CN109853802B - 一种整跨预制预应力槽形肋板、楼盖结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整跨预制预应力槽形肋板、楼盖结构及其装配方法，楼盖结构由框架梁及梁格内预制预应力槽形肋板组成。采用整跨预制预应力槽形肋板作为楼盖的基本装配单元，侧向相邻预制槽形肋板纵肋之间、以及槽形肋板纵肋与相邻框架梁之间，均须留出适当宽的缝隙，缝隙中充填密封材料；纵肋与纵肋、纵肋与相邻框架梁上有垂直穿过的高强螺栓预压实现相互连接。肋板横肋采用曲线形无粘结钢绞线预压连接于相邻框架梁侧面上，二者之间留设一定宽度的缝隙，缝隙中充填高强砂浆。本发明解决了现有装配式楼盖结构预制构件单元过小、预制板四周出筋、叠合浇筑、非预应力连接等带来的连接节点过多、预制构件边模复杂、生产效率低下、连接整体性差等问题。

Description

一种整跨预制预应力槽形肋板、楼盖结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种整跨预制预应力槽形肋板、预应力装配槽形肋板楼盖结构及其预应力装配方法，属于建筑装配技术。

背景技术

近些年来，随着人们对居住条件和生活环境的要求不断提升，建筑业飞速发展。然而建筑业的发展造成严重的资源耗费和环境污染，迫使人们寻求建筑业的新出路。当前，以预制装配式建筑为特征的建筑工业化是建筑业领域实现低碳、可持续化发展的关键途径之一。

在预制装配式建筑中，结构构件的连接对于预制和装配施工效率以及服役力学性能有着至关重要的影响。其中，楼盖的连接在整个连接工程中占有很大比重，但其现有连接方式效率较低。

楼盖目前主要采用预制次梁及预制楼板叠合浇筑的方式进行连接，预制构件拆分过多，连接工程量大；预制楼板往往需要四个侧面伸出连接用钢筋，这造成了边模复杂且非标准化，难以实现全自动化生产，严重影响预制板的生产效率；同时，四边出筋也给堆放、运输和吊装等过程带来了困难；另外，叠合浇筑也导致现场湿工作量很大，且无法实现楼面装饰层预制化，与预制装配化技术路线相背离；有些装配式楼盖结构虽然也采用了全厚度预制装配连接，但没有简便易行的预压装配连接方式作保障，从而导致连接通缝处的整体性和防渗漏性均较差。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种整跨预制预应力槽形肋板、预应力装配槽形肋板楼盖结构及其预应力装配方法，解决现有装配式楼盖结构预制构件单元过小、预制板四周出筋、叠合浇筑、非预应力连接等带来的连接节点过多、预制构件边模复杂、生产效率低下、连接整体性差等问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种整跨预制预应力槽形肋板，包括水平顶板，在水平顶板的下侧四周布置四条厚度一致的板肋，分别为两条纵肋和两条横肋，相邻的纵肋和横肋在相接的端部向内扩宽，形成一个相同厚度的短肋，即水平顶板的下侧由四条板肋围成一个矩形框，在矩形框内的四个角部形成四条短肋；根据相应规范及现有设计方法在水平顶板、四条板肋和四条短肋内配置受力钢筋和构造钢筋；在纵肋上设置有横向贯通直线通道，横向贯通直线通道的两个端口在纵肋的两个横向侧面上；在短肋和与其相邻纵肋上设置有纵向贯通弧形通道，纵向贯通弧形通道的两个端口分别在短肋和和与其相邻纵肋的两个纵向侧面上。

所述横向贯通直线通道和纵向贯通弧形通道的位置和数量根据相应规范设计。

优选的，所述纵肋的横截面为矩形，横肋的纵截面为矩形；所述短肋的横截面为矩形，短肋的横向端面为一斜平面，该斜平面与水平顶板形成锐角夹角。

优选的，所有横向贯通直线通道沿水平顶板横向中心线和纵向中心线对称分布，所有纵向贯通弧形通道沿水平顶板横向中心线和纵向中心线对称分布。

一种基于上述整跨预制预应力槽形肋板的楼盖结构，将整跨预制预应力槽形肋板作为基本装配单元，安装在框架梁形成的梁格内；一组整跨预制预应力槽形肋板横向并排放置布满梁格，不同整跨预制预应力槽形肋板之间、整跨预制预应力槽形肋板与横向框架梁和纵向框架梁之间均留出缝隙填充密封材料；

在纵向框架梁侧面开设与横向贯通直线通道相匹配的横向贯通圆孔I，在横向框架梁侧面开设与纵向贯通弧形通道相匹配的横向贯通圆孔II，在横向框架梁侧面同时开设横向贯通圆孔III，横向贯通圆孔III用于插入装配钢棒，向梁格内部伸出的装配钢棒支撑在横肋的下方；

若横向贯通圆孔I横向仅一侧有对应的横向贯通直线通道，通过高强螺栓I预压连接相对应的横向贯通直线通道和横向贯通圆孔I；若横向贯通圆孔I横向两侧均有对应的横向贯通直线通道，通过高强螺栓III预压连接相对应的两个横向贯通直线通道和横向贯通圆孔I；相对应的横向贯通直线通道和横向贯通直线通道之间通过高强螺栓II预压连接；

若横向贯通圆孔II横向仅一侧有对应的纵向贯通弧形通道，在横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道内穿入无粘结钢绞线I，在无粘结钢绞线I两端安装锚头，使横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道预压连接；若横向贯通圆孔II横向两侧均有对应的纵向贯通弧形通道，在两个横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道内穿入无粘结钢绞线II，在无粘结钢绞线II两端安装锚头，使两个横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道预压连接。

优选的，所述梁格由外纵向框架梁、内纵向框架梁、外横向框架梁和内横向框架梁纵横交织形成，框架柱对框架梁进行支撑。

优选的，所述密封材料为密封垫料、细石混凝土和高强砂浆，其中细石混凝土填充在相邻整跨预制预应力槽形肋板之间的缝隙中，细石混凝土填充在整跨预制预应力槽形肋板和纵向框架梁之间的缝隙中，高强砂浆填充在整跨预制预应力槽形肋板和横向框架梁之间的缝隙中。

一种上述楼盖结构的预应力装配方法，包括如下步骤：

步骤1：根据尺寸设计制作整跨预制预应力槽形肋板、外纵向框架梁、内纵向框架梁、外横向框架梁和内横向框架梁；

步骤2：使用外纵向框架梁、内纵向框架梁、外横向框架梁和内横向框架梁搭建梁格；

步骤3：在外横向框架梁和内横向框架梁的横向贯通圆孔III中插入装配钢棒，装配钢棒向梁格内延伸；

步骤4：将整跨预制预应力槽形肋板横向并排放置布满梁格，整跨预制预应力槽形肋板放置在装配钢棒上，装配钢棒支撑在横肋的下方；不同整跨预制预应力槽形肋板之间、整跨预制预应力槽形肋板与横向框架梁和纵向框架梁之间均留出缝隙；

步骤5：若横向贯通圆孔I横向仅一侧有对应的横向贯通直线通道，通过高强螺栓I预压连接相对应的横向贯通直线通道和横向贯通圆孔I；若横向贯通圆孔I横向两侧均有对应的横向贯通直线通道，通过高强螺栓III预压连接相对应的两个横向贯通直线通道和横向贯通圆孔I；相对应的横向贯通直线通道和横向贯通直线通道之间通过高强螺栓II预压连接；

步骤6：若横向贯通圆孔II横向仅一侧有对应的纵向贯通弧形通道，在横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道内穿入无粘结钢绞线I，在无粘结钢绞线I两端安装锚头并张拉，使横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道预压连接；若横向贯通圆孔II横向两侧均有对应的纵向贯通弧形通道，在两个横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道内穿入无粘结钢绞线II，在无粘结钢绞线II两端安装锚头并张拉，使两个横向贯通圆孔II和纵向贯通弧形通道预压连接；

步骤7：在相邻整跨预制预应力槽形肋板之间的缝隙中填充细石混凝土填充，在整跨预制预应力槽形肋板和纵向框架之间的缝隙中填充细石混凝土，在整跨预制预应力槽形肋板和横向框架梁之间的缝隙中填充高强砂浆；

步骤8：养护，待养护完成后取出装配钢棒。

有益效果：本发明提供的整跨预制预应力槽形肋板、预应力装配槽形肋板楼盖结构及其预应力装配方法，相对于现有技术，具有如下优势：1、预制楼盖单元扩大，减少了装配连接节点，提高了建造效率；2、预制楼盖单元不需要在四周伸出钢筋，从而简化了预制构件的边模，继而有利于模板标准化、提高预制构件生产效率、有利于预制构件的堆放、运输和吊装操作；3、预制板块直接预制成槽形肋板，不需要施工现场叠合浇筑，避免了现场大量湿作业，且槽形肋板上下板面均可在预制工厂完成装饰层施工，进一步减少了施工现场作业量，缩短现场施工工期；4、相邻预制构件只需通过高强螺栓或无粘结钢绞线实现预应力连接，提高了预制装配效率和连接整体性以及防渗漏性，利用了预应力楼盖的各项优点；5、肋板与横向框架梁之间通过无粘结预应力钢绞线实现预应力连接，保证了纵肋端节点处负弯矩的传递、端面抗剪承载力的实现。

附图说明

图1为本发明的楼盖结构及槽形肋板的布置示意图；

图2为整跨预制预应力槽形肋板的结构示意图；

图3为纵肋与外纵向框架梁侧面连接结构示意图；

图4为相邻纵肋侧面连接结构示意图；

图5为纵肋与内纵向框架梁侧面连接结构示意图；

图6为横肋与外横向框架梁侧面连接结构示意图；

图7为横肋与内横向框架梁侧面连接结构示意图；

图8为纵向框架梁侧面示意图；

图9为横向框架梁侧面示意图。

图中包括：1、框架柱；2、外纵向框架梁；3、内纵向框架梁；4、外横向框架梁；5、内横向框架梁；6、整跨预制预应力槽形肋板；7、高强螺栓I；8、高强螺栓II；9、高强螺栓III；10、无粘结钢绞线I；11、无粘结钢绞线II；12、水平顶板；13、纵肋；14、横肋；15、短肋；16、横向贯通直线通道；17、纵向贯通弧形通道；18、横向贯通圆孔I；19、横向贯通圆孔II；20、横向贯通圆孔III；21、装配钢棒；22、锚头；112、密封垫料；113、细石混凝土；114、高强砂浆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种预应力装配槽形肋板楼盖结构，整跨预制预应力槽形肋板6拼接在由外纵向框架梁2、内纵向框架梁3、外横向框架梁4、内横向框架梁5组成的框架梁上，其中外纵向框架梁2、内纵向框架梁3、外横向框架梁4、内横向框架梁5支承在框架柱1上。

根据框架梁的布置情况，对框架梁围成的梁格进行分块，分块原则依照设计情况需求而定，结合本例，沿着纵向框架梁方向分成四块单向板，分割后使板块宽度在符合现行运输尺寸限制的前提下尽可能大以减少分块数量。于是，每个板块均有两条对边沿着横向框架梁的方向装配在框架梁上。

所述板块也即整跨预制预应力槽形肋板6，由水平顶板12以及沿其长度方向下侧布置于两边的两条纵肋13、沿其宽度方向下侧布置于两边的两条横肋14、四条板肋围成的矩形框的四角内部形成的四条短肋15形成的槽形预制构件，两纵肋13上等距离设有横向贯通直线通道16、四短肋15上设有沿着弧形发展并贯通至邻近横肋14外侧面的纵向贯通弧形通道17。

所述框架梁为外纵向框架梁2、内纵向框架梁3、外横向框架梁4、内横向框架梁5。其中沿板长向的框架梁侧面需等距离开横向贯通圆孔，沿板短向的框架梁侧面需开两排上下对齐的横向贯通圆孔。结合本例，在外纵向框架梁2与内纵向框架梁3侧面开与横向贯通直线通道16相匹配的横向贯通圆孔I18，在外横向框架梁4与内横向框架梁5侧面开与纵向贯通弧形通道17相匹配的横向贯通圆孔II19、与横肋14底面平齐的横向贯通圆孔III 20，在横向贯通圆孔III20中穿入装配钢棒21。

施工时，先将整跨预制预应力槽形肋板6吊装搁置在外横向框架梁4和内横向框架梁5上所穿的装配钢棒21上，相邻整跨预制预应力槽形肋板6之间留出缝隙，整跨预制预应力槽形肋板6与框架梁间留出缝隙，框架柱1附近整跨预制预应力槽形肋板6避让框架柱1并靠向同类整跨预制预应力槽形肋板6一侧，留出板与梁柱间缝隙。在任两相对的横向贯通直线通道16中穿高强螺栓II8，缝隙中充填密封垫料112；在横向贯通直线通道16与横向贯通圆孔I 18中穿高强螺栓I 7、在两横向贯通直线通道16与横向贯通圆孔I 18中穿高强螺栓III 9预压连接，缝隙中充填细石混凝土113；在纵向贯通弧形通道17与横向贯通圆孔II 19中穿预压无粘结钢绞线11预压连接于框架梁侧面，缝隙中充填高强砂浆114。待养护完成可将装配钢棒21取下以供后续重复使用。

本实施例解决了现有板类拼接预制构件四周出筋带来的预制构件边模复杂、生产效率低下、运输吊装操作困难等问题；解决了现有预制拼装预制板叠合浇筑带来的现场大量湿作业问题以及无法在预制工厂完成装饰层施工问题；解决了现有预制拼装墙板结构灌浆套筒连接带来的施工质量与效率低下问题，解决了连接通缝处的整体性不好与渗漏问题；节约了框架结构的施工成本，同时保证了承载力与整体性，简化施工，降低了总造价。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于整跨预制预应力槽形肋板(6)的楼盖结构，所述整跨预制预应力槽形肋板(6)包括水平顶板(12)，在水平顶板(12)的下侧四周布置四条厚度一致的板肋，分别为两条纵肋(13)和两条横肋(14)，相邻的纵肋(13)和横肋(14)在相接的端部向内扩宽，形成一个相同厚度的短肋(15)，即水平顶板(12)的下侧由四条板肋围成一个矩形框，在矩形框内的四个角部形成四条短肋(15)；在水平顶板(12)、四条板肋和四条短肋(15)内配置受力钢筋和构造钢筋；在纵肋(13)上设置有横向贯通直线通道(16)，横向贯通直线通道(16)的两个端口在纵肋(13)的两个横向侧面上；在短肋(15)和与其相邻纵肋(13)上设置有纵向贯通弧形通道(17)，纵向贯通弧形通道(17)的两个端口分别在短肋(15)和和与其相邻纵肋(13)的两个纵向侧面上；其特征在于：将整跨预制预应力槽形肋板(6)作为基本装配单元，安装在框架梁形成的梁格内；一组整跨预制预应力槽形肋板(6)横向并排放置布满梁格，不同整跨预制预应力槽形肋板(6)之间、整跨预制预应力槽形肋板(6)与横向框架梁和纵向框架梁之间均留出缝隙填充密封材料；

在纵向框架梁侧面开设与横向贯通直线通道(16)相匹配的横向贯通圆孔I(18)，在横向框架梁侧面开设与纵向贯通弧形通道(17)相匹配的横向贯通圆孔II(19)，在横向框架梁侧面同时开设横向贯通圆孔III(20)，横向贯通圆孔III(20)用于插入装配钢棒(21)，向梁格内部伸出的装配钢棒(21)支撑在横肋(14)的下方；

若横向贯通圆孔I(18)横向仅一侧有对应的横向贯通直线通道(16)，通过高强螺栓I(7)预压连接相对应的横向贯通直线通道(16)和横向贯通圆孔I(18)；若横向贯通圆孔I(18)横向两侧均有对应的横向贯通直线通道(16)，通过高强螺栓III(9)预压连接相对应的两个横向贯通直线通道(16)和横向贯通圆孔I(18)；相对应的横向贯通直线通道(16)和横向贯通直线通道(16)之间通过高强螺栓II(8)预压连接；

若横向贯通圆孔II(19)横向仅一侧有对应的纵向贯通弧形通道(17)，在横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)内穿入无粘结钢绞线I(10)，在无粘结钢绞线I(10)两端安装锚头(22)，使横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)预压连接；若横向贯通圆孔II(19)横向两侧均有对应的纵向贯通弧形通道(17)，在两个横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)内穿入无粘结钢绞线II(11)，在无粘结钢绞线II(11)两端安装锚头(22)，使两个横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)预压连接。

2.根据权利要求1所述的楼盖结构，其特征在于：所述纵肋(13)的横截面为矩形，横肋(14)的纵截面为矩形；所述短肋(15)的横截面为矩形，短肋(15)的横向端面为一斜平面，该斜平面与水平顶板(12)形成锐角夹角。

3.根据权利要求1所述的楼盖结构，其特征在于：所有横向贯通直线通道(16)沿水平顶板(12)横向中心线和纵向中心线对称分布，所有纵向贯通弧形通道(17)沿水平顶板(12)横向中心线和纵向中心线对称分布。

4.根据权利要求1所述的楼盖结构，其特征在于：所述梁格由外纵向框架梁(2)、内纵向框架梁(3)、外横向框架梁(4)和内横向框架梁(5)纵横交织形成，框架柱(1)对框架梁进行支撑。

5.根据权利要求1所述的楼盖结构，其特征在于：所述密封材料为密封垫料(112)、细石混凝土(113)和高强砂浆(114)，其中细石混凝土(112)填充在相邻整跨预制预应力槽形肋板(6)之间的缝隙中，细石混凝土(113)填充在整跨预制预应力槽形肋板(6)和纵向框架梁之间的缝隙中，高强砂浆(114)填充在整跨预制预应力槽形肋板(6)和横向框架梁之间的缝隙中。

6.一种权利要求1～5中任意所述的楼盖结构的装配方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据尺寸设计制作整跨预制预应力槽形肋板(6)、外纵向框架梁(2)、内纵向框架梁(3)、外横向框架梁(4)和内横向框架梁(5)；

步骤2：使用外纵向框架梁(2)、内纵向框架梁(3)、外横向框架梁(4)和内横向框架梁(5)搭建梁格；

步骤3：在外横向框架梁(4)和内横向框架梁(5)的横向贯通圆孔III(20)中插入装配钢棒(21)，装配钢棒(21)向梁格内延伸；

步骤4：将整跨预制预应力槽形肋板(6)横向并排放置布满梁格，整跨预制预应力槽形肋板(6)放置在装配钢棒(21)上，装配钢棒(21)支撑在横肋(14)的下方；不同整跨预制预应力槽形肋板(6)之间、整跨预制预应力槽形肋板(6)与横向框架梁和纵向框架梁之间均留出缝隙；

步骤5：若横向贯通圆孔I(18)横向仅一侧有对应的横向贯通直线通道(16)，通过高强螺栓I(7)预压连接相对应的横向贯通直线通道(16)和横向贯通圆孔I(18)；若横向贯通圆孔I(18)横向两侧均有对应的横向贯通直线通道(16)，通过高强螺栓III(9)预压连接相对应的两个横向贯通直线通道(16)和横向贯通圆孔I(18)；相对应的横向贯通直线通道(16)和横向贯通直线通道(16)之间通过高强螺栓II(8)预压连接；

步骤6：若横向贯通圆孔II(19)横向仅一侧有对应的纵向贯通弧形通道(17)，在横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)内穿入无粘结钢绞线I(10)，在无粘结钢绞线I(10)两端安装锚头(22)并张拉，使横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)预压连接；若横向贯通圆孔II(19)横向两侧均有对应的纵向贯通弧形通道(17)，在两个横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)内穿入无粘结钢绞线II(11)，在无粘结钢绞线II(11)两端安装锚头(22)并张拉，使两个横向贯通圆孔II(19)和纵向贯通弧形通道(17)预压连接；

步骤7：在相邻整跨预制预应力槽形肋板(6)之间的缝隙中填充细石混凝土(112)填充，在整跨预制预应力槽形肋板(6)和纵向框架之间的缝隙中填充细石混凝土(113)，在整跨预制预应力槽形肋板(6)和横向框架梁之间的缝隙中填充高强砂浆(114)；

步骤8：养护，待养护完成后取出装配钢棒(21)。