CN114991340B - 分体预制式建筑构件以及装配式房屋 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分体预制式建筑构件，包括腹板、顶板、底板和多块边板，腹板与各边板一体预制成型为基体，并且腹板的厚度小于边板的宽度；顶板和底板均单独预制并且分别装配在基体的顶端和底端；顶板、底板和各边板中，至少部分板体上设有用于与其他构件连接的连接部。另外还提供采用该分体预制式建筑构件的装配式房屋。本发明中，腹板与各边板一体预制成型为基体，基体脱模方便、容易预制生产，顶板和底板单独预制后再与基体组装，预制生产、运输、存放和安装均非常方便，因此能有效地降低施工难度；顶板和底板可以采用相同的结构，可以相互替换，因此便于标准化生产和标准化施工，显著地提高施工便捷性和施工效率。

Description

分体预制式建筑构件以及装配式房屋

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体提供一种分体预制式建筑构件及采用该分体预制式建筑构件的装配式房屋。

背景技术

建筑墙体一般采用钢筋混凝土浇筑成圈梁之后，再在圈梁中砌筑砌块，这种施工方式存在施工效率低、施工成本高、难以标准化作业而导致施工质量差异化以及施工现场洁净度不高等问题。目前，装配化施工在建筑工程领域应用逐渐广泛，中国专利申请CN202011610637.4公开了一种装配式墙板，其采用预制外框并在该预制外框内砌筑砌块，该方案存在承重能力差、施工效率低等问题；中国专利申请CN202121559074.0公开了一种新型框式预制构件，其在外框中还设有腹板，可解决上述专利申请CN202011610637.4所存在的问题，但其也存在预制工艺复杂、脱模不便等问题，其虽然提供了“外框包括分体预制的四块边框板”的方案，但这种预制构件由于采用多个组件组装的方式，存在结构强度低、服役可靠性差、承重能力不足等问题。

发明内容

本发明提供一种分体预制式建筑构件及采用该分体预制式建筑构件的装配式房屋，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明提供一种分体预制式建筑构件，包括腹板、顶板、底板和多块边板，所述腹板与各所述边板一体预制成型为基体，并且所述腹板的厚度小于所述边板的宽度；所述顶板和所述底板均单独预制并且分别装配在所述基体的顶端和底端；所述顶板、所述底板和各所述边板中，至少部分板体上设有用于与其他构件连接的连接部。

优选地，所述顶板和所述底板均为一体成型板，各所述边板均夹设于所述顶板与所述底板之间。

优选地，所述顶板和所述底板分别嵌装于由所述腹板与各所述边板所围设形成的腹槽中。

优选地，所述腹板分别与各所述边板的中部连接，从而在所述基体上形成有多个腹槽；所述顶板和所述底板均包括分体预制的多个子板并且子板数量与腹槽数量相同，各所述子板一一对应地嵌装在各所述腹槽中。

优选地，所述顶板的上表面与所述基体的顶端平齐，所述底板的下表面与所述基体的底端平齐。

优选地，所述顶板和所述底板均采用截面为方形的块状板；

或者，所述顶板和所述底板均采用片状板，并且在所述片状板的对应侧边缘延伸出与所述腹板贴合连接的腹部连接板以及与对应的边板贴合连接的边部连接板。

优选地，所述腹板上还设有竖向加劲肋板，所述竖向加劲肋板的长度方向与所述边板的长度方向平行。

优选地，所述连接部包括开设于对应板体上的螺栓装配孔。

本发明还提供一种装配式房屋，包括多个预制墙板和多个预制柱，至少部分预制墙板和/或至少部分预制柱采用如上所述的分体预制式建筑构件。

优选地，该装配式房屋为多层式房屋；

其中，上层结构通过多个调高螺栓支撑于下层结构上，所述下层结构的顶端支承有多块楼承板，于各所述楼承板上浇筑混凝土形成预定厚度的楼板，并且现浇混凝土包覆各所述调高螺栓。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明中，腹板与各边板一体预制成型为基体，基体脱模方便、容易预制生产，顶板和底板单独预制后再与基体组装，预制生产、运输、存放和安装均非常方便，因此能有效地降低施工难度；顶板和底板可以采用相同的结构，可以相互替换，因此便于标准化生产和标准化施工，无需对顶板和底板分类预制、运输、储存和安装，显著地提高施工便捷性和施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1和图2为本发明实施例提供的基体的结构示意图；其中，图1为墙板构件的基体结构示意图，图2为十字形柱构件的基体结构示意图；

图3和图4为本发明实施例提供的分体预制式建筑构件（顶板和底板为一体成型板）的结构示意图；其中，图3为墙板构件的结构示意图，图4为T型柱构件的结构示意图；

图5-图11为本发明实施例提供的分体预制式建筑构件（顶板和底板包括分体预制的多个子板）的结构示意图；其中，图5为未设竖向加劲肋板的墙板构件的结构示意图，图6为设有竖向加劲肋板的墙板构件的结构示意图，图7为L型柱构件的片状子板的安装结构示意图，图8和图9为L型柱构件的片状子板（带腹部连接板和边部连接板）的安装结构示意图，图10为墙板构件的块状子板的安装结构示意图，图11为十字形柱构件的块状子板的安装结构示意图；

图12为本发明实施例提供的上层结构、下层结构与楼板的装配结构示意图；

图13为图12的局部结构放大图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图11，本发明实施例提供一种分体预制式建筑构件1，包括腹板12、顶板13、底板14和多块边板11，所述腹板12与各所述边板11一体预制成型为基体10，并且所述腹板12的厚度小于所述边板11的宽度；所述顶板13和所述底板14均单独预制并且分别装配在所述基体10的顶端和底端；所述顶板13、所述底板14和各所述边板11中，至少部分板体上设有用于与其他构件连接的连接部。

上述边板11优选为是钢筋混凝土板，能保证上述基体10的结构强度和承压能力；上述腹板12可以为素砼板，也可为钢筋混凝土板，如该腹板12为钢筋混凝土板，则可设置该腹板12中的钢筋与边板11中的钢筋搭接。在另外的实施例中，上述边板11也可采用复合材料制成，优选为采用建筑用复合材料，可由市面购得；在此基础上，上述腹板12也可采用复合材料制成或者采用素砼板等。

腹板12与各边板11的一体预制可采用常规的预制方式，设计相应的模具即可，此处不作赘述；腹板12与各边板11一体预制成型能保证建筑构件1的结构整体性，能获得较好的结构强度和工作性能。

可以理解地，腹板12与各边板11垂直连接，也即在连接处，腹板12的板面与边板11的板面是相垂直的。同样地，腹板12与顶板13、腹板12与底板14也是板面相垂直的。另外，顶板13的板面与各边板11的板面相垂直；底板14的板面与各边板11的板面相垂直。

由于腹板12的厚度小于边板11的宽度（显然地，边板11的宽度方向垂直于腹板12的板面），则腹板12与各边板11能围设形成腹槽，该腹槽以腹板12为槽底、以各边板11为槽壁。其中，腹槽的数量可能为一个，也可能为多个，具体地：

（1）如图1、图3、图5和图6等，上述分体预制式建筑构件1可以为预制墙板构件，则边板11一般为两块。腹槽可以为一个，也可以为两个；当腹板12与边板11的其中一个横向端连接时，也即腹板12与每块边板11连接成L型结构，腹槽为一个；当腹板12与边板11的中部连接时，腹槽为两个。

（2）如图2、图4、图7-图9等，上述分体预制式建筑构件1可以为预制柱构件，可以为L型柱、T型柱或十字形柱，边板11的数量对应为两块、三块和四块，腹板12的形状对应地为L型、T型和十字形。在该方案中，腹板12优选为与边板11的中部连接，相较于与边板11的横向端连接的方式，能有效地提高基体10的结构强度和受力性能（这种效果显然对于上述预制墙板构件也是适用的）；腹槽的数量相应地为两个（L型柱）、三个（T型柱）和四个（十字形柱）。

在其中一个实施例中，如图3和图4，所述顶板13和所述底板14均为一体成型板，各所述边板11均夹设于所述顶板13与所述底板14之间，也即各边板11的顶端均与顶板13的底面抵接，各边板11的底端均与底板14的顶面抵接。其中，顶板13可分别与各边板11固定连接，和/或顶板13与腹板12固定连接；优选为各边板11及腹板12均与顶板13固定连接；底板14同样设计。可选地，可在各边板11的顶端、底端以及腹板12的顶端、底端分别预埋钢板，顶板13和底板14均采用钢板，各边板11及腹板12均与顶板13焊接固定、各边板11及腹板12均与底板14焊接固定；当然并不限于该连接方式，例如采用螺栓固定等方式也为可选方案。

在另外的实施例中，如图5-图11，所述顶板13和所述底板14分别嵌装于由所述腹板12与各所述边板11所围设形成的腹槽中。在基体10上形成有多个腹槽的方案中，优选地，如图5-图11，所述顶板13和所述底板14均包括分体预制的多个子板15并且子板15数量与腹槽数量相同，各所述子板15一一对应地嵌装在各所述腹槽中。其中，对于顶板13和底板14设置连接部的情况，优选为在各子板15上均设有连接部。其中，优选地，所述顶板13的上表面与所述基体10的顶端平齐，所述底板14的下表面与所述基体10的底端平齐；基于该结构，顶板13与基体10可以共平面协同受力，有效地提高预制式建筑构件1的受力性能和服役可靠性。进一步优选地，可设置顶板13/底板14在腹槽中的安装位置可调，相应地在基体10上设置多个连接位（各连接位沿腹板12的高度方向依次排列），可以根据具体情况调节顶板13/底板14的安装位置，从而拓展上述建筑构件1的适用范围。

可选地，如图10和图11，所述顶板13和所述底板14均采用截面为方形的块状板；该块状板优选为采用中空板，例如采用方钢管，在保证结构强度和刚度的情况下，可以减轻构件的重量。

在另外的方案中，如图5-图9，所述顶板13和所述底板14均采用片状板，该片状板也可采用与预埋在边板11/腹板12内的预埋钢板焊接的方式进行安装。或者，在所述片状板的对应侧边缘延伸出与所述腹板12贴合连接的腹部连接板151以及与对应的边板11贴合连接的边部连接板152，基于该结构，在保证顶板13和底板14的结构强度和刚度的同时，可以有效地减轻顶板13和底板14的重量，并且便于顶板13/底板14与基体10之间的连接操作（尤其是螺栓连接）；同时片状板与腹部连接板151之间、片状板与边部连接板152之间形成为牛腿结构，能保证顶板13和底板14的承载能力和受力性能。

对于顶板13和底板14分别嵌装于腹槽中的方案，顶板13/底板14与对应的板体优选为通过螺栓固定连接，其中，以顶板13为例，顶板13与腹板12之间优选为通过多颗螺栓固定连接，顶板13与每块边板11之间可通过至少一颗螺栓固定连接。在上述顶板13/底板14包括多块子板15的方案中，以顶板13为例，优选地，采用螺栓依次穿过其中一块子板15、腹板12和相对的另一块子板15后采用螺母锁紧，可以使各子板15连为整体进行协同受力，同时也便于螺栓装配操作、保证连接可靠性。当顶板13/底板14采用块状板时，该块状板的两端优选为是封闭端，块状板的两端与对应侧的边板11之间可以采用自攻螺钉连接，或者在块状板上开设操作窗口以便于拧螺母操作；当顶板13/底板14采用片状板时，边部连接板152与对应的边板11之间的螺栓装配则有充足的操作空间。

可以理解地，基于上述结构设计，顶板13和底板14可以采用相同的结构，可以相互替换，因此便于标准化生产和标准化施工，无需对顶板13和底板14分类预制、运输、储存和安装，显著地提高施工便捷性和施工效率。

在可选的实施例中，在上述腹槽中安装搁梁，以用于搁置横梁，并且能起到横向加劲肋的作用，进一步提高上述建筑构件1的结构强度和受力性能；该搁梁可采用与顶板13相同的结构件以及相同的安装方式（在基体10上相应地设置螺栓安装孔即可），搁梁的安装位置位于顶板13下方。可见，搁梁也可采用与顶板13和底板14相同的标准结构件，可进一步便于上述建筑构件1的标准化生产和标准化施工。

进一步优选地，如图6，所述腹板12上还设有竖向加劲肋板16，所述竖向加劲肋板16的长度方向与所述边板11的长度方向平行。设置竖向加劲肋可以进一步提高上述建筑构件1的结构强度和承载能力。其中，对于分体预制式建筑构件1为预制墙板构件的方案，可以根据情况（例如该墙板构件的横向长度、承载要求等）设置至少一个竖向加劲肋板16；对于有两个腹槽的情况，优选为在两个腹槽中均设有竖向加劲肋板16，上述竖向加劲肋板16的板面优选为与边板11的板面平行。对于分体预制式建筑构件1为预制柱构件的方案，可以不设置竖向加劲肋板16。

上述腹槽的存在可以减小建筑构件1的重量，在优选的方案中，腹槽还可作为保温材料的填充空间，即于腹槽内填充有保温层，可有效地提高该建筑构件1及相关建筑物的保温性能。上述保温层可以采用保温棉、发泡混凝土或砌块等保温材料；例如，采用岩棉块，则将其粘接在腹板12的板面上；采用发泡混凝土时，可采用喷射混凝土等方式固结在上述腹槽内。上述保温层可在构件预制时同期施作，也可在施工现场现作。

进一步优化上述建筑构件1，上述连接部用于与相邻的构件连接，便于装配化施工；在其中一个实施例中，如图1-图13，所述连接部包括开设于对应板体上的螺栓装配孔。上述螺栓装配孔优选为贯通至与腹槽连通，在相邻两个预制构件对位后，通过螺栓穿过该两个预制构件的螺栓装配孔后再通过螺母锁紧，可实现该两个预制构件之间的装配固连，并且装配结构的稳定性和可靠性较高，上述螺栓装配孔可为螺栓过孔，或者为螺纹孔；可见，由于采用了厚度较小的腹板12，才容许了上述螺栓装配方式，而且具有足够的操作空间，因此能提高装配效率和效果。

实施例二

本发明实施例提供一种装配式房屋，包括多个预制墙板和多个预制柱，至少部分预制墙板和/或至少部分预制柱采用上述实施例一所提供的分体预制式建筑构件1。例如，通过多个预制墙板装配形成上述装配式房屋的一面墙体，根据需要预留出门和窗即可。

进一步优选地，该装配式房屋为多层式房屋；如图12和图13，上层结构21通过多个调高螺栓23支撑于下层结构22上，所述下层结构22的顶端支承有多块楼承板3，于各所述楼承板3上浇筑混凝土形成预定厚度的楼板，并且现浇混凝土包覆各所述调高螺栓23。上述的上层结构21和下层结构22可以是上层墙体和下层墙体；上述的楼承板3优选为是钢筋桁架楼承板3，如图12和图13，在楼承板3的顶部预留有固结钢筋，可以提高现浇混凝土层与楼承板3之间的结合性。

其中，基于上述实施例一所提供的结构，顶板13和底板14上的连接部均为螺栓装配孔，则调高螺栓23的设置是非常便捷的；通过螺接在调高螺栓23上的调高螺母可实现上层结构21与下层结构22之间间距的调节。

其中，上层结构21与下层结构22之间的间距优选为与楼板的预定厚度相同。上述楼承板3可以搁置在下层结构22的顶端，其中，下层结构22的两侧分别搁置有楼承板3，两侧楼承板3之间具有一定的间距，一则因存在有调高螺栓23，另外则是便于现浇混凝土进入该间距中。

基于上述结构，现浇混凝土能够将上层结构21、下层结构22和楼承板3连为一体，显著地提高上层结构21、下层结构22与楼板之间的结构一体性和协同受力性，从而提高装配式房屋的结构安全性和服役寿命。而且，免去了支模操作，只需安装上部模板即可，便于现场施工；另外，通过调高螺栓23实现上下层结构22之间的连接以及间距调节，操作方便，可提高施工效率。

基于上述实施例一所提供的分体预制式建筑构件1，可根据需要配置不同形式的顶板13和底板14，例如当采用上述的现浇混凝土以连接上层结构21-下层结构22-楼板时，可以使下层结构22的顶板13顶部和/或上层结构21的底板14底部设有咬合凸起或栓钉，可以提高该建筑构件1与现浇混凝土之间的结合强度。

基于上述实施例一所提供的分体预制式建筑构件1，尤其是顶板13和底板14分别嵌装于腹槽中的方案，可以使上层结构21中的建筑构件1的底板14位于对应基体10的底端的上方，这样，在现浇混凝土时，混凝土还部分地进入上层结构21的腹槽中（相应地设置浇筑模板即可），可进一步提高上层结构21与楼板之间的结构一体性和协同受力性，并且现浇混凝土层还能对上层结构21中的建筑构件1起到限位约束作用，进一步提高装配式房屋的结构安全性；和/或使下层结构22的建筑构件1的顶板13位于对应基体10的顶端的下方，在楼承板3的底部设置榫头，当楼承板3搁置在下层结构22上时，其榫头对应地榫入下方建筑构件1的腹槽中，这样可以进一步提高下层结构22与楼板之间的结构一体性和协同受力性。

基于上述实施例一所提供的分体预制式建筑构件1，可选地，可以使上层结构21中的建筑构件1的底板14嵌装于其腹槽中并且底板14采用块状板，该块状板的底面开设有多个过孔，这样，在现浇混凝土时，混凝土还部分地进入上层结构21的建筑构件1的底板14中，可进一步提高上层结构21与楼板之间的结构一体性和协同受力性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种分体预制式建筑构件，其特征在于：包括腹板、顶板、底板和多块边板，所述腹板与各所述边板一体预制成型为基体，并且所述腹板的厚度小于所述边板的宽度；所述顶板和所述底板均单独预制并且分别装配在所述基体的顶端和底端；所述顶板、所述底板和各所述边板中，至少部分板体上设有用于与其他构件连接的连接部，所述连接部包括开设于对应板体上的螺栓装配孔；

所述顶板和所述底板分别嵌装于由所述腹板与各所述边板所围设形成的腹槽中；

所述腹板分别与各所述边板的中部连接，从而在所述基体上形成有多个腹槽；所述顶板和所述底板均包括分体预制的多个子板并且子板数量与腹槽数量相同，各所述子板一一对应地嵌装在各所述腹槽中；

所述顶板的上表面与所述基体的顶端平齐，所述底板的下表面与所述基体的底端平齐。

2.如权利要求1所述的分体预制式建筑构件，其特征在于：所述顶板和所述底板均采用截面为方形的块状板；

或者，所述顶板和所述底板均采用片状板，并且在所述片状板的对应侧边缘延伸出与所述腹板贴合连接的腹部连接板以及与对应的边板贴合连接的边部连接板。

3.如权利要求1所述的分体预制式建筑构件，其特征在于：所述腹板上还设有竖向加劲肋板，所述竖向加劲肋板的长度方向与所述边板的长度方向平行。

4.一种装配式房屋，包括多个预制墙板和多个预制柱，其特征在于：至少部分预制墙板和/或至少部分预制柱采用如权利要求1至3中任一项所述的分体预制式建筑构件。

5.如权利要求4所述的装配式房屋，其特征在于：其为多层式房屋；

其中，上层结构通过多个调高螺栓支撑于下层结构上，所述下层结构的顶端支承有多块楼承板，于各所述楼承板上浇筑混凝土形成预定厚度的楼板，并且现浇混凝土包覆各所述调高螺栓。