CN1408970A - 预制混凝土剪力墙楼房建筑结构及其施工方法 - Google Patents

预制混凝土剪力墙楼房建筑结构及其施工方法 Download PDF

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预制混凝土剪力墙楼房建筑结构及其施工方法属建筑结构和建筑施工方法,经引入带有型钢与钢丝构件的刚性网架结构(7、8、16、23),含泡沫玻璃和非平面改性结构夹层(10、9),兼有直角与平面两种形状(1、2),限定尺寸重量,底面为齿形(13)、彼此经插接或焊接(19、27,24、26)相联的墙体构件;墙体节点接缝外包帝枇模网(17);由钢丝联网(14)将楼板整浇层联为一体;成组立模与长线台座预制构件,预制吊装与现场浇注结合施工工艺;使墙板单体稳定、便于移动、受力明确,易于楼内开间组合变化和安放附件;简化墙体联接,增强整体性,保温隔热性能改善;显著缩短施工周期,降低成本,有利文明生产。方案构思合理巧妙,便于推广应用。

Description

预制混凝土剪力墙楼房建筑结构及其施工方法
技术领域
本发明属建筑结构和建筑施工方法,主要涉及楼房结构强度与施工方法的技术改进。
背景技术
公知剪力墙楼房是建筑中有较好水平刚度和抗震能力的一种结构型式,预制剪力墙体系的建筑具有施工工期短、效率高的特点;但在施工中板缝的联接较为复杂,装配板需要临时固定,其结构的整体性稍差,制约了预制剪力墙体系的进一步推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出联接更为合理、整体性较好的预制混凝土剪力墙楼房建筑结构及其施工方法的技术方案。
本发明技术方案中预制剪力墙楼房建筑结构的具体内容是,预制剪力墙楼房包括,基础,与基础并彼此相联、可承受重力和剪力的混凝土墙体构件,与墙体构件相联的预应力混凝土叠合楼板、和上述结构相联的必要辅助结构与部件,上述结构的联接固定构件。其中,所述墙体构件中有含固定相联的型钢与钢丝构件的骨架结构,其型钢置于墙体构件之间的联接处、墙体构件自身的转角处及墙体构件自身其它需要加强的位置,钢丝构件则位于墙体的其余相应部位。这样,引入型钢可简化墙体构件间的联接和相关施工工艺,型钢与钢丝构件相联的骨架结构,可使墙体构件整体性好,受力明确,适应对墙体的不同需要,提供便于墙体构件间联接和改善墙体性能的结构基础,使本发明对结构部分提出的技术问题得到解决。
本发明所述联接固定构件含可插入两墙体联接处型钢各自的空间、与之限位偶合的联接部件,附加于两欲联墙体型钢相邻部位、可使之彼此偶合的结构,或分别与不同墙体型钢相联的联接部件,或其不同组合。这些都是联接同层及上下层墙体骨架的具体方案,为建筑整体提供空间刚性骨架。
本发明所述墙体构件中还含有泡沫玻璃和非平面改性结构夹层。泡沫玻璃是良好的绝热材料,又与混凝土有较强的亲和力;非平面如波形曲面、折面等改性结构夹层,不仅可改善墙体性能,还有提高结构强度的作用;由非平面夹层所形成的非均匀空间,又为墙体混凝土的浇灌和振捣提供较大的局部空间,给施工带来方便。
本发明所述墙体构件可制成个体的竖直单侧或竖直内侧表面积不超过20平方米、重量不超过6吨的直角板型和平面板型两种形状。面积与重量的限定能保证构件具有良好的可移动性;形状的变化便于组成不同的楼内开间,且直角板型还兼有在存放、运输和吊装就位时的稳定性,为施工带来方便。
本发明所述墙体构件底面设有间断、向上的凹入,其凹入的高度略小于所联叠合楼板浇注层的厚度;叠合楼板浇注层在墙体凹入空间相应位置,设有联系墙体两侧楼板混凝土浇注层的钢丝联网。这样,在墙体底面间断凹入的空间,便于在施工中安设必要的附件,有利于墙体就位时的调整,有利于墙体两侧整浇层的贯穿连通,在保证墙体与楼板可靠联接的前提下,增强了楼板的整体性;钢丝网的安放则强化了整浇楼板在墙体底部的断续连接,进一步改善了楼板逐层的整体性。
本发明所述联接固定构件,还含有位子墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网。以作为节点浇注混凝土的永久性模板,并可避免接缝混凝土开裂,强化该处结构。
本发明所述预制剪力墙楼房结构的施工方法包括,完成地基和楼房基础施工,预制墙体构件和预应力楼层顶板,地下室墙体与基础的联接依基础构造的不同采取相应常规工艺完成,联接地下室墙体构件,盖地下室顶预应力楼板。安装第一层预制混凝土墙体构件,浇注该层现浇混凝土结构,安放第一层楼顶板;安装第二层预制混凝土墙体构件,浇注,安放第二层楼顶板;逐层向上,直至楼顶层,并浇楼顶整浇层;施工中同步完成各层相应辅助结构与附件的安装。
其中,所述预制混凝土墙体构件包括用成组立模法预制,含所述骨架结构的预制混凝土墙体构件,即将型钢置于墙体构件的联接处、墙体构件本身的转角处、及墙体构件自身其它需要加强的位置,在墙体构件的其余部分安放钢丝构件,在由型钢、钢丝构件所形成骨架内的部分空间填充隔热夹层,并将骨架自身构件间的联接处焊接固定,临时填充封堵作为墙体构件间联接用型钢自身的空腔,吊入成组立模,浇注混凝土,养护。预应力楼层顶板的制作包括用长线台座先期制成预应力薄板待用,楼层顶板的整体由随后现场施工中的浇注最终完成。
所述地下室墙体和顶板皆采用上述墙体构件和预应力薄板;从第一层向上的施工包括,墙体构件在安放前,需解除位于墙体构件联接处型钢的临时填封,并在该型钢端段、侧面等相应位置,固定联接墙体构件的限位偶合结构或联接部件;吊装预制混凝土墙体构件于施工层相应位置,此时应保证上下层型钢间限位偶合结构对位联接、或将联接固定,联接本层墙体构件,并在墙体底部间断的凹入空间安放钢丝联网;浇注该层混凝土整浇层,形成叠合楼板,浇注该层墙体构件联接节点,吊装已制成的预应力薄板,至该层顶部规定位置,支撑定位;再如上述吊装其上一层墙体构件联接固定,在已安放预应力薄板上浇注混凝土整浇层,形成本层叠合楼板,浇注已经联接好的墙体节点;重复上述安装墙体构件、浇注、及安放预应力楼层薄板的相应工序,形成该层剪力墙建筑结构,直至加盖楼房最高层顶预应力薄板,浇灌楼顶整浇层,最终形成建筑的结构主体。地下室墙体构件间的联接、墙体构件与一层墙体构件及其顶部预应力薄板的联接与上述相应内容一致。
这样,采用本发明墙体构件,混凝土叠合板结构的楼板,经预制与现浇的合理结合,可以形成楼房剪力墙结构体系;其成组立模占地小、效率高、构件质量好;预应力薄板安放后省去了整浇层支模工序,整浇层保证了结构的整体性。即本方法以简练的工艺实现了本发明结构,解决了对发明方法部分所提出的技术问题。
本发明经在预制剪力墙楼房中引入带有型钢、钢网和钢丝的刚性网架结构,含泡沫玻璃和非平面改性结构夹层,限定尺寸重量,底面有间断向上凹入,兼有直角与平面两种形状的墙体构件;附偶合限位插接与焊接的墙体联接,联接节点接缝外包帝枇模网,由钢丝联网(14)将楼板整浇层联为一体、含预应力混凝土薄板和整浇层的混凝土叠合板的楼板,成组立模与长线台座预制构件,预制吊装与现场浇注相结合的施工工艺;使本发明墙板单体稳定、便于移动、受力明确,且便于楼内开间的组合变化和安放附件;楼房结构联接简化,整体性增强,楼体保温隔热性能改善;显著缩短现场施工周期,有利文明生产,降低总体成本。方案构思合理巧妙,便于推广应用。
附图说明
附图给出了本发明实施例结构示意。
图1是以图2A-A剖视图表示的小区住宅楼结构简图;
图2是图1的H-H剖视图;
图3是图2B处所剖墙体及楼板的放大图;
图4是图2C处所剖墙体及楼板的放大图;
图5是图1D处墙体节点末浇混凝土时旋转90度的放大图;
图6是图1E处墙体节点未浇混凝土时旋转90度的放大图;
图7是图1G处墙体节点未浇混凝土时旋转90度的放大图;
图8是图1的F-F所剖墙体及楼板的剖视图;
图9是图5的L-L处节点未浇混凝土时所剖墙体及楼板的的剖视图;
图10是以图11J-J剖视图表示的3层预制装配建筑结构图;
图11是图10的K-K剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图中引出编号所代表的含意:1直角板 2平面板 3门洞口 4楼顶 5整浇混凝土叠合板 6混凝土基础 7钢丝网片 8斜插钢丝 9聚苯乙烯泡沫板 10泡沫玻璃条 11预应力混凝土薄板 12整浇混凝土叠合层 13墙板齿形缺口 14钢丝联网 15预应力钢筋 16C型钢 17帝枇模网 18连接定位块 19插接型钢 20帝枇模网的末展开段 21实心墙板 22电线穿管 23H型钢 24连接焊缝 25连接钢板 26连接钢筋 27插接钢筋
第一实施例是用于某40万m2的住宅小区的技术方案,其中公共建筑和附属建筑10万m2,住宅中的一半为15层的小高层建筑,其余为6层住宅,公共和附属建筑为1-4层建筑。见图1-9。
本例层高在大于3m、开间6m以上的1万m2的公共建筑,采用公知的钢结构或混凝土框架结构,其余建筑部分均使用本发明方案建造。
在使用本发明方案的建筑中,墙体分为平面板2和不等边直角板1,其竖直单侧或内侧表面积皆控制在20m2以内、重量在6吨以下。在单个墙体两端、直线长超过2.5m的墙板中点和直角板拐角处,或每块墙板重心两侧相应位置,在墙板使用状态的竖直方向设C型或H型型钢16、23,型钢间的竖直墙表层设钢丝网片7,两侧表层网片间安放折线型或波形聚苯乙烯泡沫板9、和间隔80-100mm、可将两面网片相联的斜插钢丝8,型钢、网片和钢丝间皆焊接相联。在作为外墙的墙体型钢外侧粘接有泡沫玻璃条10,在兼作联接用型钢的墙表侧均粘有帝枇模网17。未联接状态的帝枇模网在型钢联接端,皆预留呈叠层状、叠层状的最外表面包有油毡的未粘结段20。在制作上述钢骨架结构中,按要求设置预埋管线22与相应零部件,装好门窗洞口3,预制墙体板件的底模按墙板底面的齿形13制作,帝枇模网的未粘结段20应安放于紧贴模板的墙体表面位置。将联接装配好的骨架,依次吊入成组立模中固定,以临时填充物填克型钢用于联接的空腔段、并封堵之,按常规浇注混凝土、成型、养护,出模后对各墙体检验编号、整齐摆放待用。在长线台座上按常规生产先张法预应力混凝土薄板11,同时按常规生产其它配套混凝土构件。
在地基处理和基础混凝土6完成后,即可安装地下室墙体,此时应先清除墙体型钢联接腔内浇注前的临时填充物。墙体与基础混凝土的联接依基础构造的不同采取相应常规工艺完成。对于墙体间的联接以焊接相联的情况,是在型钢联接侧以焊接方式接出联接板24,在型钢顶端段的一个侧面,加焊伸出型钢端部的联系钢筋26,由吊装机具吊运墙板至规定位置。将已焊好联接件的墙体置于另一待联墙体型钢的相应位置,经联接板与之焊接固定。对于以插接相联的情况,联接处应为C型钢16时,是在该处设有本层H型联接钢23,其长较墙板高度加大200-300mm,插入两待联接墙体的C型钢的空腔中,见图11。以联接定位块18塞卡于联接空隙,初步固定各型钢之间的相互位置。完成上述联接后,掀起墙板联接处各自位于墙表的帝枇模网未粘结段20,除去其外包油毡、展开预折的帝枇模网、将二者合并后卷叠、并砸实17。浇注地下室地面及各节点混凝土。
吊预应力薄板11于地下室顶部,仅在其下部设临时支撑,进行第一层的施工。继续如上安放墙体,对于焊接相联的情况,是将下层联系钢筋26与本层相应联接型钢焊接固定,焊接相邻墙体的联接板。对于插接相联的情况,本层插接型钢23较墙板高加长60mm。并在其下端加焊插接钢筋27,使之在安放时可插至伸入的下层联接型钢顶端相应截面的两侧。完成帝枇模网的联接,安放其它建筑附件及辅助结构。在地下室顶部的预应力薄板上浇混凝土整浇层12,与薄板11共同形成叠合楼板5,浇注本层墙体节点混凝土。再吊预应力薄板于第一层墙体之上,重复如上第一层施工的相应步骤,直至楼顶4。本例楼顶层插接联接的H型钢应相应缩短200-300mm,在安放顶板后浇注其整浇层。对于15层的建筑,其下层内墙体可考虑去掉聚苯夹层,改为实心墙板21,增加钢丝网片7的强度和减小斜插钢丝8的间距,以满足结构强度的需要。至此为本例结构与施工方法主要内容的描述。
本例40万m2小区的建筑,约用2年完成,模具投入为4套成组直角立模,1套成组平面立模,每套立模日周转两次,每次生产7块墙体。预应力长线台座4条,2日周转一次,均用蒸气、热油或热水养护。本例因直角墙体自身便于稳定安放,通用车辆即可完成其运输,并减少存放占地。因成组立模由型钢和钢板焊接而成,使用寿命在2000次以上,构件的平整与精度易于保证,墙面无需抹灰。现场湿作业只有现浇楼板的整浇层和节点混凝土,不用支模,省工省时。由于成组立模的底模和侧模可移动位置,其宽度亦可变化,使墙板的长、宽、厚度皆可作出调整,本例小高层建筑下层墙体厚200mm,中层墙体180mm,上层墙体厚160mm,6层住宅墙体均采用160mm夹心结构。满足了开间与层高变化和不同结构强度的种种需要。
若开发的小区距预制厂较远,如大子40km,可将墙板和笨重配件的生产移至施工现场进行。本例小区中可考虑在超市和仃车场的位置设移动搅拌站和构件生产场地,钢结构的超市作为生产车间,仃车场作为材料堆场和构件存放场地,搅拌站除供应构件生产外,同时供应现场叠合层现浇混凝土的需要。
第二实施例是用于1-3层开间跨度在6米以内的普通建筑,见图10和11。此时墙板、顶板和地面均用直角板和平板组合而成,只是作为顶板时,构件在配筋的数量和安放位置需作相应调整。各板式构件均采用如上例的夹层结构。施工时无整浇层操作内容,建筑呈纯预制装配结构。其余结构与工艺与上例相应部分基本一致。

Claims (18)

1.预制混凝土剪力墙楼房建筑结构包括,基础;与基础、并彼此相联,可承受重力和剪力的混凝土墙体构件;与墙体构件相联的预应力混凝土叠合楼板;和上述结构相联的必要辅助结构与部件,上述结构的联接固定构件;其特征在于:所述墙体构件中有含型钢与钢丝构件固定相联的骨架结构(7、8、16、23),其型钢置于墙体构件间的联接处、墙体构件自身的转角处、及墙体构件自身其它需要加强的位置,钢丝构件则位于墙体的其余相应部位。
2.如权利要求1所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件含可插入两墙体联接处型钢各自的空间、与之限位偶合的联接部件(19),附加于两欲联墙体型钢相邻部位、可使之彼此限位偶合的结构(27),分别与不同墙体型钢相联的联接部件(24、25、26),或其不同组合(19、27)。
3.如权利要求1或2所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件中还含有泡沫玻璃和非平面改性结构夹层(9、10)。
4.如权利要求1或2所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件为直角板型或平面板型,其个体的竖直单侧或竖直内侧表面积不超过20平方米,重量不超过6吨(1、2)。
5.如权利要求3所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件为直角板型或平面板型,其个体的竖直单侧或竖直内侧表面积不超过20平方米、重量不超过6吨(1、2)。
6.如权利要求1或2所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件底面设有间断、向上的凹入(13),其凹入的高度略小于所联叠合楼板浇注层厚;叠合楼板浇注层在墙体凹入空间相应位置,设有联接墙体两侧楼板混凝土浇注层的钢丝联网(14)。
7.如权利要求3所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件底面设有间断、向上的凹入(13),其凹入的高度略小于所联叠合楼板浇注层厚;叠合楼板浇注层在墙体凹入空间相应位置,设有联接墙体两侧楼板混凝土浇注层的钢丝联网(14)。
8.如权利要求4所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件底面设有间断、向上的凹入(13),其凹入的高度略小于所联叠合楼板浇注层厚;叠合楼板浇注层在墙体凹入空间相应位置,设有联接墙体两侧楼板混凝土浇注层的钢丝网(14)。
9.如权利要求5所述建筑结构,其特征在于:所述墙体构件底面设有间断、向上的凹入(13),其凹入的高度略小于所联叠合楼板浇注层厚一致;叠合楼板浇注层在墙体凹入空间相应位置,设有联接墙体两测楼板混凝土浇注层的钢丝联网(14)。
10.如权利要求1或2所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
11.如权利要求3所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
12.如权利要求4所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝上的帝枇模网(17)。
13.如权利要求5所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
14.如权利要求6所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
15.如权利要求7所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
16.如权利要求8所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
17.如权利要求9所述建筑结构,其特征在于:所述联接固定构件还含有位于墙体构件间联接节点混凝土接缝两侧、分别与被联墙体型钢相联、可包容节点浇注混凝土的帝枇模网(17)。
18.如权利要求1或2所述建筑结构的施工方法包括,完成地基和楼房基础施工,预制墙体构件和预应力楼层顶板,安装用于地下室的墙体构件并与基础相联,盖地下室预应力楼层顶板;安装第一层预制混凝土墙体构件,浇注该层现浇混凝土结构,安放第一层楼顶板;安装第二层预制混凝土墙体构件,浇注,安放第二层楼顶板;逐层向上,直至楼顶层,并浇楼顶整浇层;施工中同步完成各层相应辅助结构与附件的安装;
其特征在于:所述预制混凝土墙体构件包括用成组立模法,预制含所述骨架结构的预制混凝土墙体构件;即将型钢置于楼层墙体构件联接处、墙体自身的转角处、及墙体构件其它需要加强的位置,在墙体构件的其余部分安放钢丝构件,在由型钢、钢丝构件所形成骨架内的部分空间填充隔热夹层,并将骨架自身构件间的联接处焊接固定,临时填克封堵墙体构件联接用型钢自身的空腔,吊入成组立模,浇注混凝土,养护;预应力楼层顶板的制作包括,用长线台座先期制成预应力薄板待用,楼层顶板的整体由随后现场施工中的浇注最终完成;
所述地下室墙体及其顶板皆采用上述墙体构件和预应力薄板,地下室墙体与基础的联接依基础构造的不同采取相应常规工艺完成;从第一层向上的施工包括,墙体构件在安放前,需解除位于墙体构件联接处型钢的临时填封,并在该型钢端段、测面的相应位置,固定联接墙体构件的限位偶合结构或联接部件;吊装预制混凝土墙体构件于施工层相应位置,此时应保证上下层型钢间限位偶合结构对位联接、或将联接固定,联接本层墙体构件,并在墙体底部间断的凹入空间安放钢丝联网;浇注该层混凝土整浇层,形成叠合楼板,浇注该层墙体构件联接节点;吊装已制成的预应力薄板,至该层顶部规定位置,支撑定位;再如上述吊装其上一层墙体构件联接固定,在已安放预应力薄板上浇注混凝土整浇层,形成本层叠合楼板,浇注已经联接好的墙体节点;重复上述安装墙体构件、浇注、及安放层顶预应力楼层薄板的相应工序,形成该层剪力墙建筑结构,直至加盖楼房最高层顶预应力薄板,浇灌整浇层,最终形成建筑的结构主体;地下室墙体构件间的联接、墙体构件与一层墙体构件及其顶部预应力薄板的联接与上述相应内容一致。
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