CN205712716U - 一种装配式建筑预制混凝土空心构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式建筑预制混凝土空心构件，包括混凝土结构层、钢筋网架和锚栓，钢筋网架由两层钢筋网通过连接筋连接形成三维立体钢筋网架，上层的钢筋网和下层的钢筋网均由横向钢筋和纵向钢筋通过绑扎或焊接连接，钢筋网架内的钢筋笼外侧套设有套子筋，钢筋网架内还设置多个锚栓，钢筋网架的两端分别连接有钢板，混凝土结构层由混凝土倒入钢筋网架内凝结形成，钢板和混凝土结构层上开设有对应的吊装定位孔和支撑架安装孔。本实用新型结构设计合理，具有自重轻、保温、隔音、抗震性好的优点，安全性高，能源消耗成本低，可用于装配式建筑预制墙板、预制楼板、预制梁、预制柱的应用。

Description

一种装配式建筑预制混凝土空心构件

技术领域

本实用新型涉及建筑领域，具体是一种装配式建筑预制混凝土空心构件。

背景技术

现有装配式建筑构件为实心或夹心结构，存在自重大、运输吊装成本高、结构连接整体性差抗震性低，现有技术构件上下连接采用钢筋套筒灌浆连接方法，安装难度高且强度低；建筑单层高度受限制(如工业厂房单层墙板不能上下整体连接)；安全抗震性、耐久性、环保节能性、经济性、高效性、实用性等综合效能低的问题；具体问题如下：

1、安全性：

(1)构件整体性差：

墙板：保温板外保护层为60mm厚混凝土层由水平连接件与结构层点状连接，属独立构件非整体结构，受外力因素(环境因素造成热胀冷缩、腐蚀、风压、地震等)影响有松动脱落的安全隐患；

楼板：二次浇筑成型存在空鼓开裂的质量风险，重量的增加降低了抗震性；

(2)结构连接整体性差：墙板底部连接套筒灌浆连接强度低，且混凝土结构连接水平缝造成结构整体性差抗震性低；

(3)自重大抗震性低：墙板外保温保护层60MM混凝土板和楼板叠合板二次浇筑增加了楼板厚度，造成建筑自重大幅增加降低了抗震性；

(4)质量可控性：

1)墙板连接：钢筋套筒灌浆连接方式属隐蔽施工，并专业性强、技术成熟度低，存在漏浆、养护不到位等质量隐患且质检难度高不可控，发生质量问题补救措施困难的问题；

2)楼板叠合板：二次浇筑存在空鼓、开裂的质量隐患；

2、耐久性：

(1)构件整体性差：

1)墙板：保温板外保护层为60mm厚混凝土层由水平连接件与结构层点状连接，属独立构件非整体结构，受外力因素(环境因素造成热胀冷缩、腐蚀、风压、地震等)影响有松动脱落的安全隐患，影响耐久性；

2)楼板：二次浇筑成型存在空鼓开裂的质量风险，重量的增加降低了抗震性，影响耐久性；

(2)结构连接整体性差：墙板底部连接套筒灌浆连接强度低，且混凝土结构连接水平缝造成结构整体性差抗震性低，影响耐久性；

(3)自重大抗震性低：墙板外保温保护层60MM混凝土板和楼板叠合板二次浇筑增加了楼板厚度，造成建筑自重大幅增加降低了抗震性，影响耐久性；

(4)质量可控性：

1)墙板连接：钢筋套筒灌浆连接方式属隐蔽施工存在漏浆、养护等质量隐患且质检难度高不可控，发生质量问题补救措施困难的问题，影响耐久性；

2)楼板叠合板：二次浇筑存在空鼓、开裂的质量隐患，影响耐久性；

3、节能性：

(1)自重大、用料多、一次能源消耗大；

(2)节能标准低保温厚度受限制很难满足75％节能标准，使用成本高；

(3)建筑拆除过程需爆破拆除，不能整体拆解二次循环利用，全寿命周期使用成本高；

4、环保性：

(1)自重大、用料多、一次能源消耗大；

(2)叠合板楼板需要二次浇筑大面积作业对环保影响大；

(3)建筑拆除过程需爆破拆除，不能整体拆解二次循环利用，对环境影响大；效率低：

(4)墙板没有安装定位装置，受钢筋位移影响安装效率低；

(5)楼板叠合板需二次大面积浇筑作业，不能连续安装施工效率低；

6、经济性：

(1)一次投入成本：增加了原料钢筋、混凝土用料量及专用配件的使用，造成一次投入成本高；

(2)使用成本：外墙保温维护层混凝土板60mm厚自重150kg/m²限制了保温板厚度(≤100mm)而降低了节能标准(可满足65％节能标准，很难满足75％及以上节能标准)，增加了使用成本；

(3)自重大运输/吊装成本高；

(4)运输半径小影响业务拓展；

(5)叠合板需二次浇筑不能连续安装施工效率低工期长；

(6)财务成本：投资回报周期长影响同期投资收益经济性差；

7、施工性：

(1)墙板没有安装定位装置，受钢筋位移影响安装效率低难度大；

(2)叠合板需二次大面积浇筑作业，受环境影响因素多(雨季施工防雨、冬季施工防冻措施困难成本高)；

(3)建筑单层高度比较高的情况下会受到限制(如工业厂房单层墙板不能上下整体连接)；

8、实用性：叠合板厚度增加自重加大影响房屋开间跨度，影响使用空间自由分隔个性化布局；

9、推广性：由于以上技术性原因造成的安全性、耐久性、节能环保性、经济性、效率、施工、实用性等方面的问题不能有效解决，现在只能靠政府补贴扶持政策推广应用于国家投资项目中使用，投资企业只有国企投资，因其投资大建筑成本高民营企业与商业开发承受力不足，很难大面积推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装配式建筑预制混凝土空心构件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种装配式建筑预制混凝土空心构件，包括混凝土结构层、钢筋网架和锚栓，所述钢筋网架由两层钢筋网通过连接筋连接形成三维立体钢筋网架，上层的钢筋网和下层的钢筋网均由横向钢筋和纵向钢筋通过绑扎或焊接连接，且纵向钢筋设置在横向钢筋之间，所述钢筋网架内平行设置有多个纵向的钢筋笼，所述钢筋笼的外侧套设有套子筋，所述钢筋网架内还平行设置多个上下对应的锚栓，所述钢筋网架的两端分别连接有钢板，所述混凝土结构层由混凝土倒入钢筋网架内凝结形成，所述钢板和混凝土结构层上开设有对应的吊装定位孔和支撑架安装孔，所述混凝土结构层的两端开设有对称的凹槽。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢筋网架的上端和下端还连接有定位装置、吊装架和支撑架，所述定位装置包括连接法兰、柱脚、套管和螺栓。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢筋网架的上端连接有临时固定装置，所述临时固定装置为连接支架。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢筋网架的上端和下端均设置有材料层，所述材料层的外侧依次设置有网格布、抹面层和装饰层。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢板、混凝土结构层、材料层、网格布、抹面层和装饰层上开设有多个对应的安装孔，且安装孔设置在钢筋网架两侧的上端和下端。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢筋网架的上下两层横向钢筋上还连接有横向连接筋，所述钢筋网架的上下两层纵向钢筋上还连接有纵向连接筋，所述钢筋网架内部的多个钢筋笼的纵向钢筋上也连接有纵向连接筋。

作为本实用新型再进一步的方案：所述材料层由隔音材料、隔热保温材料、防水材料复合而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构设计合理，可以用于民用、公用、工业、商业等新建/改建/扩建建筑的承重与非承重内/外墙体/梁/柱的现场装配连续施工作业；

2、空芯结构具有自重轻、保温、隔音、抗震性好的优点，提高了安全性并减少了一次能源消耗和成本的投入，实现了安全性、耐久性、环保性、节能性、经济性、高效性、实用性；可用于装配式建筑预制墙板、预制楼板、预制梁、预制柱的应用；

3、本实用新型结构进行工厂预制，自动化程度高配料准确，生产工艺流程操作可控；混凝土在恒温恒湿的条件下养护不受外界环境气候的影响，质量稳定有保障，提高了产品品质；有效控制了废水、废气、废物、粉尘的排放并节约了材料、人工、电费成本；安装连续施工作业大大提高了工作效率，大幅缩短工期，降低了时间成本缩短了投资回报周期，增加了投资同期收益实现了经济性；安装过程减少了现场施工产生的污水、废料、垃圾、粉尘、噪音、运输对空气环境的污染，保护环境。

附图说明

图1为本实用新型的正视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的截面图。

图5为本实用新型的外侧立面图。

图6为本实用新型的内侧立面图。

图7为本实用新型的整体侧面图。

图中：1-装饰层；2-抹面层；3-网格布；4-锚栓；5-安装孔；6-材料层；7-混凝土结构层；8-横向钢筋；9-纵向钢筋；10-连接筋；11-空心孔；12-钢筋笼；13-套子筋；14-横向连接筋；15-吊装定位孔；16-支撑架安装孔；17-纵向连接筋；18-凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～7，本实用新型实施例中，一种装配式建筑预制混凝土空心构件，包括混凝土结构层7、钢筋网架和锚栓4，钢筋网架由两层钢筋网通过连接筋10连接形成三维立体钢筋网架，上层的钢筋网和下层的钢筋网均由横向钢筋8和纵向钢筋9通过绑扎或焊接连接，且纵向钢筋设置在横向钢筋之间，钢筋网架内平行设置有多个纵向的钢筋笼12，钢筋笼12的外侧套设有套子筋13，钢筋笼12上也连接有纵向连接筋17，钢筋网架内还平行设置多个上下对应的锚栓4，钢筋网架的上下两层横向钢筋8上连接有横向连接筋14，钢筋网架的上下两层纵向钢筋9上还连接有纵向连接筋17。钢筋网架的两端分别连接有钢板，混凝土结构层7由混凝土倒入钢筋网架内凝结形成，钢板和混凝土结构层7上开设有对应的吊装定位孔15和支撑架安装孔16，混凝土结构层7的两端开设有对称的凹槽18。

钢筋网架的上端和下端还连接有定位装置、吊装架和支撑架，定位装置包括连接法兰、柱脚、套管和螺栓。钢筋网架的上端连接有临时固定装置，临时固定装置为连接支架。

钢筋网架的上端和下端均设置有材料层6，材料层6的外侧依次设置有网格布3、抹面层2和装饰层1；钢板、混凝土结构层7、材料层6、网格布3、抹面层2和装饰层1上开设有多个对应的安装孔5，且安装孔5设置在钢筋网架两侧的上端和下端。材料层由隔音材料、隔热保温材料、防水材料复合而成。

本实用新型空心构件的结构特点：

1、空芯结构自重轻、混凝土浇筑连接整体性好安全、抗震、使用寿命长：

(1)混凝土结构内的钢筋网架根据设计需求钢筋直径和间距，两层钢筋网架由连接钢筋绑扎/焊接成三维立体状整体性好强度高。

(2)空芯孔四周根据空芯形状设置增强钢筋笼(圆形或矩形、三角形、桃形等形状)，以增加预制板强度和生产过程中防止混凝土塌陷，空芯孔间距与壁厚满足设计要求，经浇筑混凝土将两侧轻质保温隔音装饰材料制成一块完整的结构保温装饰一体化结构。

(3)预制构件的上下左右四周预留连接筋，安装后与相邻的墙体/楼板/柱/梁的钢筋连接浇筑形成整体结构，提高了建筑结构整体性抗震性；

(4)预制构件的上下左右连接端面采取凹凸面并拉毛/剔凿/去浆等毛面处理形式增加与现浇混凝土的粘合面积与强度；

(5)空芯结构减轻了自重，降低了运输和吊装成本并扩大了运输半径利于开拓市场提高竞争力；

(6)空芯结构大幅降低了混凝土钢筋等材料的用量，降低了一次能源消耗和成本投入实现经济性；

(7)空芯结构解决了水、电、暖、通等管线需单独设立管道井的问题，可直接利用构件空芯孔安装水、电、暖、通管线，提高了建筑使用率；

(8)空芯结构为安装施工时先安装上层构件(墙板/柱)再浇筑连接的作业方式提供了作业条件(上层构件安装后从构件上口空芯孔处浇筑混凝土)，实现了结构连接整体性；

2、节能保温

(1)空芯结构本身具有隔音保温功能，又减轻了自重提高了抗震性；

(2)外侧的材料层具有保温防水以及隔音的功能，节能保温效率高，保护主体结构延长建筑使用寿命，能够阻断冷/热桥；

(3)内侧的材料层具有隔热隔音的效果，减少预制时使用脱模剂，对墙体表面有保护作用，还可吸潮防潮、防火而且美观舒适、提高保温性能并延长建筑寿命。

(4)内外双层保温、结构空芯或夹心保温的复合保温结合燕尾槽浇筑连接的方式提高了保温性能，能够满足节能75-95％或被动房的节能标准要求；

(5)解决了无外墙保温板现浇部分需二次施工(剔凿、装饰)问题，为结构整体性和结构保温装饰一体化施工创造了条件；

(6)安全防火：两侧的抹面层由抹面砂浆六面包裹，处于封闭状态并有网格布增强抗裂，彻底消除了保温材料失火的安全隐患；保温板与混凝土结构粘接面百分百结合浇筑于混凝土中(燕尾槽锚栓)解决了保温板脱落的风险隐患。

(7)建筑冷热桥处理：预制构件外墙板安装后现浇梁/柱部分，浇筑前将预制保温装饰一体板置入模板侧，保温板拼接缝隙安装防水/止水材料(泡沫棒等)并用防水胶勾缝作防水处理，起到了阻断外保温冷热桥与外墙防水的双重作用；

3、防水

(1)预制构件安装采用混凝土浇筑连接的方式提高了结构整体性与密闭性(水密性、气密性)；

(2)钢筋网架状结构降低了墙体的开裂风险；

(3)外保温层保护了结构受环境冷热变化的影响，提高了结构稳定性降低了墙体开裂系数；

(4)外墙保温板接缝处理：墙板外侧保温板四边预留排水/防水/止水搭接企口与现浇梁/柱外侧保温板企口搭接起到防水作用(保温板工厂预制加工时将保温板侧口制成企口搭接形式)，搭接缝采取内置止水泡沫棒外用密封胶勾缝防水处理；

4、定位装置：对未来施工中的墙体安装摆放起到容易定位功能，且可以拆除，使用灵活。墙体上/下端预制安装装置(柱脚、连接法兰)，底部安装柱脚带有连接法兰与基础预埋件或下层墙体顶部安装连接法兰连接(螺栓连接、焊接、机械等连接方式)支撑上层墙板，预留出了上下墙体间梁的位置为后浇筑梁提供了条件；(柱脚可用H型钢、钢管/钢筋等材料以整体预制或组装形式，法兰带调整螺丝)；

后浇筑梁的方式解决了先浇筑梁再安装墙板的底层梁与上层墙体连接整体性差的问题；通过两墙板/楼板间的现浇混凝土梁/柱将两墙板/楼板预留的连接筋连接绑扎浇筑成一个整体结构，实现了结构整体性和结构保温装饰一体化施工提供了施工条件；

5、临时加固装置：墙体上端预制安装固定装置(预制钢板带螺栓孔和连接支架)，在施工安装墙体时，墙板安装完成后但未浇注前将相邻墙体用螺栓将连接支架与墙体连接加固，使墙体间相互支撑起到安全稳定保护作用，保证了施工安全性和浇筑时的墙体移位变形保证了垂直度；连接支架可循环使用；并且可以在运输过程中起固定作用，减少对墙体的损伤。

6、内侧支撑装置：墙体内侧预制支撑架/杆安装螺栓，安装时将支撑杆用螺栓安装固定在墙体内侧预制螺栓孔上，方便安装作业保证安全；

7、外墙脚手架安装装置可以在楼房建筑施工中很容易的安装外墙脚手架，并且容易拆除，而且其是直接连接到结构维护钢筋混凝土层中的，这样加大了安全性，防止外墙脚手架脱落。

8、模板安装通过墙体预制安装螺栓或现浇穿墙螺栓固定；

9、预制/预埋件：水电管线等预制预埋件在墙板浇筑前预制/预埋好，避免了现场剔凿节省人工、时间；

10、装饰层：外墙外保温板结构保温装饰一体化预制和梁/柱现浇部分外墙外保温板预制方案解决了无外保温层现浇结构需二次施工工序，实现了结构保温装饰一体化一步到位。

11、整体上工厂预制，提高了安全性能、降低了施工风险；提高了质量标准、避免了质量通病(混凝土结构开裂、漏水、保温防火、脱落等)；缩短了工期、提高了效率；减少了作业工序，节约了材料、人工、水电、管理等费用降低了成本；减少工地施工产生的污水、废料、垃圾、粉尘、噪音、运输对空气环境的污染，保护环境。

本实用新型就现有技术存在的安全性、耐久性、节能环保性、经济性、效率、施工、实用性等方面的问题得到了彻底有效解决，在提升品质的同时大幅降低了建造成本和物流成本，有利于大面积推广应用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种装配式建筑预制混凝土空心构件，包括混凝土结构层、钢筋网架和锚栓，其特征在于，所述钢筋网架由两层钢筋网通过连接筋连接形成三维立体钢筋网架，上层的钢筋网和下层的钢筋网均由横向钢筋和纵向钢筋通过绑扎或焊接连接，且纵向钢筋设置在横向钢筋之间，所述钢筋网架内平行设置有多个纵向的钢筋笼，所述钢筋笼的外侧套设有套子筋，所述钢筋网架内还平行设置多个上下对应的锚栓，所述钢筋网架的两端分别连接有钢板，所述混凝土结构层由混凝土倒入钢筋网架内凝结形成，所述钢板和混凝土结构层上开设有对应的吊装定位孔和支撑架安装孔，所述混凝土结构层的两端开设有对称的凹槽。

2.根据权利要求1所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述钢筋网架的上端和下端还连接有定位装置、吊装架和支撑架，所述定位装置包括连接法兰、柱脚、套管和螺栓。

3.根据权利要求1所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述钢筋网架的上端连接有临时固定装置，所述临时固定装置为连接支架。

4.根据权利要求1所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述钢筋网架的上端和下端均设置有材料层，所述材料层的外侧依次设置有网格布、抹面层和装饰层。

5.根据权利要求1所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述钢板、混凝土结构层、材料层、网格布、抹面层和装饰层上开设有多个对应的安装孔，且安装孔设置在钢筋网架两侧的上端和下端。

6.根据权利要求1所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述钢筋网架的上下两层横向钢筋上还连接有横向连接筋，所述钢筋网架的上下两层纵向钢筋上还连接有纵向连接筋，所述钢筋网架内部的多个钢筋笼的纵向钢筋上也连接有纵向连接筋。

7.根据权利要求4或5所述的装配式建筑预制混凝土空心构件，其特征在于，所述材料层由隔音材料、隔热保温材料、防水材料复合而成。