CN112681511B - 以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,主要系以型钢取代部分钢筋制成柱加劲构件、梁加劲构件、墙加劲构件及板加劲构件,所述的这些加劲构件可先在工厂生产后,再运送至工地现场进行组装架设,而其施工方法的步骤为:放样、建构基座板、各加劲构件的组装、智慧监控系统建立、水电消配管、模板组装、混凝土灌浆及拆模等即可完工,而该墙加劲构件与该板加劲构件的相对二侧面再以钢筋呈横向及直向交错形成格框状,将横向及直向的钢筋外端伸至柱内及梁内,以供该模板方便架设并可增加其强度,并以该智慧监控系统来进行施工安全的监控,如此,可大幅节省建筑施工工时及施工人力与确保施工安全。

Description

以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法
技术领域
本发明涉及一种以型钢取代部分钢筋来组立钢筋混凝土构造的施工方法。
背景技术
传统建筑物的钢筋混凝土构造(简称RC构造)其施工步骤依序为:放样、钢筋组立、水电消配管、模板组装、混凝土灌浆、拆模、粉刷装饰等步骤才能完工,而传统RC构造主要是使用钢筋来做为结构的组立构件,请参阅图1、图1A所示,传统RC构造的钢筋构件1分为柱钢筋构件10、梁钢筋构件11、板钢筋构件12及墙钢筋构件13等,其中柱钢筋构件10又由柱主钢筋100及柱箍筋101以铁丝来一一绑扎而成,而梁钢筋构件11由梁主钢筋110及梁箍筋111以铁丝来一一绑扎而成,板钢筋构件12由上层钢筋120及下层钢筋121以铁丝来一一绑扎而成,墙钢筋构件13由直向钢筋130及横向钢筋131以铁丝来一一绑扎而成,故建筑物的钢筋构件1的组立极为费时、费事,且钢筋构件1组立完成后,再于钢筋构件1外侧搭设模板14,以作为灌注混凝土的铸模,然后再于该模板14所形成的铸模中灌注混凝土,使得混凝土包覆钢筋构件1以形成RC结构,待混凝土凝固至一定强度后,再将模板14拆除,然后再于混凝土表面进行粉刷装饰,如此方可完成全部的施工程序。
而现有RC构造的缺失如下:
1、现有RC构造全程工序约有90%以上需在施工现场组装制作,整体作业效率差,精度与品质控制性也不良。
2、随着全球气候暖化,现有RC构造施工常是暴露于炎炎高温与脏乱环境下进行,或因雨天而无法施工,因而影响工作效率,也造成年青人不愿意投入营建产业的原因的一。
3、随着全球经济成长,境外劳工引入渐渐困难,又加上本地技术劳工越来越高龄化,衍生营建产业缺工严重的问题。
4、由于钢筋细长比大,而且仅仅以铁丝来绑扎钢筋,使组立完成的钢筋构架不具稳固性。
5、RC构造为利于施工,须将每层楼的柱主钢筋做必要搭接或以续接器续接;相对地,梁主钢筋续接相对较少;故现有RC构造存在着「强梁弱柱」的潜在问题,其可由地震导致建物倒塌几乎是因柱毁损所致得到引证。
6、基础柱钢筋构件在组立时,因缺乏可精准稳固的放置点,仅能以钢筋架设简易三角架支撑型式来定位,除较无法精准定位外,也难以确保其直立度。
7、现有RC构造施工时,钢筋组立、水电消配管与模板组装三者通常需交互施工,常造成相互等待,除浪费工期外,组装模板时穿破水电消管的情事也时有所闻。
8、模板组装与钢筋组立常因两者没有准确而牢靠一致的参考基准线,经常造成一侧保护层不足,另一侧保护层太厚的缺失。
9、对具有不同曲率的柱、梁、板、墙等异形RC构件的模板组立较为困难,通常需要借助宝丽龙(polylon)来协助组立,除有污染环境的顾虑外,组立精度也不佳。
10、由于梁柱接合处钢筋量多,而不利于混凝土灌注,除易产生混凝土蜂窝现象外,衍生加水灌浆的不良行为,也属常见。
11、传统RC构造绝大部分的工程都是在施工现场作业,其施工精度低劣,拆模后需大量粉刷整平与修饰等作业,除费工、费时外,更增加营建成本。
发明内容
本发明的主要目的,系在提供一种以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,可有效解决传统钢筋混凝土构造在施工作业时所存在的缺失。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,系先于工厂生产柱、梁、墙、板的各加劲构件后再运送至建筑施工现场进行组装搭建,该柱加劲构件设有一柱座连接板,该柱座连接板上设有数个柱座锚定孔,该柱座连接板上焊固有数支柱型钢,于两两该柱型钢之间设有数支柱钢筋,而于该柱型钢与该柱钢筋的外部圈绕有数个柱箍筋并以焊接方式予以焊固,并设置有数支系筋,另于该柱型钢与该柱钢筋的外部围绕设有数组柱梁连接组件及柱模板连接组件,该梁加劲构件设有数支梁型钢,该梁型钢的二端部上各设有组接孔,另于该梁型钢近两端部上各设有裁切口,于两两该梁型钢之间设有数支梁钢筋,而梁钢筋的外端向外延伸设有预留长度,而于该梁型钢与该梁钢筋的外部圈绕有数个梁箍筋并以焊接方式予以焊固,另于该梁型钢的外部围绕设有数组梁墙连接组件及梁板连接组件,其施工步骤如下:
1、放样;
2、建构基座板:依放样位置建置基础,并利用于该基础下部欲设置柱体的位置处各构建有基座板,于该基座板上设有数个锚定扣件;
3、加劲构件组装:将柱加劲构件、梁加劲构件、墙加劲构件及板加劲构件予以相互组接搭建;
(1)柱加劲构件的组立,将该柱加劲构件吊挂于基础位置,使该柱连接板置于该基座板上,而该基座板上的锚定扣件系穿设于该柱加劲构件的柱座连接板上的柱座锚定孔,将该柱加劲构件调整至精确位置后,凭借锁固元件锁固于锚定扣件上,将该柱加劲构件的柱座连接板固定于该基座板上,而欲延伸楼层,则凭借型钢续接板及钢筋续接器向上联结另一柱加劲构件;
(2)梁加劲构件的组立,系将该梁加劲构件推升或吊至相邻的两该柱加劲构件之间,并使该梁加劲构件的端部位于柱梁连接组件的位置处,并由该柱梁连接组件上的扣接件穿设于该梁加劲构件端部的组接孔内将其锁固扣接,再将梁钢筋外端的预留长度推拉伸至柱内或延伸至相邻的梁内,完成将该梁加劲构件组立于相邻的两该柱加劲构件间;
(3)墙加劲构件的组立,将数件该墙加劲构件直向排列,再将该墙加劲构件的主杆件端部上的组接孔对应于该梁加劲构件的梁墙连接组件,并由扣接件将其相互锁固扣接,再于其内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状,将横向及直向的该钢筋外端伸至柱内及梁内,完成该墙加劲构件的组立,于相邻的两该墙加劲构件间设有数固接件,而该数固接件由扣接件锁固于相邻的两次杆件上,形成格框式架构的墙部,再于格框式架构的墙部内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状;
(4)板加劲构件的组立,将数件该板加劲构件水平排列,再将该板加劲构件的主杆件端部上的组接孔对应于该梁加劲构件的梁板连接组件,并由扣接件将其相互锁固扣接,再于其上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状,将横向及直向的该钢筋外端伸至梁内,完成该板加劲构件的组立,于相邻的两该板加劲构件间设有数固接件,而该数固接件由扣接件锁固于相邻的两次杆件上,形成格框式架构的板部,再于格框式架构的板部上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状;
4、智慧监控系统建立:于各该柱加劲构件、各该梁加劲构件、各该墙加劲构件及各该板加劲构件上设置应变/应力感测元件,在各柱加劲构件上设置三轴向加速度/倾斜感测元件,并凭借信号线连接至物联网模块上,并接上云端,即可实施RC构造的施工安全监控;
5、水电消配管:根据水电及消防设计于各加劲构件中配置水电、消防等管线与配件;
6、模板组装:模板依各加劲构件表面尺度裁切为板材,于模板上设有数个穿孔,模板凭借锁固组件分别与各加劲构件上的连接件相互锁固,于各加劲构件的外部组装模板形成灌浆空间;
7、混凝土灌浆:依设计配比浇筑混凝土,并控制其灌浆速度,避免模板产生大的变形或爆模现象;
8、拆模:待混凝土凝固至一定强度后即可进行拆模;
9、完工。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其中,于该格框式架构的板部内置入有数个空心元件。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其中,于该模板的外侧加设数支加固材,加强该模板架设的稳固性。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其中,于该模板的内面设有加劲座,该加劲座内设有插槽,于该柱、梁、墙、板的各加劲构件外侧面上加装有插板配件,该插板配件系插设入该模板的加劲座的插槽内,将模板稳固组装定位。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其中,利用该锁固组件来组立该模板的方式,可利用其拆模后留下的该连接件来锁固三角架,于该三角架上铺上踏板与护栏可成为稳固的工作台。
本发明以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其优点系在:
1、本发明将传统RC构造的柱、梁、墙、板的部分钢筋以型钢替代,可增加所组立的加劲构件的整体稳定性之外,也有利于可先在工厂生产柱、梁、墙、板等加劲构件。
2、于柱、梁、墙、板的加劲构件上设置柱与梁、梁与墙以及梁与板等连接组件,以及其与模板组装的连接件,除可控制模板组装的精准度外,也可确保加劲材的保护层厚度,对异形构件也具使用性。
3、可依据所能运输加劲构件的长度,规划立柱加劲构材搭接的楼层数,例如12米规格者可以三层楼内错开搭接一处,可改善传统RC工法需要每层搭接的缺失,进而达到「强柱弱梁」的设计理想。
4、本发明的工法的模板可适用于传统模板、清水模板、混凝土板与装饰板等,而且容易与加劲构件扣接,尤其使用清水模板、混凝土板与装饰板更可节省粉刷与装饰等工程费用及其作业工期。
5、本发明的加劲构件及模板组件,均可先在工厂进行加工,并且可配合工厂自动化生产,除可不受施工现场恶劣环境影响外,也可减少技术劳工的需求,而且可以增进构件的制作精度。
6、柱的加劲构件底部固接一个柱座连接板,其可用以与基础基座的锚定扣件结合外,也可用以其来进行微调,俾以准确放置柱加劲构件。
7、为达成「强柱弱梁」的设计需求,乃在梁与柱接合的梁的塑性铰接处将梁加劲构件的型钢上设有几何形状的裁切口,以确保塑性铰接处能产生在结构分析位置上。
8、本发明的工法,特别于柱、梁的加劲构件可能产塑性铰接处装设应变/应力感测元件;而且在柱上装设有三轴向加速度/倾斜感测元件,并使用物联网(IoT)模块联结并上传至云端,来监测RC构造施工所产生的变形与倾斜外,也可做为完工后建物的智慧监控与预警装置。
9、缘于本发明的工法,柱梁的部分钢筋以型钢替代,且以柱梁连接组件相互固接,因此可以改善传统梁柱接合处钢筋量多而混凝土灌浆空间减少的缺失,因而可减少混凝土蜂窝的发生。
10、本发明可用于一般建筑物,也可以使用于各种土木工程、大地工程、水利工程等RC构造物。
11、本发明因使用模板连接组件来组装模板,待灌注混凝土凝固达到一定强度后,可以来扣接三角架,用以搭建工作台,可免除鹰架搭建,俾以节省鹰架费用与减少鹰架灾害事故,而若用于桥梁的长墩柱施工,则可替代钢制滑动模板。
12、经由本发明的实施,预估的全程工序约有70%以上都可在工厂组装制作完成,并可配合5G、IoT与AI等技术,让RC建筑施工与使用均能落实至既安全又健康的目标。
附图说明
图1A所示是传统钢筋混凝土构造的立体图。
图1B所示是图1A的A部分的放大示意图。
图2A所示是本发明实施例的柱加劲构件的立体图。
图2B所示是图2A的A部分的放大示意图。
图2C所示是图2A的B部分的放大示意图。
图2D所示是图2A的C部分的放大示意图。
图3A所示是本发明的柱加劲构件第二实施例的立体图。
图3B所示是图3A的A部分的放大示意图。
图3C所示是图3A的B部分的放大示意图。
图4A所示是本发明实施例的梁加劲构件的立体图。
图4B所示是图4A的A部分的放大示意图。
图5A所示是本发明的梁加劲构件第二实施例的立体图。
图5B所示是图5A的A部分的放大示意图。
图6A所示是本发明的墙加劲构件第一实施例的立体图。
图6B所示是图6A的A部分的放大示意图。
图7所示是本发明的墙加劲构件第二实施例的立体图。
图8所示是本发明的墙加劲构件第三实施例的立体图。
图9所示是本发明的墙加劲构件第四实施例的立体图。
图10A所示是本发明的板加劲构件第一实施例的立体图。
图10B所示是图10A的A部分的放大示意图。
图11所示是本发明的板加劲构件第二实施例的立体图。
图12所示是本发明的板加劲构件第三实施例的立体图。
图13所示是本发明的板加劲构件第四实施例的立体图。
图14所示是本发明实施例加劲构件以扣接方式的组装示意图。
图15所示是本发明实施例的施工流程图。
图16A所示是本发明实施例于施工现场组装的立体示意图。
图16B所示是图16A的A部分的放大示意图。
图16C所示是图16A的B部分的放大示意图。
图16D所示是图16A的C部分的放大示意图。
图16E所示是图16A的D部分的放大示意图。
图17A所示是本发明墙加劲构件第一实施例的组立示意图。
图17B所示是图17A的A部分的放大示意图。
图18A所示是本发明板加劲构件第一实施例的组立示意图。
图18B所示是图18A的A部分的放大示意图。
图19A所示是本发明模板组装第一实施例的示意图。
图19B所示是本发明模板组装第一实施例的部分放大示意图。
图20A所示是本发明墙加劲构件第三实施例的组立示意图。
图20B所示是图20A的A部分的放大示意图。
图21A所示是本发明板加劲构件第一实施例加装空心元件的组立示意图。
图21B所示是图21A的A部分的放大示意图。
图22所示是本发明板加劲构件第三实施例的组立示意图。
图23A所示是本发明模板组装第二实施例的示意图。
图23B所示是本发明模板组装第二实施例的部分放大示意图。
图24A所示是本发明运用于异形梁柱的RC构造示意图。
图24B所示是图24A的A部分的放大示意图。
图24C所示是图24A的B部分的放大示意图。
图25所示是本发明实施例运用于桥墩柱使用的示意图。
图26所示是本发明实施例运用于挡土墙使用的示意图。
附图标记说明:1钢筋构件;10柱钢筋构件;100柱主钢筋;101柱箍筋;11梁钢筋构件;110梁主钢筋;111梁箍筋;12板钢筋构件;120上层钢筋;121下层钢筋;13墙钢筋构件;130直向钢筋;131横向钢筋;14模板;2柱加劲构件;20柱座连接板;200柱座锚定孔;21柱型钢;210组接孔;22柱钢筋;23柱箍筋;24系筋;25柱梁连接组件;250扣接件;26柱模板连接组件;27连接件;28型钢续接板;29钢筋续接器;3梁加劲构件;30梁型钢;300组接孔;301裁切口;31梁钢筋;310预留长度;32梁箍筋;33梁墙连接组件;330扣接件;34梁板连接组件;340扣接件;35腹筋;36系筋;37梁柱连结板;370组接孔;4墙加劲构件;40主杆件;400组接孔;41次杆件;410扣接件;411固接件;42斜杆件;43次杆件;44钢筋;5板加劲构件;50主杆件;500组接孔;51次杆件;510扣接件;511固接件;52斜杆件;53次杆件;54钢筋;55空心元件;6基础;60基座板;61锚定扣件;62锁固元件;70应变/应力感测元件;71三轴向加速度/倾斜感测元件;72信号线;73物联网模块;8模板;80穿孔;81锁固组件;82加固材;83加劲座;830插槽;84插板配件;a螺丝与螺帽;b三角架。
具体实施方式
有关本发明为达上述的使用目的与功效,所采用的技术手段,兹举出较佳可行的实施例,并配合图式所示,详述如下:
本发明RC构造的钢筋结构主要系以型钢取代部分钢筋来组立结构的构件,称的为「加劲构件」,以区别现有的钢筋构件,而该加劲构件可先行在工厂生产后再运送至现场组装搭建。
本发明各加劲构件的实施例,请参阅图2A~图13所示,本发明的加劲构件分为柱加劲构件2、梁加劲构件3、墙加劲构件4及板加劲构件5等,其中,该柱加劲构件2设有一柱座连接板20,该柱座连接板20上设有数个柱座锚定孔200(如图2A、图2B所示),该柱座连接板20上焊固有数支柱型钢21,于两两该柱型钢21之间设有数支柱钢筋22(将现有RC构造的部分柱主钢筋以柱型钢替代),而于该柱型钢21与该柱钢筋22的外部圈绕有数个柱箍筋23并以焊接方式予以焊固,并设置有数支系筋24,另于该柱型钢21与该柱钢筋22的外部围绕设有数组柱梁连接组件25及柱模板连接组件26(如图2C所示,将现有RC构造的部分柱箍筋以柱梁连接组件25及柱模板连接组件26替代),该柱梁连接组件25及该柱模板连接组件26可以焊接方式固设于该柱型钢21上,也可以螺丝、螺帽的螺锁扣接方式固设于该柱型钢21上,该柱梁连接组件25上组设有扣接件250(该扣接件250可设为螺丝、螺帽),该柱模板连接组件26上设有连接件27,该柱型钢21的端部上设有供续接另一柱型钢21的型钢续接板28,该柱钢筋22的端部上设有供续接另一柱钢筋22的钢筋续接器29(如图2A、图2D所示);该柱加劲结构2的第二实施例,请参阅图3A、图3B、图3C所示,系将第一实施例的柱座连接板20上焊固有数支柱型钢21与柱钢筋22,该柱型钢21与该柱钢筋22系依设计设为曲线形,且在该柱型钢21上设有数个柱、梁连结的组接孔210(如图3C所示),而构建成异形柱加劲结构2;该梁加劲构件3设有数支梁型钢30(如图4A、图4B所示),该梁型钢30的二端部上各设有组接孔300,另于该梁型钢30近两端部上各设有裁切口301,于两两该梁型钢30之间设有数支梁钢筋31(将现有RC构造的部分梁主钢筋以梁型钢替代),而梁钢筋31的外端向外延伸设有预留长度310(该预留长度310在安装前先缩入于梁内),而于该梁型钢30与该梁钢筋31的外部圈绕有数个梁箍筋32并以焊接方式予以焊固,另于该梁型钢30的外部围绕设有数组梁墙连接组件33及梁板连接组件34(如图4B所示,将现有RC构造的部分梁箍筋以梁墙连接组件33及梁板连接组件34替代),该梁墙连接组件33及该梁板连接组件34可以焊接方式固设于该梁型钢30上,也可以螺丝、螺帽的螺锁扣接方式固设于该梁型钢30上,该梁墙连接组件33上组设有扣接件330(该扣接件330可设为螺丝、螺帽),该梁板连接组件34上设有扣接件340及连接件27;该梁加劲结构3的第二实施例,请参阅第5、5A所示,系将第一实施例的数支梁型钢30与梁钢筋31依设计辗弯成曲线形,于深梁的梁腹设置有数支腹筋35,并绑扎有数支系筋36,以增强深梁的抗剪力,且在该梁型钢30上焊接有数个梁柱连结板37,该梁柱连接板37上设有数个组接孔370用以与异形柱加劲构件2相互扣接,以的形成异形梁加劲构件3;该墙加劲构件4可由数种形式构成,该墙加劲构件4的第一实施例,请参阅图6A、图6B所示,由二型钢相对设置组成的主杆件40,该主杆件40的二端部上各设有一组接孔400,二该主杆件40的相对内、外壁面上设有数个连接件27,二该主杆件40之间设有数个次杆件41,该次杆件41系以焊接或螺丝、螺帽固设于该主杆件40上,该次杆件41是L型的固定件,该次杆件41上组设有扣接件410;该墙加劲构件4的第二实施例,请参阅图7所示,系于第一实施例的二该主杆件40与二该次杆件41之间加设数支斜杆件42而成桁架式;该墙加劲构件4的第三实施例,请参阅图8所示,由二型钢相对设置组成的主杆件40,该主杆件40的二端部上各设有一组接孔400,二该主杆件40的相对内、外壁面上设有数个连接件27,二该主杆件40之间设有数个次杆件43,该次杆件43系以焊接或螺丝、螺帽固设于该主杆件40上;该墙加劲构件4的第四实施例,请参阅图9所示,系于第三实施例的二该主杆件40与二该次杆件43之间加设数支斜杆件42而成桁架式;该板加劲构件5也可由数种形式构成,该板加劲构件5的第一实施例,请参阅图10A、图10B所示,由二型钢相对设置组成的主杆件50,该主杆件50的二端部上各设有一组接孔500,位于下方的该主杆件50的板面上设有数个连接件27,二该主杆件50之间设有数个次杆件51,该次杆件51系以焊接或螺丝、螺帽固设于该主杆件50上,该次杆件51是L型的固定件,该次杆件51上组设有扣接件510;该板加劲构件5的第二实施例,请参阅图11所示,系于第一实施例的二该主杆件50与二该次杆件51之间加设数支斜杆件52而成桁架式;该板加劲构件5的第三实施例,请参阅图12所示,由二型钢相对设置组成的主杆件50,该主杆件50的二端部上各设有一组接孔500,位于下方的该主杆件50的板面上设有数个连接件27,二该主杆件50之间设有数个次杆件53,该次杆件53系以焊接或螺丝、螺帽固设于该主杆件50上;该板加劲构件5的第四实施例,请参阅图13所示,系于第三实施例的二该主杆件50与二该次杆件53之间加设数支斜杆件52而成桁架式,如此,即为以型钢取代部分钢筋来组立钢筋混凝土构造的加劲结构。
本发明的柱、梁、墙、板的加劲构件也可由扣接方式取代焊接方式来完成,扣接方式可由螺丝与螺帽a相互螺锁固定,如图14所示,以扣接方式来组装,因为没有使用焊接,因而较无焊接的热温差产生的差异变形。
本发明先于工厂生产上述各加劲构件后再运送至建筑施工现场进行组装搭建,请参阅图15~图19B所示,其施工步骤如下:
1、放样;
2、建构基座板:请参阅第16、16图A所示,依放样位置建置基础6,并利用该基础6下部欲设置柱体的位置处构建有基座板60,于该基座板60上设有数个锚定扣件61;
3、加劲构件组装:请参阅第16~18图A所示,将柱加劲构件2、梁加劲构件3、墙加劲构件4及板加劲构件5予以相互组接搭建;
(1)柱加劲构件2的组立,将柱加劲构件2吊挂于基础6位置,使柱连接板20置于基座板60上(如图16B所示),而该基座板60上的锚定扣件61系穿设于该柱加劲构件2的柱座连接板20上的柱座锚定孔200,将柱加劲构件2调整至精确位置后,凭借锁固元件62锁固于锚定扣件61上,将柱加劲构件2的柱座连接板20固定于基座板60上,而为增加柱加劲构件2的稳定性,可利用斜杆或拉索加以支撑,而欲延伸楼层,则凭借型钢续接板27及钢筋续接器28向上联结另一柱加劲构件2(如图16E所示);
(2)梁加劲构件3的组立,系将梁加劲构件3推升或吊至相邻的两柱加劲构件2之间,并使梁加劲构件3的端部位于柱梁连接组件25的位置处(如图16C所示),并由柱梁连接组件25上的扣接件250穿设于梁加劲构件3端部的组接孔300内将的锁固扣接,再将梁钢筋31的预留长度310推拉伸至柱内或延伸至相邻的梁内,完成将梁加劲构件3组立于相邻的两柱加劲构件2间;
(3)墙加劲构件4的组立,将数件墙加劲构件4直向排列(如图17A、图17B所示),再将墙加劲构件4的主杆件40端部上的组接孔400对应于梁加劲构件3的梁墙连接组件33,并由扣接件330将的相互锁固扣接,再于其内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋44形成格框状,将横向及直向的钢筋44外端伸至柱内及梁内,完成墙加劲构件4的组立;
(4)板加劲构件5的组立,将数件板加劲构件5水平排列(如图18A、图18B所示),再将板加劲构件5的主杆件50端部上的组接孔500对应于梁加劲构件3的梁板连接组件34,并由扣接件340将的相互锁固扣接,再于其上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋54形成格框状,将横向及直向的钢筋54外端伸至梁内,完成板加劲构件5的组立;
4、智慧监控系统建立:于各柱加劲构件2、各梁加劲构件3、各墙加劲构件4及各板加劲构件5上设置应变/应力感测元件70,在各柱加劲构件2上设置三轴向加速度/倾斜感测元件71,凭借信号线72连接至物联网(IoT)模块73上(如图16A~图16E所示),并接上云端,即可实施RC构造的施工安全监控;
5、水电消配管:根据水电及消防设计于加劲构件中配置水电、消防等管线与配件;
6、模板组装:于各加劲构件的外部组装模板8形成灌浆空间,如图16A、图19A所示;
7、混凝土灌浆:依设计配比搅注混凝土,并控制其灌浆速度,避免模板产生大的变形或爆模现象;
8、拆模:待混凝土凝固至一定强度后即可进行拆模;
9、完工。
施工方法中的墙加劲构件4的组立方式可为多种样式,应用前述墙加劲构件4的第一实施例所述,请参阅图6A、图17A、图17B所示,将数件墙加劲构件4直向排列,并于相邻的两墙加劲构件4间设有数固接件411,而该固接件411由扣接件410锁固或焊接固设于相邻的两次杆件41上,形成格框式架构的墙部(如图17A、图17B所示),再将组立后的墙部的墙加劲构件4的主杆件40端部上的组接孔400对应于梁加劲构件3的梁墙连接组件33,并由扣接件330将的相互锁固扣接,再于格框式架构的墙部内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋44形成格框状,将横向及直向的钢筋44外端伸至柱内及梁内,完成墙加劲构件4的组立;而前述墙加劲构件4的第二实施例的组立方式如同第一实施例所述,故不再赘述;应用前述墙加劲构件4的第三实施例所述,请参阅图9、图20A、图20B所示,同样将数件墙加劲构件4直向排列,将墙加劲构件4的主杆件40端部上的组接孔400对应于梁加劲构件3的梁墙连接组件33,并由扣接件330将的相互锁固扣接,再于其内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋44形成格框状,将横向及直向的钢筋44外端伸至柱内及梁内,完成墙加劲构件4的组立;而前述墙加劲构件4的第四实施例的组立方式如同第三实施例所述,故不再赘述。
施工方法中的板加劲构件5的组立方式可为多种样式,应用前述板加劲构件5的第一实施例所述,请参阅图10A、图18A、图18B所示,将数件板加劲构件5水平排列,并于相邻的两板加劲构件5间设有数固接件511,而该固接件511由扣接件510锁固扣接于相邻的两次杆件51上,形成格框式架构的板部(如图18A、图18B所示),再将组立后的格框状板部的板加劲构件5的主杆件50端部上的组接孔500对应于梁加劲构件3的梁板连接组件34,并由扣接件340将的相互锁固扣接,再于格框式架构的板部上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋54形成格框状,将横向及直向交错的钢筋54外端伸至梁内,完成板加劲构件5的组立;应用上述板加劲构件5的第一实施例所述组装为格框式架构的板部,请参阅图10A、图21A、图21B所示,并于其内部置入数个空心元件55,形成格框式中空板加劲构件的组立;而前述板加劲构件5的第二实施例的组立方式如同第一实施例所述,故不再赘述;另,应用前述板加劲构件5的第三实施例所述,请参阅图12、图22所示,同样将数件板加劲构件5水平排列,将板加劲构件5的主杆件50端部上的组接孔500对应于梁加劲构件3的梁板连接组件34,并由扣接件340将的相互锁固扣接,再于其上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋54形成格框状,将横向及直向交错的钢筋54外端伸至梁内,完成板加劲构件5的组立;而前述板加劲构件5的第四实施例的组立方式如同第三实施例所述,故不再赘述。
施工方法中的模板组装可为多种样式,如图16A、图19A、图19B所示,将模板8依柱、梁、墙、板表面尺度裁切为最适性的板材,于模板8上设有数个穿孔80,凭借锁固组件81与柱、梁、墙、板加劲构件上的连接件27相互螺锁固,即可将模板8组装于柱、梁、墙、板加劲构件的表面,另为加强模板8架设的稳固性,可于模板8的外侧加设数支加固材82(如图19A所示);另一模板的组装样式,请参阅图23A、图23B所示,于模板8的内面上设有加劲座83,该加劲座83内设有插槽830,于柱、梁、墙、板的加劲构件外侧面上加装有插板配件84,凭借插板配件84插设入模板8的加劲座83的插槽830内(如图23B所示),即可将模板8稳固组装定位;而模板8也可为传统模板、清水模板、混凝土板及装饰板等,其混凝土板依其性能可分成:预铸混凝土(Precast concrete,PC)板、高性能混凝土(High performance concrete,HPC)板、超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)板、工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)板与水泥板(Cement board)等,其装饰板可使用:天然石材板、仿石材板与金属板等板材,而传统模板及清水模板灌浆后须进行拆模动作后,再经粉刷、装饰即可完工,而混凝土板及装饰板则无需拆模即可完工。
本发明利用锁固组件81来组立模板的方式,可利用其拆模后留下的连接件27来锁固三角架b,如图16A所示,于三角架b上铺上踏板与护栏即可成为稳固的工作台,因而可免除鹰架的施做,进而减少架设鹰架的工安灾害。
本发明的智慧监控系统在构造完工后,可将三轴向加速度/倾斜感测元件71转正,安置于地面、各楼层及屋顶层,即可与应变/应力感测元件70连接到物联网模块73来建构智慧居家安全监控系统。
本发明的构造工法也可运用于具有不同曲率的柱、梁、板、墙等异形RC构件的构建,如图24A、图24B、图24C所示,其加劲构件与模板8具有曲率的异形构件,其梁、柱组装系利用在异形柱加劲构件2的柱型钢21上的组接孔210与异形梁加劲构件3的梁型钢31两端所焊接的梁柱连接板37的组接孔370,以扣接件330加以锁固,其余组立方式均与上述施工步骤相同。
本发明的构造技术也可运用于土木工程、水利工程等RC构造物,例如:桥墩柱或挡土墙,如图25、图26所示,其加劲构件与组立方式均与建筑RC构造相同,桥墩柱并可利用拆除模板8后的连接件27来锁固三角架b,供搭建工作台,进而取代笨重的滑动模板。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,先于工厂生产柱、梁、墙、板的各加劲构件后再运送至建筑施工现场进行组装搭建,该柱加劲构件设有一柱座连接板,该柱座连接板上设有数个柱座锚定孔,该柱座连接板上焊固有数支柱型钢,于两两该柱型钢之间设有数支柱钢筋,而于该柱型钢与该柱钢筋的外部圈绕有数个柱箍筋并以焊接方式予以焊固,并设置有数支系筋,另于该柱型钢与该柱钢筋的外部围绕设有数组柱梁连接组件及柱模板连接组件,该梁加劲构件设有数支梁型钢,该梁型钢的二端部上各设有组接孔,另于该梁型钢近两端部上各设有裁切口,于两两该梁型钢之间设有数支梁钢筋,而梁钢筋的外端向外延伸设有预留长度,而于该梁型钢与该梁钢筋的外部圈绕有数个梁箍筋并以焊接方式予以焊固,另于该梁型钢的外部围绕设有数组梁墙连接组件及梁板连接组件,该墙加劲构件可由数种形式构成,具有二型钢相对设置组成的主杆件,该主杆件的二端部上各设有一组接孔,二该主杆件的相对内、外壁面上设有数个连接件,二该主杆件之间设有数个次杆件,该板加劲构件也可由数种形式构成,具有二型钢相对设置组成的主杆件,该主杆件的二端部上各设有一组接孔,位于下方的该主杆件的板面上设有数个连接件,二该主杆件之间设有数个次杆件,其特征在于,其施工步骤如下:
(1)放样;
(2)建构基座板:依放样位置建置基础,并利用该基础下部欲设置柱体的位置处构建有基座板,于该基座板上设有数个锚定扣件;
(3)加劲构件组装:将柱加劲构件、梁加劲构件、墙加劲构件及板加劲构件予以相互组接搭建;
(3.1)柱加劲构件的组立,将该柱加劲构件吊挂于基础位置,使该柱连接板置于该基座板上,而该基座板上的锚定扣件系穿设于该柱加劲构件的柱座连接板上的柱座锚定孔,将该柱加劲构件调整至精确位置后,凭借锁固元件锁固于锚定扣件上,将该柱加劲构件的柱座连接板固定于该基座板上,而欲延伸楼层,则凭借型钢续接板及钢筋续接器向上联结另一柱加劲构件;
(3.2)梁加劲构件的组立,系将该梁加劲构件推升或吊至相邻的两该柱加劲构件之间,并使该梁加劲构件的端部位于柱梁连接组件的位置处,并由该柱梁连接组件上的扣接件穿设于该梁加劲构件端部的组接孔内将其锁固扣接,再将梁钢筋外端的预留长度推拉伸至柱内或延伸至相邻的梁内,完成将该梁加劲构件组立于相邻的两该柱加劲构件间;
(3.3)墙加劲构件的组立,将数件该墙加劲构件直向排列,再将该墙加劲构件的主杆件端部上的组接孔对应于该梁加劲构件的梁墙连接组件,并由扣接件将其相互锁固扣接,再于其内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状,将横向及直向的该钢筋外端伸至柱内及梁内,完成该墙加劲构件的组立,于相邻的两该墙加劲构件间设有数固接件,而该数固接件由扣接件锁固于相邻的两次杆件上,形成格框式架构的墙部,再于格框式架构的墙部内、外侧绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状;
(3.4)板加劲构件的组立,将数件该板加劲构件水平排列,再将该板加劲构件的主杆件端部上的组接孔对应于该梁加劲构件的梁板连接组件,并由扣接件将其相互锁固扣接,再于其上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状,将横向及直向的该钢筋外端伸至梁内,完成该板加劲构件的组立,于相邻的两该板加劲构件间设有数固接件,而该数固接件由扣接件锁固于相邻的两次杆件上,形成格框式架构的板部,再于格框式架构的板部上、下层绑扎数支横向及直向交错的钢筋形成格框状;
(4)智慧监控系统建立:于各该柱加劲构件、各该梁加劲构件、各该墙加劲构件及各该板加劲构件上设置应变/应力感测元件,在各该柱加劲构件上设置三轴向加速度/倾斜感测元件,并凭借信号线连接至物联网模块上,并接上云端,即可实施RC构造的施工安全监控;
(5)水电消配管:根据水电及消防设计于各加劲构件中配置水电、消防等管线与配件;
(6)模板组装:模板依各加劲构件表面尺度裁切为板材,于模板上设有数个穿孔,模板凭借锁固组件分别与各加劲构件上的连接件相互锁固,于各加劲构件的外部组装模板形成灌浆空间;
(7)混凝土灌浆:依设计配比浇筑混凝土,并控制其灌浆速度,避免模板产生大的变形或爆模现象;
(8)拆模:待混凝土凝固至一定强度后即可进行拆模;
(9)完工。
2.如权利要求1所述以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其特征在于,于该格框式架构的板部内置入有数个空心元件。
3.如权利要求1所述以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其特征在于,于该模板的外侧加设数支加固材,加强该模板架设的稳固性。
4.如权利要求1所述以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其特征在于,于该模板的内面设有加劲座,该加劲座内设有插槽,于该柱、梁、墙、板的各加劲构件外侧面上加装有插板配件,该插板配件系插设入该模板的加劲座的插槽内,将模板稳固组装定位。
5.如权利要求1所述以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其特征在于,利用该锁固组件来组立该模板的方式,利用其拆模后留下的该连接件来锁固三角架,于该三角架上铺上踏板与护栏成为稳固的工作台。
6.如权利要求1所述以型钢取代部分钢筋的钢筋混凝土构造施工方法,其特征在于,该柱加劲构件的该柱型钢与该柱钢筋系依设计设为曲线形,且在该柱型钢上设有数个柱、梁连结的组接孔,而构建成异形柱加劲构件,而该梁加劲构件的该梁型钢与该梁钢筋系依设计辗弯成曲线形,于深梁的梁腹设置有数支腹筋,并绑扎有数支系筋,以增强深梁的抗剪力,且在该梁型钢上焊接有数个梁柱连结板,该梁柱连接板上设有数个组接孔用以与该异形柱加劲构件相互扣接,以完成异形柱梁加劲构件的组装。
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