CN117403934A - 面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系 - Google Patents

面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系 Download PDF

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CN117403934A CN202311355686.1A CN202311355686A CN117403934A CN 117403934 A CN117403934 A CN 117403934A CN 202311355686 A CN202311355686 A CN 202311355686A CN 117403934 A CN117403934 A CN 117403934A
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Abstract

本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，包括用于组装形成楼体外墙的夹芯式复合墙板，所述夹芯式复合墙板包括内叶层、芯层和外叶层；预应力空心楼板，用于拼接组装成各楼层楼盖；半预制圈梁，由钢筋和混凝土制成，所述半预制圈梁位于各相邻楼层之间；预制女儿墙，位于楼体顶层，由钢筋和混凝土制成；连接件，用于将所述夹芯式复合墙板、所述预应力空心楼板、所述半预制圈梁和所述预制女儿墙形成整体结构，本发明实现了低层住宅整体框架装配连接，减少工人现场施工工程量，缩短施工时间，降低工程造价。

Description

面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系。
背景技术
现有住宅项目多数为框架式结构，施工过程中，在完成底部基础建设后，上层主体结构多是采用现场安装钢筋，浇筑混凝土的模式。低层建筑由于建筑高度非常低，通常楼层在1～3层，建筑结构没有高层住宅建筑的复杂结构，所以它的施工期通常要求的非常短，而采用常规住宅的现浇施工方式，现场需要支模、绑扎钢筋、浇筑砼，大量砂浆摊铺，现场工作量大，人工造价较高，且进度缓慢。中国实用新型专利CN 217680006 U公开了一种简易预制圈梁连接构造体系，所述预制圈梁包括预制圈梁标准节，所述预制圈梁标准节贯穿设置的预留圈梁连接钢筋；所述预制圈梁标准节通过免穿孔夹具在灌注固定连接区连接主体结构，所述方案通过预制圈梁的提前批量化生产，减少了现场圈梁的砌筑时间，缩短建筑工期。但上述专利仅公开了圈梁的预制方案，并未公开墙体、楼体盖板等构件的预制解决方案，大量工作仍需现场完成，无法进一步缩短工期满足低层住宅的工期需求。
发明内容
本发明的目的是：为克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，包括：
夹芯式复合墙板，用于组装形成楼体外墙，所述夹芯式复合墙板包括内叶层、芯层和外叶层；
预应力空心楼板，用于拼接组装成各楼层楼盖；
半预制圈梁，由钢筋和混凝土制成，所述半预制圈梁位于各相邻楼层之间；
预制女儿墙，位于楼体顶层，由钢筋和混凝土制成；
连接件，用于将所述夹芯式复合墙板、所述预应力空心楼板、所述半预制圈梁和所述预制女儿墙形成整体结构。
优选地，所述内叶层由钢筋和混凝土材料组成，其内还设有双向布置的钢筋网，所述芯层由轻质保温材料组成，所述外叶层由混凝土内嵌钢丝网组成，所述夹芯式复合墙板根据作用不同分为连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板，所述连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板的两侧面沿高度方向均间隔设有若干外置的第一套环，所述第一套环的一端与所述内叶层内部的钢筋相接。
优选地，所述连接型夹芯式复合墙板根据安装位置不同分为连接型夹芯式复合墙板-直线式和连接型夹芯式复合墙板-交叉式，所述连接型夹芯式复合墙板-交叉式垂直于墙体正面沿高度方向间隔设有若干外置的第二套环，所述第二套环的一端与所述内叶层内部的钢筋相接。
优选地，所述支撑型夹芯式复合墙板的内叶层竖直间隔布置有若干竖向钢筋，所述竖向钢筋上部向上贯穿内叶层并延伸，其下部与布置在所述内叶层底部的第一套筒连接。
优选地，所述支撑型夹芯式复合墙板根据支撑位置不同分为支撑型夹芯式复合墙板-短边式和支撑型夹芯式复合墙板-长边式，所述支撑型夹芯式复合墙板-短边式的内叶层与所述预应力空心楼板纵向端面接触，所述支撑型夹芯式复合墙板-短边式的一根所述竖向钢筋与两两所述预应力空心楼板的接缝对齐，所述支撑型夹芯式复合墙板-长边式的内叶层与所述预应力空心楼板横向端面接触。
优选地，所述半预制圈梁侧面设有若干灌浆孔和间隔布置的半伸出式箍筋，所述半预制圈梁横截面的四角位置分别设有纵向钢筋。
优选地，所述半预制圈梁的横截面高度与所述预应力空心楼板厚度相等，且所述半预制圈梁的横截面宽度与所述夹芯式复合墙板的外叶层厚度相等；所述半预制圈梁根据形状分为直线型半预制圈梁和L型半预制圈梁。
优选地，所述预制女儿墙位于楼体顶层所述半预制圈梁之上，所述预制女儿墙于所述竖向钢筋位置处设有与内部钢筋连接的第二套筒，所述第二套筒位于所述预制女儿墙的底部；所述预制女儿墙根据形状分为直线型和L型。
优选地，所述连接件包括用于所述夹芯式复合墙板之间连接的竖向连接筋、位于所述预应力空心楼板拼接板缝内的板缝水平钢筋、用于连接各个所述半预制圈梁的水平钢丝绳，以及用于相邻构件之间连接的后浇混凝土和灌浆料。
一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系的装配方法，包括以下步骤：
步骤一：将底层楼体的全部夹芯式复合墙板就位，并将其与基础做好连接，连接型夹芯式复合墙板-交叉式位于墙体的纵横交接处，将相邻第一套环和/或第二套环叠放并插入竖向连接筋，用后浇混凝土连接；
步骤二：将预应力空心楼板沿同一方向布置于所述夹芯式复合墙板之间，其纵向和横向端面均与其内叶层接触，所述预应力空心楼板拼接板缝内设有板缝水平钢筋，于所述夹芯式复合墙板之上沿其四周外缘线设有半预制圈梁，将相邻所述半预制圈梁的半伸出式箍筋进行绑扎连接，水平钢丝绳贯穿全部所述半伸出式箍筋内部形成闭环连接，且与所述半伸出式箍筋进行绑扎连接，所述板缝水平钢筋也与半伸出式箍筋进行绑扎连接；
步骤三：按照所述步骤一的方式，将二层的全部所述夹芯式复合墙板连接，底层支撑型夹芯式复合墙板的竖向钢筋延伸端插入二层墙板的第一套筒，且纵向方向的竖向钢筋与所述板缝水平钢筋搭接，向全部所述第一套筒内进行灌浆；
步骤四：向所述半预制圈梁的灌浆孔内和两两所述预应力空心楼板接缝内灌注灌浆料，实现所述半预制圈梁、上下层所述夹芯式复合墙板、预应力空心楼板之间的连接；
步骤五：重复上述操作步骤，直至完成顶层的所述预应力空心楼板和所述半预制圈梁，在顶层所述半预制圈梁上布置预制女儿墙，顶层所述夹芯式复合墙板的竖向钢筋插入至所述预制女儿墙的第二套筒内，且纵向方向的竖向钢筋与顶层楼盖的所述板缝水平钢筋搭接，经第二套筒进行灌浆连接。
本发明的有益效果是：
(1)低层住宅通过楼体外墙的夹芯式复合墙板、预应力空心楼板、圈梁、女儿墙的提前批量预制，施工现场只需将上述构件安装到位，进行混凝土浇筑，即可实现低层住宅的整体框架装配连接，减少工人大规模的现场施工工程量，缩短施工时间，降低工程造价。
(2)同一楼层两两夹芯式复合墙板之间、上下楼层墙板之间，以及预应力楼板之间以及顶层女儿墙，均通过连接件进行连接，保证定位尺寸准确，而后经混凝土浇筑连成一体，保证各构建连接强度，满足低层住宅抗震性能要求。
附图说明
图1为本发明楼盖处立面剖视示意图；
图2为本发明夹芯式复合墙板布置示意图；
图3为本发明夹芯式复合墙板结构示意图；
图4为本发明连接型夹芯式复合墙板-直线式结构示意图；
图5为本发明连接型夹芯式复合墙板-交叉式结构示意图；
图6为本发明支撑型夹芯式复合墙板(短/长边式)；
图7为本发明夹芯式复合墙板的连接示意图；
图8为本发明半预制圈梁的断面示意图；
图9为L型半预制圈梁的俯视图；
在图中，1、预应力空心楼板；2、连接型夹芯式复合墙板-直线式；3、连接型夹芯式复合墙板-交叉式；4、支撑型夹芯式复合墙板-短边式；5、支撑型夹芯式复合墙板-长边式；6、竖向钢筋；7、第一套筒；8、第一套环；9、竖向连接筋；10、后浇混凝土；11、第二套环；12、板缝水平钢筋；13、L型半预制圈梁；14、半伸出式箍筋；15、灌浆孔；16、水平钢丝绳；17、灌浆料；18、直线型半预制圈梁；19、预制女儿墙。20、夹芯式复合墙板；201、内叶层；202、芯层；203、外叶层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在下面的描述中，“横向”可参照附图2中的X方向，“纵向”可参照附图2中的Y方向。
本发明提供一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，如图1～图3所示，包括：用于组装形成楼体外墙的夹芯式复合墙板20，夹芯式复合墙板20包括由钢筋和混凝土材料组成的内叶层201、由轻质保温材料组成的芯层202和由混凝土内嵌钢丝网组成的外叶层203，内叶层201内还设有双向布置的钢筋网；
预应力空心楼板1，用于拼接组装成各楼层楼盖；
如图8和图9所示，半预制圈梁，由钢筋和混凝土制成，侧面设有若干灌浆孔15和间隔布置的半伸出式箍筋14，半预制圈梁横截面的四角位置分别设有纵向钢筋，半预制圈梁位于各相邻楼层之间；半预制圈梁的横截面高度与所述预应力空心楼板1厚度相等，且所述半预制圈梁的横截面宽度与所述夹芯式复合墙板20的外叶层203厚度相等；半预制圈梁根据形状分为直线型半预制圈梁18和L型半预制圈梁13，L型半预制圈梁13通常用于拐角位置。
预制女儿墙19，由钢筋和混凝土制成，位于楼体顶层半预制圈梁之上，预制女儿墙19于顶层的竖向钢筋6位置处设有与内部钢筋连接的第二套筒，第二套筒位于所述预制女儿墙19的底部；所述预制女儿墙19根据形状分为直线型和L型。
连接件，包括用于夹芯式复合墙20之间连接的竖向连接筋9、位于所述预应力空心楼板1拼接板缝内的板缝水平钢筋12、用于连接各个所述半预制圈梁的水平钢丝绳16，以及用于相邻构件之间连接的后浇混凝土10和灌浆料17。
夹芯式复合墙板20根据作用不同分为连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板，如图4～图7所示，连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板的两侧面沿高度方向均间隔设有若干外置的第一套环8，为增加墙体连接后的强度，第一套环8的一端与内叶层201内部的钢筋相接。连接型夹芯式复合墙板根据安装位置不同分为连接型夹芯式复合墙板-直线式2和连接型夹芯式复合墙板-交叉式3，连接型夹芯式复合墙板-交叉式3除了在墙体两侧面设有若干外置的第一套环8外，在垂直于墙体正面沿高度方向间隔还设有若干外置的第二套环11，为增加墙体连接后的强度，所述第二套环11的一端与所述内叶层201内部的钢筋相接，连接型夹芯式复合墙板-交叉式3通常安装在墙体纵横交叉位置处，夹芯式复合墙板的第一套环8和第二套环11设置的数量多，连接的强度高。支撑型夹芯式复合墙板相较于连接型夹芯式复合墙板其内叶层201竖直间隔布置有若干竖向钢筋6，竖向钢筋6上部向上贯穿内叶层201并延伸外露出一段，其下部与布置在所述内叶层201底部的第一套筒7连接，第一套筒7的开孔预留在墙体的底部，作为灌浆口用。
支撑型夹芯式复合墙板根据支撑位置不同分为支撑型夹芯式复合墙板-短边式4和支撑型夹芯式复合墙板-长边式5，支撑型夹芯式复合墙板-短边式4布置在如图2所示的纵向位置，其内叶层201与所述预应力空心楼板1纵向端面接触，支撑型夹芯式复合墙板-短边式4作为支撑墙，内叶层201设有多根竖直布置的竖向钢筋6，竖向钢筋6中的一根需与两两预应力空心楼板1的接缝对齐；支撑型夹芯式复合墙板-长边式5布置在如图2所示的横向位置，其内叶层201与预应力空心楼板1横向端面接触，支撑型夹芯式复合墙板-短边式4和支撑型夹芯式复合墙板-长边式5对预应力空心楼板1起支撑作用。
对于具体的房屋项目，可根据户型情况将楼盖分解为若干个沿同一方向放置的预应力空心楼板1，将全部外墙分解为连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板，再将连接型夹芯式复合墙板分解为若干个连接型夹芯式复合墙板-直线式2和连接型夹芯式复合墙板-交叉式3，并确定支撑型夹芯式复合墙板-短边式4和支撑型夹芯式复合墙板-长边式5，在工厂内完成加工后运至工地现场。
在现场首先将底层的各夹芯式复合墙板20就位，其中连接型夹芯式复合墙板-交叉式3位于墙体的纵横墙交接处，支撑型夹芯式复合墙板-短边式4对应于预应力空心楼板1纵向的端部位置，并将所有的墙板与基础做好连接。对于一字型墙体的拼接，需要将相邻墙板侧面的第一套环8叠放，然后插入竖向连接筋9并后浇混凝土10实现连接，对于纵横墙交接处，将连接型夹芯式复合墙板-交叉式3平面外伸出的第二套环11与临近的连接型夹芯式复合墙板-直线式2侧面伸出的第一套环8叠放，然后插入竖向连接筋9并后浇混凝土10实现连接。
底层墙体连接完毕之后沿同一方向放置预应力空心楼板1，其纵向和横向的板端面均与夹芯式复合墙板20的内叶层201接触，预应力空心楼板1拼接板缝内布置板缝水平钢筋12，于夹芯式复合墙板20之上沿其四周外缘线布置直线型半预制圈梁18，拐角处布置L型半预制圈梁13，各半预制圈梁均有半伸出式箍筋14和灌浆孔15。将相邻半预制圈梁的相邻半伸出式箍筋14的外伸部分进行绑扎连接，同时在半伸出式箍筋14的内部穿行水平钢丝绳16并实现全周长的闭环布置，选取一定间隔将水平钢丝绳16与半伸出式箍筋14绑扎连接。此外，将板缝水平钢筋12也与半伸出式箍筋14进行绑扎连接。
然后按同样的方式布置第二层墙板并做好相互连接。底层的支撑型夹芯式复合墙板的竖向钢筋6延伸端插入二层墙板的第一套筒7，纵向方向的竖向钢筋9与板缝水平钢筋12搭接，安装到位后，向第一套筒7内进行灌浆；
然后通过半预制圈梁侧面的灌浆孔15向半预制圈梁内部灌注灌浆料17，同时向预应力空心楼板1拼接板缝内灌注后浇混凝土10或灌浆料17，实现半预制圈梁、上下层所述夹芯式复合墙板20、预应力空心楼板1之间的连接。
如果还有第三层，则重复以上操作即可，直至布置完成顶层的预应力空心楼板1和半预制圈梁。然后在顶层半预制圈梁上布置好预制女儿墙19，拐角位置布置L型女儿墙，顶层夹芯式复合墙板20的竖向钢筋6插入至预制女儿墙19的第二套筒内，且纵向方向的竖向钢筋6与顶层楼盖的所述板缝水平钢筋12搭接，安装到位后经第二套筒进行灌浆连接成为整体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)

1.一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，包括：
夹芯式复合墙板(20)，用于组装形成楼体外墙，所述夹芯式复合墙板(20)包括内叶层(201)、芯层(202)和外叶层(203)；
预应力空心楼板(1)，用于拼接组装成各楼层楼盖；
半预制圈梁，由钢筋和混凝土制成，所述半预制圈梁位于各相邻楼层之间；
预制女儿墙(19)，位于楼体顶层，由钢筋和混凝土制成；
连接件，用于将所述夹芯式复合墙板(20)、所述预应力空心楼板(1)、所述半预制圈梁和所述预制女儿墙(19)形成整体结构。
2.根据权利要求1所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述内叶层(201)由钢筋和混凝土材料组成，其内还设有双向布置的钢筋网，所述芯层(202)由轻质保温材料组成，所述外叶层(203)由混凝土内嵌钢丝网组成，所述夹芯式复合墙板(20)根据作用不同分为连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板，所述连接型夹芯式复合墙板和支撑型夹芯式复合墙板的两侧面沿高度方向均间隔设有若干外置的第一套环(8)，所述第一套环(8)的一端与所述内叶层(201)内部的钢筋相接。
3.根据权利要求2所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述连接型夹芯式复合墙板根据安装位置不同分为连接型夹芯式复合墙板-直线式(2)和连接型夹芯式复合墙板-交叉式(3)，所述连接型夹芯式复合墙板-交叉式(3)垂直于墙体正面沿高度方向间隔设有若干外置的第二套环(11)，所述第二套环(11)的一端与所述内叶层(201)内部的钢筋相接。
4.根据权利要求3所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述支撑型夹芯式复合墙板的内叶层(201)竖直间隔布置有若干竖向钢筋(6)，所述竖向钢筋(6)上部向上贯穿内叶层(201)并延伸，其下部与布置在所述内叶层(201)底部的第一套筒(7)连接。
5.根据权利要求4所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述支撑型夹芯式复合墙板根据支撑位置不同分为支撑型夹芯式复合墙板-短边式(4)和支撑型夹芯式复合墙板-长边式(5)，所述支撑型夹芯式复合墙板-短边式(4)的内叶层(201)与所述预应力空心楼板(1)纵向端面接触，所述支撑型夹芯式复合墙板-短边式(4)的一根所述竖向钢筋(6)与两两所述预应力空心楼板(1)的接缝对齐，所述支撑型夹芯式复合墙板-长边式(5)的内叶层(201)与所述预应力空心楼板(1)横向端面接触。
6.根据权利要求5所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述半预制圈梁侧面设有若干灌浆孔(15)和间隔布置的半伸出式箍筋(14)，所述半预制圈梁横截面的四角位置分别设有纵向钢筋。
7.根据权利要求6所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述半预制圈梁的横截面高度与所述预应力空心楼板(1)厚度相等，且所述半预制圈梁的横截面宽度与所述夹芯式复合墙板(20)的外叶层(203)厚度相等；所述半预制圈梁根据形状分为直线型半预制圈梁(18)和L型半预制圈梁(13)。
8.根据权利要求7所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述预制女儿墙(19)位于楼体顶层所述半预制圈梁之上，所述预制女儿墙(19)于所述竖向钢筋(6)位置处设有与内部钢筋连接的第二套筒，所述第二套筒位于所述预制女儿墙(19)的底部；所述预制女儿墙(19)根据形状分为直线型和L型。
9.根据权利要求8所述的面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系，其特征在于，所述连接件包括用于所述夹芯式复合墙板(20)之间连接的竖向连接筋(9)、位于所述预应力空心楼板(1)拼接板缝内的板缝水平钢筋(12)、用于连接各个所述半预制圈梁的水平钢丝绳(16)，以及用于相邻构件之间连接的后浇混凝土(10)和灌浆料(17)。
10.一种面向低层住宅的新型装配式混凝土结构体系的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将底层楼体的全部夹芯式复合墙板(20)就位，并将其与基础做好连接，连接型夹芯式复合墙板-交叉式(3)位于墙体的纵横交接处，将相邻第一套环(8)和/或第二套环(11)叠放并插入竖向连接筋(9)，用后浇混凝土(10)连接；
步骤二：将预应力空心楼板(1)沿同一方向布置于所述夹芯式复合墙板(20)之间，其纵向和横向端面均与其内叶层(201)接触，所述预应力空心楼板(1)拼接板缝内设有板缝水平钢筋(12)，于所述夹芯式复合墙板(20)之上沿其四周外缘线设有半预制圈梁，将相邻所述半预制圈梁的半伸出式箍筋(14)进行绑扎连接，水平钢丝绳(16)贯穿全部所述半伸出式箍筋(14)内部形成闭环连接，且与所述半伸出式箍筋(14)进行绑扎连接，所述板缝水平钢筋(12)也与半伸出式箍筋(14)进行绑扎连接；
步骤三：按照所述步骤一的方式，将二层的全部所述夹芯式复合墙板(20)连接，底层支撑型夹芯式复合墙板的竖向钢筋(6)延伸端插入二层墙板的第一套筒(7)，且纵向方向的竖向钢筋(6)与所述板缝水平钢筋(12)搭接，向全部所述第一套筒(7)内进行灌浆；
步骤四：向所述半预制圈梁的灌浆孔(15)内和两两所述预应力空心楼板(1)接缝内灌注灌浆料(17)，实现所述半预制圈梁、上下层所述夹芯式复合墙板(20)、预应力空心楼板(1)之间的连接；
步骤五：重复上述操作步骤，直至完成顶层的所述预应力空心楼板(1)和所述半预制圈梁，在顶层所述半预制圈梁上布置预制女儿墙(19)，顶层所述夹芯式复合墙板(20)的竖向钢筋(6)插入至所述预制女儿墙(19)的第二套筒内，且纵向方向的竖向钢筋(6)与顶层楼盖的所述板缝水平钢筋(12)搭接，经第二套筒进行灌浆连接。
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