柱构件，和浇筑成型于空心柱的内部的中心柱，预制混凝土空心柱和中心柱共同形成叠合柱；
以及设置在叠合柱上的先张预应力框架梁和SP板；框架梁与叠合柱连接，SP板作为楼板设置在框架梁上。
在可选的实施方式中，空心柱的底部纵向受力钢筋与混凝土楼板/底板的纵筋可拆卸连接。
在可选的实施方式中，还包括连接套筒；
空心柱的底部纵向受力钢筋通过连接套筒与混凝土楼板/底板的纵筋连接。
在可选的实施方式中，还包括定型化模板；
定型化模板设置在空心柱底部后浇区。
在可选的实施方式中，从定型化模板的位置开始，在空心柱空腔区域浇筑混凝土，空腔区域的叠合层被浇筑混凝土后形成叠合柱受力构件。
在可选的实施方式中，框架梁为预制件，框架梁端部设置有键槽，键槽中放置有U形钢筋；
U形钢筋与空心柱的纵向受力钢筋通过后浇混凝土实现搭接。
在可选的实施方式中，框架梁的键槽处设置有键槽壁。
在可选的实施方式中，框架梁的键槽处不预留键槽壁，现场施工时在键槽位置设置模板，安装键槽部位箍筋和U形钢筋后浇筑形成键槽处的混凝土。
在可选的实施方式中，SP板通过附加钢筋再浇筑与梁连接。
第二方面，本发明实施例提供一种施工方法，施工方法包括如下步骤：
将空心柱设置在混凝土楼板/底板上，再向空心柱空腔区域浇筑完混凝土形成叠合柱；
将先张预应力的框架梁设置在叠合柱上；
将SP板设置在框架梁上，以得到上述的装配式建筑。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
(1)该装配式混凝土叠合柱与先张预应力框架梁及SP板混合结构体系的竖向承重结构采用装配式混凝土叠合柱构件，水平结构采用先张预应力框架梁及SP板，该混合结构体系整体安全可靠，装配率高，符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势。
(2)该混合结构体系中的装配式混凝土预制空心柱底部纵向受力筋采用机械连接，整体构件重量轻，模板用量减少90％，吊装施工方便；减少现场施工人员。空心柱空腔区域浇筑混凝土形成叠合柱受力构件，符合装配化的建筑工业化发展趋势。
(3)该混合结构体系中框架梁采用先张法预应力框架梁，提高了钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝。
(4)该混合结构体系的楼板采用SP板，采用SP板具有承载力高、跨度大、整体性好、抗震性好、阻燃隔热性好等特点，此混合结构体系不仅施工安装速度快，而且符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势，又是装配式建筑领域中的一项新技术。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实施例的第一结构示意图；
图2为本实施例的第二结构示意图；
图3为本实施例的第三结构示意图；
图4为本实施例的第四结构示意图；
图5为本实施例的第五结构示意图；
图6为本实施例的第六结构示意图；
图7为本实施例的第七结构示意图；
图8为本实施例的第八结构示意图。
图标：1-连接套筒；2-底部纵向受力钢筋；3-模壳；4-箍筋网片；5-预留纵向受力连接钢筋；6-键槽长度；7-框架梁；8-框架梁中伸出、弯折的钢绞线；9-U形钢筋；10-叠合层；11-混凝土楼板/底板；21-框架梁混凝土；22-框架梁箍筋；23-框架梁纵向受力筋；24-框架梁张拉钢绞线；25-框架梁插筋土；26-圈梁箍筋；27-圈梁主筋；28-圈梁混凝土；29-SP板受力方向；210-SP板；211-附加钢筋；212-混凝土灌浆料；213-后浇结构层；214-坐浆层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1至图8，本实施例提供了一种装配式建筑，包括叠合柱、先张预应力框架梁7和SP板210。
采用预制混凝土空心柱构件，和浇筑成型于空心柱的内部的中心柱，预制混凝土空心柱和中心柱共同形成叠合柱；
以及设置在叠合柱上的先张预应力框架梁7和SP板210；框架梁7与叠合柱连接，SP板210作为楼板设置在框架梁7上。
该体系中的竖向承重结构采用预制混凝土空心柱构件，构件重量轻，安装效率高，大大减少了施工现场框架柱的模板用量，空心柱空腔区域浇筑完混凝土形成叠合柱；水平结构采用先张预应力框架梁7及SP板210，采用先张预应力梁用以提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，采用SP板210具有承载力高、跨度大、整体性好、抗震性好、阻燃隔热性好等特点，此装配式建筑不仅施工安装速度快，而且符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势，又是装配式建筑领域中的一项新技术。
图1-图4为框架梁7与叠合柱在浇筑前各个钢筋连接构造图。具体的，图1为装配式建筑中位于中间层边节点处的钢筋连接构造图，图2为装配式建筑中位于中间层中间位置处的钢筋连接构造图，图3为装配式建筑中位于顶层边节点处的钢筋连接构造图，图4为装配式建筑中位于顶层边中间节点处的钢筋连接构造图。
图5和图6为框架梁7与叠合柱相交处混凝土浇筑前的连接平面图。具体的，其中图5为中间节点位置设置有键槽臂的情况，图6为中间节点位置没有键槽臂的情况。
图7和图8为框架梁7与SP板210的连接构造图。具体的，图7为边节点处的示意图，图8为中间节点的示意图。
请继续参照图1至图8，以了解更多的结构细节。
在可选的实施方式中，空心柱的底部纵向受力钢筋2与混凝土楼板/底板11板的纵筋可拆卸连接。
在可选的实施方式中，还包括连接套筒1；空心柱的底部纵向受力钢筋2通过连接套筒1与混凝土楼板/底板11板的纵筋连接。
在可选的实施方式中，还包括定型化模板；定型化模板设置在空心柱底部后浇区。
在可选的实施方式中，从定型化模板的位置开始，在空心柱空腔区域浇筑混凝土，空腔区域的叠合层10被浇筑混凝土后形成叠合柱受力构件。
进一步的，叠合柱采用混凝土预制空心柱，空心柱在PC工厂预制完成，施工现场首先将空心柱的底部纵向受力钢筋2通过机械连接套筒1连接，然后在空心柱底部后浇区安装定型化模板，最后空腔叠合层10浇筑混凝土形成叠合框架柱受力构件。
在可选的实施方式中，框架梁7为预制件，框架梁7端部设置有键槽，键槽中放置有U形钢筋9；U形钢筋9与空心柱的纵向受力钢筋通过后浇混凝土实现搭接。
进一步的，在本实施例中，框架梁7采用先张预应力框架梁7，预应力框架梁7在PC工厂预制完成，预制梁端部应设键槽，键槽中应放置U形钢筋9，并应通过后浇混凝土实现下部纵向受力钢筋的搭接。键槽内钢绞线弯锚长度应满足相关规范要求，U形钢筋9的锚固长度应满足现行国家标准的相关规定。图中LaE为受拉钢筋抗震锚固长度，La为受拉钢筋锚固长度。
在可选的实施方式中，框架梁7的键槽处设置有键槽壁。
在可选的实施方式中，框架梁7的键槽处不预留键槽壁，现场施工时在键槽位置设置模板，安装键槽部位箍筋和U形钢筋9后浇筑形成键槽处的混凝土。
从图1至图4中可以看出，空心柱包括模壳3、底部纵向受力钢筋2、箍筋网片4、预留纵向受力连接钢筋5，以及纵向受力钢筋机械锚头。
底部纵向受力钢筋2、箍筋网片4、预留纵向受力连接钢筋5、纵向受力钢筋机械锚头均设置在模壳3的通孔方向，且底部纵向受力钢筋2通过连接套筒1与混凝土楼板/底板11板连接。
框架梁7上设置有键槽，该键槽中应放置U形钢筋9。U形钢筋9与框架梁中伸出、弯折的钢绞线8，以及预留纵向受力连接钢筋5共同围合形成待浇筑的预设区域，在该预设区域浇筑混凝土后形成叠合层10。图中示出了键槽的键槽长度6。
从图5至图6中可以看出中间节点处具有键槽壁和没有键槽壁两种情况的结构。
请参照图7和图8，在可选的实施方式中，SP板210通过附加钢筋211再浇筑与梁连接。
具体的，从图中可以看出，这里的框架梁7包括框架梁箍筋22、框架梁纵向受力筋23、框架梁张拉钢绞线24和框架梁插筋土25；上述结构共同围合形成钢筋框架，再经过框架梁混凝土21浇筑成型。
从图中还可看出SP板210通过附加钢筋211至少与框架梁插筋土25连接，再通过混凝土灌浆料212成型。在SP板210表面上还设置有后浇结构层213；在框架梁7与SP板210的连接端部设置有坐浆层214。图中还示出了SP板受力方向29。
需要说明的是，与中间节点处的连接情况相比，边节点处还具有圈梁箍筋26、圈梁主筋27和圈梁混凝土28。圈梁箍筋26、圈梁主筋27均与附加钢筋211、框架梁插筋土25连接，并通过圈梁混凝土28浇筑成型。
进一步的，本装配式混凝土叠合柱与先张预应力框架梁7及SP板210混合结构体系受力顺序：该混合结构所有叠合层10浇筑完混凝土后，首先是SP板210传递至先张预应力框架梁7，其次是先张预应力框架梁7传递至叠合柱，最后由叠合柱传递至基础。
本发明实施例的本实施例还提供一种施工方法，施工方法包括如下步骤：
将空心柱设置在混凝土楼板/底板11板上，再向空心柱空腔区域浇筑完混凝土形成叠合柱；
将先张预应力的框架梁7设置在叠合柱上；
将SP板210设置在框架梁7上，以得到上述的装配式建筑。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
(1)该装配式混凝土叠合柱与先张预应力框架梁7及SP板210混合结构体系的竖向承重结构采用装配式混凝土叠合柱构件，水平结构采用先张预应力框架梁7及SP板210，该混合结构体系整体安全可靠，装配率高，符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势。
(2)该混合结构体系中的装配式混凝土预制空心柱底部纵向受力筋采用机械连接，整体构件重量轻，模板用量减少90％，吊装施工方便；减少现场施工人员。空心柱空腔区域浇筑混凝土形成叠合柱受力构件，符合装配化的建筑工业化发展趋势。
(3)该混合结构体系中框架梁7采用先张法预应力框架梁7，提高了钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝。
(4)该混合结构体系的楼板采用SP板210，采用SP板210具有承载力高、跨度大、整体性好、抗震性好、阻燃隔热性好等特点，此混合结构体系不仅施工安装速度快，而且符合装配化、标准化的建筑工业化发展趋势，又是装配式建筑领域中的一项新技术。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种装配式建筑，其特征在于，包括：
预制混凝土空心柱和浇筑成型于所述空心柱的内部的中心柱，所述预制混凝土空心柱和所述中心柱共同形成叠合柱；
以及设置在叠合柱上的先张预应力框架梁和作为楼板设置于所述先张预应力框架梁的SP板。
2.根据权利要求1所述的装配式建筑，其特征在于：
所述空心柱的底部纵向受力钢筋与混凝土楼板/底板的纵筋可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的装配式建筑，其特征在于：
还包括连接套筒；
所述空心柱的底部纵向受力钢筋通过所述连接套筒与混凝土楼板/底板的纵筋连接。
4.根据权利要求1所述的装配式建筑，其特征在于：
还包括定型化模板；
所述定型化模板设置在所述空心柱底部后浇区。
5.根据权利要求4所述的装配式建筑，其特征在于：
从所述定型化模板的位置开始，在空心柱空腔区域浇筑混凝土，空腔区域的叠合层被浇筑混凝土后形成叠合柱受力构件。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装配式建筑，其特征在于：
所述框架梁为预制件，所述框架梁端部设置有键槽，所述键槽中放置有U形钢筋；
所述U形钢筋与所述空心柱的纵向受力钢筋通过后浇混凝土实现搭接。
7.根据权利要求6所述的装配式建筑，其特征在于：
所述框架梁的键槽处设置有键槽壁。
8.根据权利要求6所述的装配式建筑，其特征在于：
所述框架梁的键槽处不预留键槽壁，键槽部位箍筋和所述U形钢筋后浇筑形成所述键槽处的混凝土。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的装配式建筑，其特征在于：
所述SP板通过附加钢筋再浇筑与梁连接。
10.一种装配式建筑的施工方法，其特征在于：
施工方法包括如下步骤：
将所述空心柱设置在混凝土楼板/底板上，再向空心柱空腔区域浇筑完混凝土形成叠合柱；
将先张预应力的所述框架梁设置在所述叠合柱上；
将SP板设置在所述框架梁上，得到权利要求1-9任意一项的所述的装配式建筑。
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