CN114922360A - 一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置及其施工方法，属于建筑施工技术领域，装置包括挑檐结构、支撑梁柱、预埋螺栓和后浇筑覆盖钢筋混凝土结构，预埋螺栓预埋在支撑梁柱上，并伸出顶部，挑檐结构的内侧段上设置有预留穿孔，挑檐结构吊装在支撑梁柱的顶部，预埋螺栓穿过预留穿孔并设置固定螺帽拧紧固定，后浇筑覆盖钢筋混凝土结构设置在固定螺帽上并覆盖设置。把挑檐结构直接在地面进行浇筑施工，可以很好的保证了挑檐结构的各个尺寸的精准浇筑施工，同时更加方便设置防水等，避免了高空设置支护的情况，可以大大的加快工期，同时在吊装时，通过设置内侧突出梁柱与挑檐结构进行端部焊接并设置混凝土结构浇筑，可以很好解决挑檐结构的受力问题。

Description

一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置及其施工方法。
背景技术
目前有许多建筑物屋面挑出，有的挑出一米多或者两米等，由于屋面挑檐结构很多是用于装置已经防水作用，一般挑出的楼层都是封顶的楼层，由于高度较高，使用现有的浇筑的方式非常困难，由于底部没有支撑柱进行支撑浇筑，施工非常的困难，同时由于挑出结构，一般的浇筑在防水等均无法达到相应的要求，因此，需要研究出一种新的屋面挑檐结构的施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置及其施工方法，解决现有房屋挑出的挑檐结构施工困难，并且挑檐的尺寸标准很难控制的技术问题。
根据某集团的挑檐立面风格，大部分项目的挑檐造型悬挑较大，且挑檐线条复杂，现场施工时需要二次搭设施工架子，因此施工过程复杂，且时间周期长，因此考虑挑檐部分通过预制构件的方式进行，起到降本增效的作用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，包括挑檐结构、支撑梁柱和预埋螺栓，预埋螺栓预埋在支撑梁柱上，并伸出顶部，挑檐结构的内侧段上设置有预留穿孔，挑檐结构吊装在支撑梁柱的顶部，预埋螺栓穿过预留穿孔并设置固定螺帽拧紧固定。
进一步地，上述方案还包括内侧突出梁柱和预埋钢筋，内侧突出梁柱设置在支撑梁柱的内侧，并与支撑梁柱一体设置，预埋钢筋设置在内侧突出梁柱内，并伸出内侧突出梁柱的顶部，预埋钢筋与挑檐结构内侧的钢筋连接。
进一步地，挑檐结构后端的设置有悬挑板下垂钢筋，预埋钢筋与悬挑板下垂钢筋焊接设置，悬挑板下垂钢筋与支撑梁柱之间形成后浇筑混泥土框，后浇筑混泥土框上方的后浇筑混泥土框设置有混泥土振捣孔，后浇筑混泥土框浇筑有混凝土并淹没过悬挑板下垂钢筋和预埋钢筋。
进一步地，预留穿孔的孔径比预埋螺栓的直径大，挑檐结构内预设置有预留PVC灌浆管，预留PVC灌浆管水平设置，预留PVC灌浆管的一端与预留穿孔连通，预留PVC灌浆管的另一端伸出挑檐结构的内侧，预埋螺栓穿过预留穿孔后，使用混凝土浆进行浇灌设置，预埋螺栓的底部相互连接设置。
进一步地，上述方案还包括钢板，钢板上设置有穿孔，钢板设置在固定螺帽与挑檐结构之间，钢板和固定螺帽的上方浇筑有后浇筑封堵混泥土封盖设置。
进一步地，挑檐结构上设置有若干个吊耳，吊耳设置在挑檐结构的顶端，挑檐结构在地面浇筑而成。
进一步地，上述方案还包括锚栓，锚栓预埋设置在挑檐结构的侧边，锚栓的上端设置有锚板，挑檐结构与相邻的挑檐结构通过锚板连接固定，锚栓处设置有侧边连接槽，锚板压入侧边连接槽内，并浇筑混凝土。
一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置的施工方法，施工到需要设置屋面挑檐结构的楼层时，在浇筑支撑梁柱时，将若干根预埋螺栓预埋进浇筑支撑梁柱内，且若干根预埋螺栓底部相互焊接连接，同时在浇筑支撑梁柱的内侧设置与浇筑支撑梁柱大小一样的内侧突出梁柱，然后在内侧突出梁柱内预埋进预埋钢筋，然后建筑混凝土，完成支撑梁柱和内侧突出梁柱浇筑，根据图纸设计需要的屋面挑檐结构的具体结构，在地面上进行浇筑，预留好预留穿孔，同时内侧的钢筋结构不覆盖完，使得部分裸露，然后保养并做防水和保暖设置，完成挑檐结构浇筑设置，使用吊机将挑檐结构吊装在支撑梁柱，预埋螺栓插入预留穿孔内，然后浇灌混凝土浆，在挑檐结构的上端穿过预埋螺栓放入钢板，然后设置固定螺帽拧紧固定，把预埋钢筋与挑檐结构内侧裸露的钢筋焊接固定，在预埋螺栓的顶部和预埋钢筋的顶部浇筑混凝土，完成施工。
进一步地，设置挑檐结构的具体过程为，挑檐结构的厚度为悬挑跨度的1/10，悬挑跨度为小于1400mm，挑檐结构的厚度小于140mm，挑檐结构的宽度控制在1米以内，确保挑檐结构的重量在1吨以内，
当挑檐结构设置在屋面角部户型位置，由于悬挑跨度大，最大角部位置挑檐结构超过2米，所以现浇梁式结构来保证结构安全，控制挑檐结构的重量在1吨以内，此处的挑檐结构沿着尖角斜线拆分，且挑檐结构厚度控制在100mm以内，且不低于80mm；
在设计挑檐结构受力时，首先计算挑檐结构的倾覆力矩：M1＝1/2qL2+FL，然后再分析支撑梁柱顶部的抗倾覆力矩：M2＝R1x0.1，同时需要满足M2/M1>2.0，然后根据M2和M1计算预埋螺栓的数量。R1为螺栓的拉力，q为均布荷载，L为外伸的长度，F为最前端受力，L2等于二分之一L。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明把挑檐结构直接在地面进行浇筑施工，可以很好的保证了挑檐结构的各个尺寸的精准浇筑施工，同时更加方便设置防水等，避免了高空设置支护的情况，可以大大的加快工期，同时在吊装时，通过设置内侧突出梁柱与挑檐结构进行端部焊接并设置混凝土结构浇筑，可以很好解决挑檐结构的受力问题。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图；
图2是本发明装置俯视图；
图3是本发明装置预埋螺栓结构示意图；
图4是本发明装置锚栓结构示意图；
图5是本发明装置设计受力分析原理图。
附图中，1-挑檐结构，2-吊耳，3-支撑梁柱，4-预埋螺栓，5-预留穿孔，6-内侧突出梁柱，7-预埋钢筋，8-钢板，9-固定螺帽，10-后浇筑封堵混泥土，11-现浇筑平板结构，12-锚栓，13-后浇筑混泥土框，14-悬挑板下垂钢筋，15-侧边连接槽，16-预留PVC灌浆管，17-混泥土振捣孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1-5所示，一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，包括挑檐结构1、支撑梁柱3、预埋螺栓4和后浇筑覆盖钢筋混凝土结构，预埋螺栓4预埋在支撑梁柱3上，并伸出顶部，挑檐结构1的内侧段上设置有预留穿孔5，挑檐结构1吊装在支撑梁柱3的顶部，预埋螺栓4穿过预留穿孔5并设置固定螺帽9拧紧固定，后浇筑覆盖钢筋混凝土结构设置在固定螺帽9上并覆盖设置。通过设置预埋螺栓4进行固定挑檐结构1，同时挑檐结构1的设置需要进行重量计算，然后经过受力计算得到预埋螺栓4受力情况，需要在所有后浇筑覆盖钢筋混凝土结构完成后，吊机才能放开，更好的固定。后浇筑覆盖钢筋混凝土结构设置主要是懂上端压住固定挑檐结构1结构，使得受力更好，也可以不用设置。
挑檐结构1上设置有若干个锚栓12，锚栓12预埋在挑檐结构1内，并露出外侧。支撑梁柱3的外侧设置有支撑墩13，支撑墩13与支撑梁柱3一体设置，支撑墩13设置为三角体结构、竖直墩结构或者倾斜外撑杆结构。
本方案实施例中，还包括内侧突出梁柱6和预埋钢筋7，内侧突出梁柱6设置在支撑梁柱3的内侧，并与支撑梁柱3一体设置，预埋钢筋7设置在内侧突出梁柱6内，并伸出内侧突出梁柱6的顶部，预埋钢筋7与后浇筑覆盖钢筋混凝土结构的钢筋连接。内侧突出梁柱6和预埋钢筋7主要是从后端进行受力，通过杠杆原理，内侧突出梁柱6和预埋钢筋7的受力比支撑梁柱3的受力大，可以承受更重的挑檐结构1。挑檐结构1后端的钢筋裸露设置，把预埋钢筋7与挑檐结构1后端的裸露钢筋焊接设置，后浇筑覆盖钢筋混凝土结构的钢筋结构与预埋钢筋7焊接设置，并浇筑混凝土覆盖。
本方案实施例中，预留穿孔5的孔径比预埋螺栓4的直径大，预埋螺栓4穿过预留穿孔5后，使用混凝土浆进行浇灌设置，预埋螺栓4的底部相互连接设置。通过灌浆，使得预埋螺栓4与挑檐结构1更好的固定，避免出现晃动的情况。
本方案实施例中，还包括钢板8，钢板8上设置有穿孔，钢板8设置在固定螺帽9与挑檐结构1之间。挑檐结构1上设置有若干个吊耳2，吊耳2设置在挑檐结构1的顶端，挑檐结构1在地面浇筑而成。钢板8主要是均衡受力，避免因为固定螺帽9太小而出现磨穿混凝土，也具有加强的作用。
本方案实施例中，还包括锚栓12，锚栓12预埋设置在挑檐结构1内，锚栓12的上端设置有锚板，挑檐结构1与相邻的挑檐结构1通过锚板连接固定。
悬挑板下垂钢筋14为设置挑檐结构1结构时，预留的外出的钢筋，通过钢筋连接提高受力。
如图1和2所示，内侧突出梁柱6设置现浇筑平板结构11，现浇筑平板结构11实现对内侧突出梁柱6形成向内的拉力，同时方便施工工人站在上面。安装好后，用混凝土浆把锚栓12封盖起来，填满侧边连接槽15，然后将混凝土从预留PVC灌浆管16将混泥土灌入，使得混凝土将预埋螺栓4与挑檐结构1连接固定，同时也可以固定挑檐结构1与支撑梁柱3的顶部，更好形成一体结构，更好的受力。在浇筑后浇筑混泥土框13的混凝土时，从混泥土振捣孔17放入振捣装置进行振捣，使得更加的稳固。
一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置的施工方法，施工到需要设置屋面挑檐结构的楼层时，在浇筑支撑梁柱3时，将若干根预埋螺栓4预埋进浇筑支撑梁柱3内，且若干根预埋螺栓4底部相互焊接连接，同时在浇筑支撑梁柱3的内侧设置与浇筑支撑梁柱3大小一样的内侧突出梁柱6，然后在内侧突出梁柱6内预埋进预埋钢筋7，然后建筑混凝土，完成支撑梁柱3和内侧突出梁柱6浇筑，根据图纸设计需要的屋面挑檐结构的具体结构，在地面上进行浇筑，预留好预留穿孔5，同时内侧的钢筋结构不覆盖完，使得得部分裸露，然后保养并做防水和保暖设置，完成挑檐结构1浇筑设置，使用吊机将挑檐结构1吊装在支撑梁柱3，预埋螺栓4插入预留穿孔5内，然后浇灌混凝土浆，在挑檐结构1的上端穿过预埋螺栓4放入钢板8，然后设置固定螺帽9拧紧固定，把预埋钢筋(7与挑檐结构1内侧裸露的钢筋焊接固定，在预埋螺栓4的顶部和预埋钢筋7的顶部设置钢筋架，并浇筑混凝土，完成施工。
设置挑檐结构1的具体过程为，挑檐结构1的厚度为悬挑跨度的1/10，悬挑跨度为小于1400mm，挑檐结构1的厚度小于140mm，挑檐结构1的宽度控制在1米以内，确保挑檐结构1的重量在1吨以内，
当挑檐结构1设置在屋面角部户型位置，由于悬挑跨度大，最大角部位置挑檐结构1超过2米，所以现浇梁式结构来保证结构安全，控制挑檐结构1的重量在1吨以内，此处的挑檐结构1沿着尖角斜线拆分，且挑檐结构1厚度控制在100mm以内，且不低于80mm；
在设计挑檐结构1受力时，首先计算挑檐结构1的倾覆力矩：M1＝1/2qL2+FL，然后再分析支撑梁柱3顶部的抗倾覆力矩：M2＝R1x0.1，同时需要满足M2/M1>2.0，然后根据M2和M1计算预埋螺栓4的数量。
整个装置分为五个部分：预制构件体系、预埋体系、现浇结构体系，连接体系，加强体系。
预制构件体系：预制构件标准节在通用节点位置按照纯悬挑板进行计算，且悬挑板厚一般取悬挑跨度的1/10，并且严格控制挠度与裂缝，确保结构安全，常用悬挑跨度一般在1400mm以内，因此一般取140mm板厚，板的宽度一般控制在1米以内，确保标准节的吨位在1吨以内。
在屋面角部户型位置，由于悬挑跨度较大，最大角部位置悬挑超过2米，所以现浇梁式结构来保证结构安全。为了控制预制构件的重量在1吨以内，此处的预制构件沿着尖角斜线拆分，且板厚控制在100mm以内，且不低于80mm，标准节预制钢筋通过现浇梁连接在一起。
预埋体系：
预埋体系包含两部分，一部分为在预制构件中预埋的锚栓锚板以及钢筋，另一部分为在现浇结构中预埋的螺栓以及钢筋。
现浇结构体系：现浇结构体系包含主体结构现浇，以及后浇筑体系。主体结构的现浇主要考虑悬挑在800以内的节点线条，可以直接通过爬架施工，不需要进行二次搭设悬挑架，同时降低预制构件施工的难度。
后浇筑体系包含后浇筑的混凝土墩，后浇筑的混凝土梁以及起到保护作用螺栓耐久性作用的后期灌浆封堵。后浇筑的混凝土墩主要作用是将预制构件的悬挑板钢筋传递到现浇结构体系上，保证整体受力。
连接体系：
(1)预制挑檐标准节与主体结构连接：施工阶段通过预埋在主体结构上的螺栓进行螺栓连接，待标准节安装完成后将预制板上的预埋钢筋与主体结构上预埋的钢筋焊接，并后浇筑混凝土墩连接；
(2)角部挑檐位置现浇梁与预制弧形挑檐的连接：施工阶段，弧型挑檐需要做好相应的支撑，待安装上后与主体结构过预埋螺栓以及预埋钢筋与主体结构连接，然后进行现浇梁的支模及钢筋安装，其中现浇梁的箍筋需要跟弧形挑檐上的预埋钢筋焊接。待完成后浇筑混凝土，当混凝土达到相应强度后方可拆除支撑及模板。
(3)预制标准节之间的连接：预制构件标准节主要通过预埋的锚栓，后期通过钢板以及螺栓进行连接。
加强体系：
本结构主要存在以下薄弱点：预制构件因为螺栓开洞，导致构件截面削弱；预制构件与现浇构件施工阶段通过螺栓连接，连接位置由于受力较大，存在相应的局压。因此针对以上内容，通过在预制构件以及现浇构件上均设置纵横的钢筋网片进行加强，另外相应的混凝土强度等级提高到C40。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：包括挑檐结构(1)、支撑梁柱(3)和预埋螺栓(4)，预埋螺栓(4)预埋在支撑梁柱(3)上，并伸出顶部，挑檐结构(1)的内侧段上设置有预留穿孔(5)，挑檐结构(1)吊装在支撑梁柱(3)的顶部，预埋螺栓(4)穿过预留穿孔(5)并设置固定螺帽(9)拧紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：还包括内侧突出梁柱(6)和预埋钢筋(7)，内侧突出梁柱(6)设置在支撑梁柱(3)的内侧，并与支撑梁柱(3)一体设置，预埋钢筋(7)设置在内侧突出梁柱(6)内，并伸出内侧突出梁柱(6)的顶部，预埋钢筋(7)与挑檐结构(1)内侧的钢筋连接。
3.根据权利要求2所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：挑檐结构(1)后端的设置有悬挑板下垂钢筋(14)，预埋钢筋(7)与悬挑板下垂钢筋(14)焊接设置，悬挑板下垂钢筋(14)与支撑梁柱(3)之间形成后浇筑混泥土框(13)，后浇筑混泥土框(13)上方的后浇筑混泥土框(13)设置有混泥土振捣孔(17)，后浇筑混泥土框(13)浇筑有混凝土并淹没过悬挑板下垂钢筋(14)和预埋钢筋(7)。
4.根据权利要求3所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：预留穿孔(5)的孔径比预埋螺栓(4)的直径大，挑檐结构(1)内预设置有预留PVC灌浆管(16)，预留PVC灌浆管(16)水平设置，预留PVC灌浆管(16)的一端与预留穿孔(5)连通，预留PVC灌浆管(16)的另一端伸出挑檐结构(1)的内侧，预埋螺栓(4)穿过预留穿孔(5)后，使用混凝土浆进行浇灌设置，预埋螺栓(4)的底部相互连接设置。
5.根据权利要求4所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：还包括钢板(8)，钢板(8)上设置有穿孔，钢板(8)设置在固定螺帽(9)与挑檐结构(1)之间，钢板(8)和固定螺帽(9)的上方浇筑有后浇筑封堵混泥土(10)封盖设置。
6.根据权利要求5所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：挑檐结构(1)上设置有若干个吊耳(2)，吊耳(2)设置在挑檐结构(1)的顶端，挑檐结构(1)在地面浇筑而成。
7.根据权利要求6所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置，其特征在于：还包括锚栓(12)，锚栓(12)预埋设置在挑檐结构(1)的侧边，锚栓(12)的上端设置有锚板，挑檐结构(1)与相邻的挑檐结构(1)通过锚板连接固定，锚栓(12)处设置有侧边连接槽(15)，锚板压入侧边连接槽(15)内，并浇筑混凝土。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置的施工方法，其特征在于：施工到需要设置屋面挑檐结构的楼层时，在浇筑支撑梁柱(3)时，将若干根预埋螺栓(4)预埋进浇筑支撑梁柱(3)内，且若干根预埋螺栓(4)底部相互焊接连接，同时在浇筑支撑梁柱(3)的内侧设置与浇筑支撑梁柱(3)大小一样的内侧突出梁柱(6)，然后在内侧突出梁柱(6)内预埋进预埋钢筋(7)，然后建筑混凝土，完成支撑梁柱(3)和内侧突出梁柱(6)浇筑，根据图纸设计需要的屋面挑檐结构的具体结构，在地面上进行浇筑，预留好预留穿孔(5)，同时内侧的钢筋结构不覆盖完，使得部分裸露，然后保养并做防水和保暖设置，完成挑檐结构(1)浇筑设置，使用吊机将挑檐结构(1)吊装在支撑梁柱(3)，预埋螺栓(4)插入预留穿孔(5)内，然后浇灌混凝土浆，在挑檐结构(1)的上端穿过预埋螺栓(4)放入钢板(8)，然后设置固定螺帽(9)拧紧固定，把预埋钢筋(7)与挑檐结构(1)内侧裸露的钢筋焊接固定，在预埋螺栓(4)的顶部和预埋钢筋(7)的顶部浇筑混凝土，完成施工。
9.根据权利要求8所述的一种屋面挑檐结构预制和现浇结合的装置的施工方法，其特征在于：设置挑檐结构(1)的具体过程为，挑檐结构(1)的厚度为悬挑跨度的1/10，悬挑跨度为小于1400mm，挑檐结构(1)的厚度小于140mm，挑檐结构(1)的宽度控制在1米以内，确保挑檐结构(1)的重量在1吨以内，
当挑檐结构(1)设置在屋面角部户型位置，由于悬挑跨度大，最大角部位置挑檐结构(1)超过2米，所以现浇梁式结构来保证结构安全，控制挑檐结构(1)的重量在1吨以内，此处的挑檐结构(1)沿着尖角斜线拆分，且挑檐结构(1)厚度控制在100mm以内，且不低于80mm；
在设计挑檐结构(1)受力时，首先计算挑檐结构(1)的倾覆力矩：M1＝1/2qL2+FL，然后再分析支撑梁柱(3)顶部的抗倾覆力矩：M2＝R1x0.1，R1为螺栓的拉力，q为均布荷载，L为外伸的长度，F为最前端受力，L2等于二分之一L，同时需要满足M2/M1>2.0，然后根据M2和M1计算预埋螺栓(4)的数量。
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