CN115262832B - 一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，包括预制楼板、支承构件、板缝连接件及锚固连接件；预制楼板采用预制双向肋夹心板，包括上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘、夹心材料及混凝土双向肋，夹心材料于所述预制楼板中分块均匀布置形成混凝土双向肋，上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘及混凝土双向肋一体成型；相邻预制楼板之间通过板缝连接件相连形成整体楼板，整体楼板通过锚固连接件与支承构件相连形成整体楼盖。本发明双向传力有效减少板厚，夹心材料提高保温隔热隔声性能，螺栓连接快捷方便，实现可拆卸利于回收。板缝连接件及锚固连接件保证了楼盖平面内刚度及水平力的有效传递，保证了装配式楼盖的整体性及结构的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及装配式钢筋混凝土楼盖技术领域，尤其涉及一种集结构抗震、保温隔热、可拆卸为一体的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，主要应用于地震区低多层装配式结构。
背景技术
装配式混凝土结构具有构件制作质量高、现场装配施工速度快、节省材料、减少建筑垃圾及降低施工噪声等优点，是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率、节约能源，发展绿色环保建筑。
装配式钢筋混凝土楼盖分为装配整体式和全装配式。装配整体式钢筋混凝土楼盖主要以预制叠合板后浇顶部叠合层混凝土的方式形成整体楼盖，板缝连接及板与周边支承连接采用后浇“湿法”连接。全装配式钢筋混凝土楼盖主要以预制空心板或预制预应力板通过板缝连接件相连，再与周边支承通过锚固连接件连接的方式形成整体楼盖，板缝连接及板与周边支承连接采用“干式”连接。由于缺乏方便可靠的连接构造形式，全装配式钢筋混凝土楼盖在推广应用上受到了一定限制。
目前，装配式钢筋混凝土楼盖相较于传统现浇楼盖，在提高生产效率、节约能源、推进建筑工业化进程方面已有显著改善，但是仍存在一定的问题：(1)装配整体式钢筋混凝土楼盖现场后浇作业量大，影响构件成型质量，工业化程度低，降低施工速度；预制叠合板或预制空心板需搭设支撑架体，消耗劳动力资源，降低施工效率；(2)预制叠合板预留钢筋桁架或预制空心板空心部分多为沿板跨方向单向布置，限制连接后的整体楼盖传力路径。单向传力特征使得楼盖在同一跨度下，增大了预制楼板截面厚度，减少楼层净高并增加建造成本；同一板截面厚度下，增加了预制楼板在竖向荷载下的挠曲变形，降低楼盖使用舒适性。同时，以钢筋桁架形式单向布置的抗剪件会产生截面剪力滞后现象，一定程度上降低预制楼板抗弯性能；(3)CN101761160B提出的全装配式钢筋混凝土楼盖板缝连接及预制楼板与周边支承连接采用预埋及现场焊接工艺，对生产精度及作业人员专业水平要求较高且一定程度上降低了施工效率；同时部分连接部位需进行仰焊作业，难以保证连接成型质量。此外，所提楼盖各预制楼板根据所处位置连接构造略有差异，缺乏标准化型号，增加了工业化生产成本；预制楼板未采取保温隔热设计，难以满足装配式楼盖保温节能的绿色建筑需求。更为重要的是，所采用的预制空心板或叠合板，其空心部分或桁架钢筋沿板长单向布置，使得楼盖平面外双向刚度差异较大，难以实现预期的双向传力性能；(4)目前装配式楼盖从设计到建造并未考虑使用过程中的构件更换及全生命期后的拆除问题，当楼盖遭遇地震产生破坏或完成生命周期后只能用摧毁的办法拆除，而拆除过程的能源消耗及垃圾排放势必造成极大的环境污染及资源浪费。
发明内容
本发明提供了一种连接构造方便、可靠，集结构抗震、保温隔热于一体的可拆卸螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖以解决上述装配式钢筋混凝土楼盖现有技术的不足。
本发明采用的技术方案是：提供一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，包括预制楼板、支承构件、板缝连接件及锚固连接件；所述预制楼板采用预制双向肋夹心板，包括上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘、夹心材料及混凝土双向肋，所述上层混凝土翼缘和下层混凝土翼缘的厚度不小于50mm，所述夹心材料于所述预制楼板中分块均匀布置形成混凝土双向肋，所述上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘及混凝土双向肋一体成型；相邻所述预制楼板之间通过所述板缝连接件相连形成整体楼板，所述整体楼板通过所述锚固连接件与所述支承构件相连形成整体楼盖。
进一步的，所述预制楼板内夹心材料为预制保温材料，所述预制保温材料为挤塑聚苯板、岩棉、发泡聚苯乙烯、酚醛泡沫板中的一种。
进一步的，所述支承构件为预制墙板、预制梁中的一种。
进一步的，所述板缝连接件及所述锚固连接件均采用螺栓钢板连接。
进一步的，所述预制楼板在板缝连接处及锚固连接处预留有螺栓孔，所述支承构件在锚固连接处预留有对应的螺栓孔，所述支承构件沿水平方向设置有连接槽，所述整体楼板边缘位于所述连接槽内。
进一步的，所述板缝连接件包括位于相邻预制楼板的板缝上方的板顶钢板、位于相邻预制楼板的板缝下方的板底钢板以及第一高强螺栓，所述第一高强螺栓贯穿所述预制楼板连接在板顶钢板和板底钢板之间，从而通过所述第一高强螺栓将相邻的预制楼板连接固定；所述预制楼板在所述板顶钢板连接处下沉，从而使第一高强螺栓不会超过预制楼板顶面所在平面。
进一步的，所述锚固连接件包括L型钢板、第一钢垫板、第二钢垫板、第二高强螺栓以及第三高强螺栓，所述L型钢板连接在整体楼板底部边缘与支承构件侧壁之间，所述第一钢垫板位于整体楼板顶部边缘，所述第二高强螺栓连接在第一钢垫板和L型钢板之间，所述第三高强螺栓贯穿所述支承构件将第二钢垫板与所述L型钢板连接；所述整体楼板在所述第一钢垫板连接处下沉，从而使所述第二高强螺栓不会超过整体楼板顶面所在平面。
进一步的，所述预制楼板顶部边缘设置有下沉式的连接盒，所述板缝连接件包括第三钢垫板和第四高强螺栓，所述第三钢垫板分别位于相邻预制楼板的连接盒内，通过所述第四高强螺栓将第三钢垫板拉紧从而连接固定相邻的预制楼板。
进一步的，所述锚固连接件包括第五高强螺栓和第四钢垫板，所述第四钢垫板分别位于连接盒一侧和支承构件一侧，所述第五高强螺栓贯穿所述支承构件和预制楼板的连接盒侧壁将第四钢垫板拉紧。
进一步的，所述连接盒在安装完成后采用回填材料进行封闭，所述回填材料为普通混凝土、UHPC、ECC高延性混凝土中的一种。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖采用预制双向肋夹心板，夹心材料为轻质预制保温材料，大大减轻楼盖自重，满足装配式构件轻量化理念；同时，提高了楼盖保温隔声性能，提升了楼盖使用过程中的舒适性。
(2)混凝土肋在预制双向肋夹心板中沿纵向与横向双向布置，使得楼盖平面外双向刚度一致，表现出双向变形能力及双向受力性能。双向受力及变形特征使得楼盖在同一跨度下，截面厚度减少，增大了楼层净高并降低建造成本，具有一定经济效益；同一板截面厚度下，降低预制楼板在竖向荷载下的挠曲变形，提升了楼盖使用过程中的舒适度。同时，横向混凝土肋可视为沿预制楼板纵向离散布置的上下层翼缘混凝土抗剪件，减轻截面剪力滞后，提高整体楼盖平面外抗弯性能。此外，横向混凝土肋增强了板缝连接处的局部强度与延性，避免了地震作用下楼盖板缝连接处及与周边支承连接处发生脆性破坏。
(3)本发明提供的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖板缝连接件及锚固连接件均采用干式螺栓连接，现场无需后浇混凝土或焊接作业，施工快捷方便，能大大减少劳动力需求，显著提高安装效率。干式螺栓连接实现了预制楼盖生命期内可更换及完成生命期后可回收的功能，避免了地震作用下楼盖因局部损伤不可修复及不可更换而被迫拆除所带来的大量能源消耗及垃圾排放，实现了低碳、可持续发展理念在装配式楼盖领域的应用。
(4)本发明提供的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖相邻预制楼板之间通过螺栓板缝连接件可靠相连，确保了楼盖平面内刚度；预制楼板与支承构件之间通过螺栓锚固连接件可靠相连，实现了地震作用下楼盖水平力向竖向抗侧力构件的有效传递，同时避免了预制楼板在地震中的滑落，保证了装配式楼盖的整体性及结构的安全性。
(5)本发明提供的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖中所处楼盖不同位置的预制楼板，不区分边板或中间板，采用同一构造形式，降低了工业化生产成本。安装过程中，预制楼板搁置于连接槽内，节省了模板支设及支撑架搭设工序，提高建造效率的同时减少了材料损耗及资源浪费，兼具一定的经济及环境效益。
附图说明
图1是本发明实施例1的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖正视图；
图2是本发明实施例1的预制楼板正视图；
图3是图2中的A-A剖面图；
图4是本发明实施例1的板缝连接件的结构示意图；
图5是本发明实施例1的锚固连接件的结构示意图；
图6是本发明实施例2的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖正视图；
图7是本发明实施例2的预制楼板正视图；
图8是图7中B-B剖面图；
图9是本发明实施例2的板缝连接件的结构示意图；
图10是本发明实施例2的锚固连接件的结构示意图。
附图标记：1-预制楼板，2-板缝连接件，3-锚固连接件，4-支承构件，11-上层混凝土翼缘，12-下层混凝土翼缘，13-夹心材料，14-混凝土双向肋，15-下沉槽，16-连接盒，21-板顶钢板，22-板底钢板，23-第一高强螺栓，24-第三钢垫板，25-第四高强螺栓，31-L型钢板，32-第一钢垫板，33-第二高强螺栓，34-第三高强螺栓，35-第二钢垫板，36-第五高强螺栓，37-第四钢垫板，41-连接槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
参见图1-5，本实施例公开一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，包括预制楼板1、支承构件4、板缝连接件2及锚固连接件3；所述预制楼板1采用预制双向肋夹心板，包括上层混凝土翼缘11、下层混凝土翼缘12、夹心材料13及混凝土双向肋14，所述上层混凝土翼缘11和下层混凝土翼缘12的厚度不小于50mm，所述夹心材料13于所述预制楼板1中分块均匀布置形成混凝土双向肋14，所述上层混凝土翼缘11、下层混凝土翼缘12及混凝土双向肋14一体成型；相邻所述预制楼板1之间通过所述板缝连接件2相连形成整体楼板，所述整体楼板通过所述锚固连接件3与所述支承构件4相连形成整体楼盖。
所述混凝土双向肋14肋间中心距不大于900mm。所述混凝土双向肋14沿所述预制楼板1四周边缘分布时肋宽不小于200mm，在所述预制楼板1内部分布时肋宽不小于100mm。混凝土双向肋14使得楼盖在荷载作用下平面外双向刚度一致，保有双向变形能力及双向受力性能。
具体的，夹心材料13为轻质预制保温材料，大大减轻楼盖自重，同时提高了楼盖保温隔声性能。所述预制保温材料为挤塑聚苯板、岩棉、发泡聚苯乙烯、酚醛泡沫板中的一种。所述支承构件4为预制墙板、预制梁中的一种。
本实施例中，所述板缝连接件2及所述锚固连接件3均采用螺栓钢板连接。
参见图2-3，所述预制楼板1顶面四周设置有下沉槽15，并在下沉槽15中预留有螺栓孔，所述支承构件4在锚固连接处预留有对应的螺栓孔，所述支承构件4沿水平方向设置有连接槽41，安装过程中，预制楼板1搁置于连接槽41内，从而节省了模板支设及支撑架搭设工序。此外，所述板缝连接件2及锚固连接件3布置间距不大于1000mm。
参见图4，所述板缝连接件2包括位于相邻预制楼板1的板缝上方的板顶钢板21、位于相邻预制楼板1的板缝下方的板底钢板22以及第一高强螺栓23，所述第一高强螺栓23贯穿所述预制楼板1连接在板顶钢板21和板底钢板22之间，从而通过所述第一高强螺栓23将相邻的预制楼板1连接固定。所述下沉槽15是为了使第一高强螺栓23不会超过预制楼板1所在平面。具体的，下沉槽15下沉深度不小于10mm，以保证板缝及锚固连接件3安装完成后高强螺栓不突出预制楼板1顶面。板顶钢板21及板底钢板22厚度不小于6mm，第一高强螺栓23及后述的高强螺栓直径不小于16mm。
参见图5，所述锚固连接件3包括L型钢板31、第一钢垫板32、第二钢垫板35、第二高强螺栓33以及第三高强螺栓34，所述L型钢板31位于整体楼板底部边缘与支承构件4侧壁之间，所述第一钢垫板32位于整体楼板顶部边缘，且位于下沉槽15中，所述第二高强螺栓33垂直贯穿所述预制楼板1连接在第一钢垫板32和L型钢板31之间，所述第三高强螺栓34水平贯穿所述支承构件将第二钢垫板35与所述L型钢板31连接；实现了地震作用下楼盖水平力向竖向抗侧力构件的有效传递，同时避免了预制楼板1在地震中的滑落。由于下沉槽15的作用，使所述第二高强螺栓33不会超过整体楼板面顶面所在平面。第一钢垫板32、第二钢垫板35厚度不小于5mm。
本实施例提供的缝连接件及锚固连接件3均为干式螺栓连接形式，易于安装与拆卸，施工快捷方便。此外，干式螺栓连接实现了预制楼盖生命期内可更换及完成生命期后可回收的功能，避免了地震作用下楼盖因局部损伤不可修复及不可更换而被迫拆除所产生的资源浪费及环境污染。
实施例2
参见图6-10，本实施例公开一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，与实施例1不同之处在于，参见图7-8，本实施例在预制楼板1顶部边缘设置有下沉式的连接盒16。参见图9，所述板缝连接件2包括第三钢垫板24和第四高强螺栓25，所述第三钢垫板24分别位于相邻预制楼板1的连接盒16内，通过所述第四高强螺栓25将第三钢垫板24拉紧从而连接固定相邻的预制楼板1。需要注意的是，所述预制楼板1预留螺栓孔及连接盒16布置于预制楼板1边缘混凝土双向肋14重合的实心区域。
参见图10，所述锚固连接件3包括第五高强螺栓36和第四钢垫板37，所述第四钢垫板37分别位于连接盒16一侧和支承构件一侧，所述第五高强螺栓36贯穿所述支承构件4和预制楼板1的连接盒16侧壁将第四钢垫板37拉紧。
板缝连接件2及锚固连接件3对拉时，为防止荷载作用下预制楼板1边缘处发生劈裂破坏，所述预制楼板1预留螺栓孔孔壁长度不小于60mm。
所述连接盒16在安装完成后采用回填材料进行封闭，所述回填材料为普通混凝土、UHPC、ECC高延性混凝土中的一种。
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 (8)
1.一种螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，包括预制楼板、支承构件、板缝连接件及锚固连接件；所述预制楼板采用预制双向肋夹心板，包括上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘、夹心材料及混凝土双向肋，所述上层混凝土翼缘和下层混凝土翼缘的厚度不小于50mm，所述夹心材料于所述预制楼板中分块均匀布置形成混凝土双向肋，所述上层混凝土翼缘、下层混凝土翼缘及混凝土双向肋一体成型；相邻所述预制楼板之间通过所述板缝连接件相连形成整体楼板，所述整体楼板通过所述锚固连接件与所述支承构件相连形成整体楼盖；
所述预制楼板采用同一构造形式，所述板缝连接件及所述锚固连接件均采用干式螺栓连接，所述预制楼板预留螺栓孔及连接盒布置于预制楼板边缘混凝土双向肋重合的实心区域；所述预制楼板顶部边缘设置有下沉式的连接盒，所述板缝连接件包括第三钢垫板和第四高强螺栓，所述第三钢垫板分别位于相邻预制楼板的连接盒内，通过所述第四高强螺栓将第一钢垫板拉紧从而连接固定相邻的预制楼板；所述锚固连接件包括第五高强螺栓和第四钢垫板，所述第四钢垫板分别位于连接盒一侧和支承构件一侧，所述第五高强螺栓贯穿所述支承构件和预制楼板的连接盒侧壁将第四钢垫板拉紧。
2.根据权利要求1所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述预制楼板内夹心材料为预制保温材料，所述预制保温材料为挤塑聚苯板、岩棉、发泡聚苯乙烯、酚醛泡沫板中的一种。
3.根据权利要求1所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述支承构件为预制墙板、预制梁中的一种。
4.根据权利要求1所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述板缝连接件及所述锚固连接件均采用螺栓钢板连接。
5.根据权利要求4所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述预制楼板在板缝连接处及锚固连接处预留有螺栓孔，所述支承构件在锚固连接处预留有对应的螺栓孔，所述支承构件沿水平方向设置有连接槽，所述整体楼板边缘位于所述连接槽内。
6.根据权利要求5所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述板缝连接件包括位于相邻预制楼板的板缝上方的板顶钢板、位于相邻预制楼板的板缝下方的板底钢板以及第一高强螺栓，所述第一高强螺栓贯穿所述预制楼板连接在板顶钢板和板底钢板之间，从而通过所述第一高强螺栓将相邻的预制楼板连接固定；所述预制楼板在所述板顶钢板连接处下沉，从而使第一高强螺栓不会超过预制楼板顶面所在平面。
7.根据权利要求5所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述锚固连接件包括L型钢板、第一钢垫板、第二钢垫板、第二高强螺栓以及第三高强螺栓，所述L型钢板连接在整体楼板底部边缘与支承构件侧壁之间，所述第一钢垫板位于整体楼板顶部边缘，所述第二高强螺栓连接在第一钢垫板和L型钢板之间，所述第三高强螺栓贯穿所述支承构件将第二钢垫板与所述L型钢板连接；所述整体楼板在所述第一钢垫板连接处下沉，从而使所述第二高强螺栓不会超过整体楼板顶面所在平面。
8.根据权利要求1所述的螺栓连接装配式钢筋混凝土双向肋保温楼盖，其特征在于，所述连接盒在安装完成后采用回填材料进行封闭，所述回填材料为普通混凝土、UHPC、ECC高延性混凝土中的一种。
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