CN112031231A - 一种全装配式楼盖及预制楼盖板单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全装配式楼盖及预制楼盖板单元，包括左侧预制楼盖板单元和右侧预制楼盖板单元，左侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的第一连接拐角，第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；右侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的与第一连接拐角对应布置的第二连接拐角，第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。本发明解决了现有预制楼盖板单元接缝连接处通过预埋件焊接而导致其连接方式复杂的技术问题。

Description

一种全装配式楼盖及预制楼盖板单元

技术领域

本发明涉及一种装配式楼盖结构设计与施工领域，尤其涉及一种全装配式楼盖及预制楼盖板单元。

背景技术

对于装配式楼盖而言，其包括多个顺序连接的预制楼盖板单元，预制楼盖板单元在工厂预制完成，在现场实现相邻两个预制楼盖板单元之间的连接，影响装配式楼盖结构性能的关键在于相邻两个预制楼盖板单元之间的连接上。

目前，预制混凝土楼盖体系主要有装配整体式楼盖体系和叠合式楼盖体系，即在预制板上铺钢筋网，后浇混凝土的一种预制楼盖结构，都属于“湿式”楼盖体系。 “湿式”楼盖后浇混凝土的存在，残留了现浇混凝土楼盖的缺点，需要大量的湿作业和现场作业，需要一定量的模板和支撑，作业复杂，质量不易保证，施工周期长，季节和气候对工程进度和质量影响大，且对资源消耗多，对环境影响大。预埋连接件“干式”楼盖的出现，减少了现场大量的湿作业，减轻了对模板和支撑的需求度，但楼盖整体性较差，楼盖承载能力和刚度比较依赖预埋连接件的性能。且楼盖初期刚度虽略大于现浇楼盖，随着荷载的增大，连接件出现滑移现象，刚度下降较明显，出现刚度低于现浇楼盖的情况。

在板缝连接的做法上，对于装配整体式楼盖体系，其预制板板侧要预留一定长度的钢筋然后通过构造措施使板侧钢筋连接在一起，板面要做拉毛处理，并铺设钢筋网片，然后浇注混凝土。该种做法虽然具有节省支撑和模板用量，楼盖刚度大的特点，但是其工艺复杂、工业化程度低、自重较大导致地震作用较大，对结构的造价及抗震设计不利。调查发现叠合式楼盖在温度作用和正常使用荷载作用下板缝后浇混凝土开裂的现象较为普遍，且齿槽式板缝连接抗剪承载力较差，地震作用下，楼盖在弹性工作阶段中板缝将率先发生破坏，板缝钢筋屈服后，楼盖整体性降低，将产生较大的平面内变形进而发生楼盖整体破坏，这一现象在多次大地震中较为常见。与此同时，试验显示，预埋连接件“干式”楼盖破坏前连接件先出现滑移，连接件附近出现斜向45度裂缝。随着荷载增大，裂缝逐渐发展，直到连接件附近处混凝土被破坏，连接件被拉出来，由此可见地震作用下楼盖板缝处将率先破坏并迅速发生整体性破坏。

以往的预制装配式混凝土“干式”楼盖，一般在混凝土楼板内做好预埋件，再通过焊接，将楼板连接成一个整体，再在板缝处用混凝土填充。这种楼板连接方式提升了楼盖性能，提升了楼盖整体性，但连接方式操作复杂，降低了实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全装配式楼盖，以解决现有预制楼盖板单元接缝连接处通过预埋件焊接而导致其连接方式复杂的技术问题；本发明的目的还在于提供一种该全装配式楼盖中使用的预制楼盖板单元。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种全装配式楼盖， 包括至少两块沿左右方向顺次布置的预制楼盖板单元，相邻两个预制楼盖板单元中，位置靠左的预制楼盖板单元为左侧预制楼盖板单元，位置靠右的预制楼盖板单元为右侧预制楼盖板单元，各预制楼盖板单元均包括钢筋骨架及与钢筋骨架浇筑成整体结构的混凝土体，相邻两个预制楼板单元之间具有板缝间隙，所述钢筋骨架包括与左右方向倾斜布置的横向钢筋和与横向钢筋垂直布置的纵向钢筋，左侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的第一连接拐角，第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；右侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的与第一连接拐角对应布置的第二连接拐角，第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接，第一连接拐角、第二连接拐角在上下方向上的投影交叉布置，第一连接拐角和与之对应的第二连接拐角形成一个连接组件，全装配式楼盖还包括扣于连接组件上下两侧的上盖板和下盖板，其中一个盖板上设置有与第一连接拐角适配的第一连接拐角定位槽，另外一个盖板上设置有于第二连接拐角适配的第二连接拐角定位槽，上盖板、下盖板之间通过连接螺栓、连接螺母锁紧，连接螺栓穿装于第一连接拐角、第二连接拐角的交叉空间内，连接螺栓的左右两侧分别与对应连接拐角的相邻拐角边接触配合，板缝间隙中于所述上盖板、下盖板的外侧填充有板缝混凝土体。

第一连接拐角有至少两对，各对中的两个第一连接拐角上下间隔布置，各对第一连接拐角沿前后方向间隔布置。

第一连接拐角、第二连接拐角均为直角拐角。

第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

所述第一连接拐角、第二连接拐角的交叉空间为菱形结构。

左侧预制楼盖板单元、右侧预制楼盖板单元的混凝土体的相邻侧面上开设有槽口相对的V形槽，所述连接混凝土填充满所述V形槽。

上盖板上设置有沿上下方向延伸的定位凸起/定位凹槽，下盖板上设置有与定位凸起/定位凹槽适配定位插配的定位凹槽/定位凸起，第一连接拐角定位槽的槽壁、第二连接拐角定位槽的槽壁为用于在上盖板、下盖板相对移动时挤压对应连接拐角的斜槽壁。

本发明中预制楼盖板单元的技术方案为：

一种全装配式楼盖的预制楼盖板单元，包括钢筋骨架及与钢筋骨架浇筑成整体结构的混凝土体，钢筋骨架包括与左右方向倾斜布置的横向钢筋和与横向钢筋垂直布置的纵向钢筋，预制楼板单元还包括第一连接拐角，第一连接拐角的一个拐角边与预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

第一连接拐角有至少两对，各对中的两个第一连接拐角上下间隔布置，各对第一连接拐角沿前后方向间隔布置。

第一连接拐角的一个拐角边与预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

本发明的有益效果为：使用时，左侧预制楼盖板单元、右侧预制楼盖板单元、上盖板和下盖板均为工厂预制件，使用时在左侧预制楼盖板单元的右侧放置右侧预制楼盖板单元，使得左侧预制楼盖板单元上的第一连接拐角位于右侧预制楼盖板单元的对应第二连接拐角的上侧或下侧，然后在紧挨的第一连接拐角和第二连接拐角的上下两侧设置上盖板和下盖板，上盖板、下盖板通过连接螺栓、连接螺母锁紧，同时连接螺栓穿装于第一连接拐角、第二连接拐角所形成的交叉空间中，随后在板缝间隙中填充板缝混凝土体就完成了相邻预制楼盖板单元的连接。整个楼盖的施工过程中，仅有在板缝间隙中填充板缝混凝土体为现浇过程，其他均为预制、现场装配，现浇工作很少，几乎可以忽略，两个预制楼盖板单元的连接简单方便。

此外，横向钢筋、纵向钢筋构成斜向布置的钢筋网，与双向板楼盖塑性铰线方向一致，传力更为直接和高效；本发明全装配式楼盖可有效传递预制楼盖板单元间的横板向弯矩和剪力，变单向板受力模式为双向板受力模式，从而大幅提高楼盖的竖向承载力和刚度；前述构造形式可有效提高楼盖的整体性和刚度，从而减轻楼盖在环境动力荷载和人至激励荷载作用下的振动效应，从而提高了楼盖的舒适度；通过竖向剪力的传递和相邻板块之间的相互作用而减小某一预制板因受到较大的集中力而产生的过大的挠度。

进一步的，本发明新型楼盖可提高楼盖的平面内受力性能，采用连接螺栓和盖板形成的子母扣连接板内斜向布置钢筋网的部分钢筋，可以有效传递楼板在风荷载和地震作用下的平面内剪力，增加了楼盖的平面内刚度和整体性，降低了楼盖在水平荷载下的变形，同时避免了预埋件“干式”楼盖因预埋件强度不足导致的平面内刚度不足和整体性不强的问题。可保证楼盖在设计基准烈度地震作用下始终处于弹性工作阶段，避免结构体系设计荷载传递路径因楼盖的破坏而发生改变，规避了设计目标以外的破坏模式的发生，如多次大地震中常见的预制楼盖因面内刚度和整体性较差而导致楼盖面内变形超过了楼板的支撑长度的破坏模式。与此同时，可以避免预埋连接件“干式”楼盖破坏前连接件先出现滑移，降低了楼盖承载能力和刚度对预埋连接件的依赖程度。

进一步的，本发明根据斜向布置钢筋网和机械式板缝节点各自力学性能，将两者运用于楼盖节点连接部位，与以往的节点连接方式相比，提高了楼盖的整体性和节点连接强度。第一连接拐角定位槽、第二连接拐角定位槽的槽壁均为斜坡结构，凹槽外大内小有利于钢筋的就位和限位；上、下盖板的定位凸起和定位凹槽配合，阻止了盖板变形和相对位移；钢筋网上下层连接时同时采用螺母在外侧的连接方式，方便操作。本构造方式构造简单，施工方便，且本连接方式具有较高的平面内抗剪承载力和抗变形能力，将连接螺栓与板内钢筋网直接相连的连接方式在具备一定抗剪承载力的同时具有较大的平面外抗弯能力，连接件设置于楼盖中部，同时可以有效传递预制楼板横板向应力，从而提高楼盖的竖向承载力和刚度。

进一步的，板顶和板底两个连接件配合使用可形成一个力偶机制，使两个连接件达到拉压平衡而相互作用，板顶和板底配合布置的连接件可以传递横板向弯矩，避免单一连接件在复杂受力状况下出现过早破坏的现象，两个连接件配合使用的效果优于单一连接件独自使用的效果。在水平荷载下，板顶和板底连接件可传递楼盖平面内内力，提高楼盖平面内刚度和楼盖的隔板作用，对提高结构抗震性能有显著作用。

附图说明

图1是本发明中左侧预制楼盖板单元、右侧预制楼盖板单元连接示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3中钢筋骨架与混凝土体和对应连接拐角的配合示意图；

图5是图1中上盖板、下盖板与连接螺栓、连接螺母的配合示意图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的仰视图；

图8是图1中上盖板的结构示意图；

图9是图8的左视图；

图10是图8的仰视图；

图11是图1中下盖板的结构示意图；

图12是图11的左视图；

图13是图11的仰视图。

具体实施方式

本发明中全装配式楼盖的实施例如图1~13所示：包括至少两块沿左右方向顺次布置的预制楼盖板单元，相邻两个预制楼盖板单元中，位置靠左的预制楼盖板单元为左侧预制楼盖板单元2，位置靠右的预制楼盖板单元为右侧预制楼盖板单元1。各预制楼盖板单元均包括钢筋骨架3及与钢筋骨架浇筑成整体结构的混凝土4，相邻两个预制楼板单元之间具有板缝间隙22，钢筋骨架包括与左右方向倾斜布置的横向钢筋3-1和与横向钢筋垂直布置的纵向钢筋3-2，也就是说横向钢筋和纵向钢筋构成了一个倾斜钢筋骨架，左侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的第一连接拐角5，在本实施例中，第一连接拐角上下成对布置，也就是说，一对中的两个第一连接拐角，其中一个第一连接拐角设置于左侧预制楼板单元的顶部，另外一个第一连接拐角设置于左侧预制楼板单元的底部，而左侧预制楼板单元的前后方向，共设置有两对第一连接拐角。

右侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的与第一连接拐角对应布置的第二连接拐角9，各第一连接拐角与对应第二连接拐角高低布置且接触配合，第一连接拐角、第二连接拐角均为直角拐角，第一连接拐角、第二连接拐角的交叉空间为菱形结构。在本实施例中，第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。本实施例中的一体连接指的是一体铸造成型或焊接成一体结构。

全装配式楼盖还包括扣于第一连接拐角与对应第二连接拐角上下两侧的上盖板6和下盖板10，其中一个盖板上设置有与第一连接拐角适配的第一连接拐角定位槽14，另外一个盖板上设置有与第二连接拐角适配的第二连接拐角定位槽18，上盖板、下盖板之间通过连接螺栓8、连接螺母7锁紧，连接螺栓8穿装于第一连接拐角5、第二连接拐角9的交叉空间内，连接螺栓的左右两侧分别与对应连接拐角的相邻拐角边接触配合，板缝间隙中于所述上盖板6、下盖板10的外侧填充有板缝混凝土体12。在对应的盖板上设置有供对应连接螺杆的螺帽端沉入安装的螺帽沉孔20。上盖板6上设置有沿上下方向延伸的定位凹槽22，下盖板10上设置有与定位凹槽22适配定位插接的定位凸起17，第一连接拐角定位槽的槽壁、第二连接拐角定位槽的槽壁为用于在上盖板、下盖板相对移动时挤压对应连接拐角的斜槽壁13。图中项21表示供连接螺栓穿过的螺栓穿孔。

板缝间隙中于所述上盖板、下盖板的外侧填充有板缝混凝土体，左侧预制楼盖板单元、右侧预制楼盖板单元的混凝土体的相邻侧面上开设有槽口相对的V形槽11，所述连接混凝土填充满所述V形槽。

在楼盖装配时，以其中一对第一连接拐角与对应一对第二连接拐角为例进行说明，如图1所述，该对中的两个第一连接拐角上下间隔布置，对应一对中的两个第二连接拐角上下间隔布置，其中一个第一连接拐角位于对应一个第二连接拐角的上侧，另外一个第一连接拐角位于对应一个第二连接拐角的下侧，对应的第一连接拐角、第二连接拐角交叉布置且相邻面接触配合。一个第一连接拐角和与之对应的第二连接拐角形成一个连接组件，每一个连接组件都配套一个上盖板和下盖板，上盖板、下盖板扣装于连接组件的上下两侧，在上盖板和下盖板配合时，上盖板、下盖板上的定位凹槽和定位凸起配合，防止了盖板变形和相对位移，第一连接拐角定位槽、第二连接拐角定位槽对相应连接拐角的钢筋进行挤压，可以实现第一连接拐角、第二连接拐角的就位和限位，通过连接螺栓和连接螺母实现上盖板、下盖板的锁紧，方面操作。上下两个连接组件和对应的上盖板、下盖板、连接螺栓和连接螺母上下对称布置，可以使螺栓连接操作更加便捷，也可以保证楼板混凝土保护层厚度保持一致。在制作预制板时，将预制楼盖板单元的对应侧面做成凹陷的V形槽，在浇筑混凝土时可以有效增加板缝混凝土体与预制楼盖板单元之间的咬合力，增加了楼盖的整体性，板缝混凝土体结硬后可传递竖向建立，共同使得楼盖具有双向传力的特点。

预制楼盖板单元的实施例如图1~13所示：预制楼盖板单元的具体结构与上述各全装配式楼盖实施例中的左侧预制楼盖板单元或右侧预制楼盖板单元相同，在此不再详述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种全装配式楼盖， 包括至少两块沿左右方向顺次布置的预制楼盖板单元，相邻两个预制楼盖板单元中，位置靠左的预制楼盖板单元为左侧预制楼盖板单元，位置靠右的预制楼盖板单元为右侧预制楼盖板单元，各预制楼盖板单元均包括钢筋骨架及与钢筋骨架浇筑成整体结构的混凝土体，相邻两个预制楼板单元之间具有板缝间隙，其特征在于：所述钢筋骨架包括与左右方向倾斜布置的横向钢筋和与横向钢筋垂直布置的纵向钢筋，左侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的第一连接拐角，第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；右侧预制楼板单元还包括位于所述板缝间隙中的与第一连接拐角对应布置的第二连接拐角，第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接，第一连接拐角、第二连接拐角在上下方向上的投影交叉布置，第一连接拐角和与之对应的第二连接拐角形成一个连接组件，全装配式楼盖还包括扣于连接组件上下两侧的上盖板和下盖板，其中一个盖板上设置有与第一连接拐角适配的第一连接拐角定位槽，另外一个盖板上设置有于第二连接拐角适配的第二连接拐角定位槽，上盖板、下盖板之间通过连接螺栓、连接螺母锁紧，连接螺栓穿装于第一连接拐角、第二连接拐角的交叉空间内，连接螺栓的左右两侧分别与对应连接拐角的相邻拐角边接触配合，板缝间隙中于所述上盖板、下盖板的外侧填充有板缝混凝土体。

2.根据权利要求1所述的全装配式楼盖，其特征在于：第一连接拐角有至少两对，各对中的两个第一连接拐角上下间隔布置，各对第一连接拐角沿前后方向间隔布置。

3.根据权利要求1所述的全装配式楼盖，其特征在于：第一连接拐角、第二连接拐角均为直角拐角。

4.根据权利要求1所述的全装配式楼盖，其特征在于：第一连接拐角的一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接；第二连接拐角的一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第二连接拐角的另外一个拐角边与右侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

5.根据权利要求1所述的全装配式楼盖，其特征在于：所述第一连接拐角、第二连接拐角的交叉空间为菱形结构。

6.根据权利要求1所述的全装配式楼盖，其特征在于：左侧预制楼盖板单元、右侧预制楼盖板单元的混凝土体的相邻侧面上开设有槽口相对的V形槽，所述连接混凝土填充满所述V形槽。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的全装配式楼盖，其特征在于：上盖板上设置有沿上下方向延伸的定位凸起/定位凹槽，下盖板上设置有与定位凸起/定位凹槽适配定位插配的定位凹槽/定位凸起，第一连接拐角定位槽的槽壁、第二连接拐角定位槽的槽壁为用于在上盖板、下盖板相对移动时挤压对应连接拐角的斜槽壁。

8.一种全装配式楼盖的预制楼盖板单元，包括钢筋骨架及与钢筋骨架浇筑成整体结构的混凝土体，其特征在于：钢筋骨架包括与左右方向倾斜布置的横向钢筋和与横向钢筋垂直布置的纵向钢筋，预制楼板单元还包括第一连接拐角，第一连接拐角的一个拐角边与预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与左侧预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

9.根据权利要求8所述的预制楼盖板单元，其特征在于：第一连接拐角有至少两对，各对中的两个第一连接拐角上下间隔布置，各对第一连接拐角沿前后方向间隔布置。

10.根据权利要求5所述的预制楼盖板单元，其特征在于：第一连接拐角的一个拐角边与预制楼板单元的对应横向钢筋一体连接，第一连接拐角的另外一个拐角边与预制楼板单元的对应纵向钢筋一体连接。

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