一种预制件上设有定位键的空心叠合板

技术领域

本发明涉及一种装配式钢筋混凝土空心楼盖结构，尤其是一种预制件上设有定位键的空心叠合板及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。

背景技术

装配式建筑有着工厂化生产程度高、施工速度快、综合成本低的特点，该种结构形式目前正获得国家大力推广。对于跨度在5 m以下的装配式楼盖，普通的叠合板就可以解决；但是在跨度5 m以上，若采用普通的实心楼盖则结构的自重大、抗震性能差，且综合经济指标较低。对于楼盖结构而言，无论现浇还是叠合结构，空心化就是解决大跨度问题的一种技术手段。

2004年前，传统叠合楼盖最大跨度不超过6 m，后来徐有邻、王晓峰等提出“预应力双向叠合楼盖”（CN2642887Y）。之后，高连玉、吴顺红等提出“预应力混凝土叠合板”（CN2706530）、“蜂窝孔式肋架预应力钢筋混凝土叠合板”（CN102995805A）和“一种箱式预应力混凝土轻型叠合板”（CN203603332U）。但以上技术分别存在：其分别存在预制件宽度小、自重大或者相邻预制件之间连接性能差、仅适用于单向板等缺陷。

2017年，本人提出“一种宽幅空心叠合板”（CN107254930A）和“一种预应力空心叠合板”（CN107313539A）的方案，克服了预制件宽度小、自重大和不太适用于双向板的缺陷；之后本人又提出“一种带有拉结支架的空心叠合板”（CN112302227A）、“一种填充体后嵌式的空心预制件”（CN112324036A）和“一种带有钢筋桁架的空心叠合板”（CN112878563A）等技术方案，上述方案在混凝土框架结构中能取得较好的技术效果。

但是在建筑工程中，绝大多数楼板内都是要预埋管线的，在CN107254930A、CN107313539A、CN112302227A和CN112878563A中，填充体是预先安装在预制件上，造成现场施工中管线安装困难。另外，由于填充体强度远逊于混凝土，预先安装的填充体在预制件的吊装和运输中容易破损，导致产生现场修补填充体的工程量和材料用量的增加。CN112324036A提出填充体后放的技术方案，避免了填充体在吊装和运输中的损毁，且给管线安装带来方便；但CN112324036A跟前述技术一样，填充体之间的混凝土实心肋是同预制件底板同时浇筑的，实心肋的存在还是给管线安装造成困难，现场施工时要将与管线位置冲突的肋锯断，以便于管线通过。

这种情况下，开发一种克服上述缺陷，便于管线施工的空心叠合板技术，已成为当前装配式叠合楼盖中急需解决的问题。

发明内容

在现有装配式叠合楼盖技术中，存在：1、预制件跨度小、自重大；2、管线施工不方便；3、相邻预制件之间连接性能差，不适用于双向板；4、预制件与叠合层混凝土之间容易出现水平劈裂；5、吊装和运输性能差，生产效率低；6、材料用量大、造价高等问题；本发明的目的在于提供一种预制件上设有定位键的空心叠合板技术。

为实现上述目的，在现有技术和实验的基础上，本发明采用的技术方案是：一种预制件上设有定位键的空心叠合板，该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件与上部的叠合层，预制件为长条形，每条预制件的宽度≥1800mm且≤3500mm，长度≥5000mm且≤12000mm，预制件的底板混凝土厚度≥40mm且≤70mm，底板中配有纵向钢筋和横向钢筋，沿预制件纵向设置至少两道钢筋桁架，每道钢筋桁架由一根上弦筋、两根下弦筋和两侧的腹筋构成，钢筋桁架的下弦筋和部分腹筋预埋在底板混凝土中，预制件上设有凸出于底板上表面的定位键，在每条预制件的上部布置3行或3行以上、5列或5列以上的轻质材料的填充体，利用定位键来确定填充体的水平位置，将2条或2条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的底板钢筋在拼缝区内互相搭接，预制件中除拼缝区之外的底板钢筋的伸出段都锚入周圈的梁或墙支座中，叠合板的上部钢筋安放在钢筋桁架上面，绑扎上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，填充体上部叠合层的混凝土最小厚度≥40mm且≤100mm，形成空心叠合板。每条预制件的宽度≥1800mm且≤3500mm，可以减少楼板中预制件的数量，降低拼缝区费用在总造价中所占的比例。预制件长度≥5000mm且≤12000mm，使得叠合板能适用于大跨度且满足正常运输要求。沿预制件纵向设置至少两道钢筋桁架，每道钢筋桁架由一根上弦筋、两根下弦筋和两侧的腹筋构成，钢筋桁架的下弦筋和部分腹筋预埋在底板混凝土中，钢筋桁架顶部高度超过填充体顶部高度，钢筋桁架为空间立体结构，在两个方向水平都具有三角形的稳定性，故任何方向的刚度都非常大，适合于多块预制件上下摞起存放和运输；钢筋桁架的上弦筋能增大预制件的刚度，预制件吊装时不易开裂，而腹筋能增强预制与后浇混凝土之间的连接，避免叠合板受力时出现水平劈裂裂缝，发生水平剪切破坏；钢筋桁架还增强了吊装的安全性，且下弦筋还能兼受力筋做到一筋两用；钢筋桁架能实现自动化流水制作，生产效率高。由于本方案缺少混凝土的实心肋，为了避免安装和混凝土浇筑过程中填充体的跑位，在预制件上设凸出于底板上表面的定位键，用于填充体的水平方向定位。在每条预制件的上部布置3行或3行以上、5列或5列以上的轻质材料的填充体，将来浇筑叠合层混凝土时，相邻填充体之间形成混凝土实心肋，既能提高预制件的空心率，又能保证有足够的实心肋参与结构受力。将2条或2条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的底板钢筋在拼缝区内互相搭接，实现叠合板的双向受力。填充体上部叠合层的混凝土最小厚度≥40mm且≤100mm，既保证空心率，又满足结构受力要求。

本发明的特征在于定位键材质可以是塑料类、金属类或者混凝土类的材料，定位键固定填充体水平位置的方式可以是榫卯咬合、内插自锁、边缘卡住、螺钉拧紧、绳索绑扎等形式。

本发明的特征在于相邻填充体之间设有连接件，连接件用以确定相邻填充体之间的距离。毕竟定位键尺寸较小，且属于预制件上的附件，若填充体定位不准确，会导致后浇混凝土时，相邻填充体之间空隙部位所形成的混凝土实心肋不能保持顺直，将影响结构受力，故采用连接件的辅助定位措施。

本发明的特征在于叠合板为双向板时，相邻预制件拼缝区的后浇带宽度≥100mm且≤300mm，在拼缝区内，相邻预制件之间的横向钢筋向上弯起，在横向钢筋弯折处设置2根压筋。压筋首先用以增强拼缝区横向钢筋的锚固性能，还同时作为双向板短跨方向的受力钢筋承受弯矩。

本发明的特征在于预制件的全部或部分纵向钢筋为高强预应力筋。采用预应力筋后，既能减少钢筋用量降低预制件的造价，还能提高叠合板正常使用过程中的抗裂能力，使得结构的耐久性更好。

本发明一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件与上部的叠合层，预制件为长条形，每条预制件的宽度≥1800mm且≤3500mm，长度≥5000mm且≤12000mm，预制件的底板混凝土厚度≥40mm且≤70mm，底板中配有纵向钢筋和横向钢筋，沿预制件纵向设置至少两道钢筋桁架，每道钢筋桁架由一根上弦筋、两根下弦筋和两侧的腹筋构成，钢筋桁架的下弦筋和部分腹筋预埋在底板混凝土中，预制件上设有凸出于底板上表面的定位键，在每条预制件的上部布置3行或3行以上、5列或5列以上的轻质材料的填充体，利用定位键来确定填充体的水平位置，将2条或2条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的底板钢筋在拼缝区内互相搭接，预制件中除拼缝区之外的底板钢筋的伸出段都锚入周圈的梁或墙支座中，叠合板的上部钢筋安放在钢筋桁架上面，绑扎上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，填充体上部叠合层的混凝土最小厚度≥40mm且≤100mm，形成空心叠合板。

本发明一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法特征在于定位键材质可以是塑料类、金属类或者混凝土类的材料，定位键固定填充体水平位置的方式可以是榫卯咬合、内插自锁、边缘卡住、螺钉拧紧、绳索绑扎等形式。

本发明一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法特征在于相邻填充体之间设有连接件，连接件用以确定相邻填充体之间的距离。

本发明一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法特征在于叠合板为双向板时，相邻预制件拼缝区的后浇带宽度≥100mm且≤300mm，在拼缝区内，相邻预制件之间的横向钢筋向上弯起，在横向钢筋弯折处设置2根压筋。

本发明一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法特征在于预制件的全部或部分纵向钢筋为高强预应力筋。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明首先克服了传统实心叠合板适用跨度小、预制件自重大的缺点，与现有技术相比，效果也十分明显：1、该方案方便管线施工，且填充体在预制件上的定位效果好；2、解决了空心叠合板预制件与叠合层之间容易出现水平劈裂裂缝的问题；3、相邻预制件之间连接性能好，适用于双向板；4、钢筋桁架增大了预制件的刚度方便构件的运输与堆放；5、在钢筋桁架上形成多处吊点，便于预制件的吊装；6、钢筋桁架作为后期施工上部钢筋的架立筋，可节省相关的人力物力，并增强了构件的抗弯或抗剪能力。

本发明的一种预制件上设有定位键的空心叠合板自重轻、预制与叠合层混凝土结合性好，可适用于大跨度双向板、便于运输与安装、便于管线施工。本发明具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。

附图说明

以下结合附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明空心叠合板的平面图

图2是本发明空心叠合板中单条预制件的平面图

图3是图2中预制件的A-A剖面图

图4是本发明空心叠合板竖向剖面构造示意图

图5是本发明中定位键固定填充体的示意图

图6是本发明空心叠合板拼缝区节点图

图7是钢筋桁架构造示意图

图8是使用连接件拼接填充体的平面示意图

图中：1.预制件，2.叠合层，3.底板，4.纵向钢筋，5.横向钢筋，6.钢筋桁架，7.上弦筋，8.下弦筋，9.腹筋，10.定位键，11.填充体，12.拼缝区，13.支座，14.上部钢筋，15.连接件，16.压筋，17.预应力筋。

实施方式

本发明是按照以下方式实现：在图1-图7所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板，该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件（1）与上部的叠合层（2），预制件为长条形，每条预制件的宽度≥1800mm且≤3500mm，长度≥5000mm且≤12000mm，预制件的底板（3）混凝土厚度≥40mm且≤70mm，底板中配有纵向钢筋（4）和横向钢筋（5），沿预制件纵向设置至少两道钢筋桁架（6），每道钢筋桁架由一根上弦筋（7）、两根下弦筋（8）和两侧的腹筋（9）构成，钢筋桁架的下弦筋和部分腹筋预埋在底板混凝土中，预制件上设有凸出于底板上表面的定位键（10），在每条预制件的上部布置3行或3行以上、5列或5列以上的轻质材料的填充体（11），利用定位键来确定填充体的水平位置，将2条或2条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的底板钢筋在拼缝区（12）内互相搭接，预制件中除拼缝区之外的底板钢筋的伸出段都锚入周圈的梁或墙支座（13）中，叠合板的上部钢筋（14）安放在钢筋桁架上面，绑扎上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，填充体上部叠合层的混凝土最小厚度≥40mm且≤100mm，形成空心叠合板。

在图2-图5所示实施例中，定位键（10）材质可以是塑料类、金属类或者混凝土类的材料，定位键固定填充体（11）水平位置的方式如图5所示，分别是榫卯咬合、内插自锁、边缘卡住、螺钉拧紧、绳索绑扎的形式。

在图3、图6所示实施例中，相邻填充体（11）之间设有连接件（15），连接件用以确定相邻填充体之间的距离。

在图1、图6所示实施例中，叠合板为双向板时，相邻预制件（1）拼缝区（12）的后浇带宽度≥100mm且≤300mm，在拼缝区内，相邻预制件之间的横向钢筋（5）向上弯起，在横向钢筋弯折处设置2根压筋（16）。

在图1-图3所示实施例中，预制件（1）的全部或部分纵向钢筋（4）为高强预应力筋（17）。

在图1-图7所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件（1）与上部的叠合层（2），预制件为长条形，每条预制件的宽度≥1800mm且≤3500mm，长度≥5000mm且≤12000mm，预制件的底板（3）混凝土厚度≥40mm且≤70mm，底板中配有纵向钢筋（4）和横向钢筋（5），沿预制件纵向设置至少两道钢筋桁架（6），每道钢筋桁架由一根上弦筋（7）、两根下弦筋（8）和两侧的腹筋（9）构成，钢筋桁架的下弦筋和部分腹筋预埋在底板混凝土中，预制件上设有凸出于底板上表面的定位键（10），在每条预制件的上部布置3行或3行以上、5列或5列以上的轻质材料的填充体（11），利用定位键来确定填充体的水平位置，将2条或2条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的底板钢筋在拼缝区（12）内互相搭接，预制件中除拼缝区之外的底板钢筋的伸出段都锚入周圈的梁或墙支座（13）中，叠合板的上部钢筋（14）安放在钢筋桁架上面，绑扎上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，填充体上部叠合层的混凝土最小厚度≥40mm且≤100mm，形成空心叠合板。

在图2-图5所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：定位键（10）材质可以是塑料类、金属类或者混凝土类的材料，定位键固定填充体（11）水平位置的方式如图5所示，分别是榫卯咬合、内插自锁、边缘卡住、螺钉拧紧、绳索绑扎的形式。

在图3、图6所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：相邻填充体（11）之间设有连接件（15），连接件用以确定相邻填充体之间的距离。

在图1、图6所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：叠合板为双向板时，相邻预制件（1）拼缝区（12）的后浇带宽度≥100mm且≤300mm，在拼缝区内，相邻预制件之间的横向钢筋（5）向上弯起，在横向钢筋弯折处设置2根压筋（16）。

在图1-图3所示实施例中，一种预制件上设有定位键的空心叠合板的制作方法是：预制件（1）的全部或部分纵向钢筋（4）为高强预应力筋（17）。