一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造及施工方法與流程

2023-04-23 23:09:21

本發明一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造及施工方法，應用於裝配整體式混凝土結構中，屬於建築結構技術領域。

背景技術：

在裝配整體式混凝土結構中，一般設置後澆層，以實現預製構件之間的連接。其中預製構件需要伸出鋼筋(鬍子筋)錨固於後澆段內，以保證相鄰構件之間的可靠連接，使結構的整體性能等同或接近於現澆結構。上述構造傳力可靠，但連接構造複雜，尤其在支座處(包括梁和牆)，混凝土預製板端外伸鋼筋(鬍子筋)與牆體預留豎向鋼筋(或連梁箍筋)、後澆帶附加縱筋三向交叉，相互衝突，構造複雜，施工難度大。

為了解決這一難題，簡化構造和施工，考慮對傳統混凝土預製板端部進行改造，取消鋼筋外伸(即取消鬍子筋)，同時在板端預留一排楔形槽孔，混凝土預製板吊裝就位之後，在槽孔內及其上部後澆混凝土形成疊合板結構。

由於取消了板端的鬍子筋，大大簡化了構造，混凝土預製板製作、運輸及現場施工難度都大大降低，同時混凝土預製板通過槽孔內的後澆混凝土與後澆層及相鄰構件牢固連接，連接效果完全等同於既有採用鬍子筋的連接構造，有效提高裝配整體式混凝土結構的整體性和安全性。

技術實現要素：

本發明提出了一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造及施工方法，可以解決現有裝配整體式混凝土結構中混凝土預製板板端在支座處鋼筋衝突、施工困難等難題。

所述的混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造，取消了混凝土預製板端出鋼筋(鬍子筋)，避免了鋼筋衝突的問題，同時通過在板端預留槽孔並後澆混凝土的方法，使混凝土預製板與後澆層、混凝土預製板與相鄰構件實現了可靠連接，連接效果完全等同於既有採用鬍子筋的連接構造，力學概念明確，構造簡單，施工方便，經濟實用，易於實現。

本發明的技術方案如下：

一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造，其特徵在於所述的構造包括混凝土預製板和上部混凝土後澆層；所述混凝土預製板板端不出筋，所述混凝土預製板的板端支座處開有楔形槽孔，槽孔均勻分布於混凝土預製板內受力鋼筋之間，槽孔深度小於混凝土預製板厚度，所述混凝土預製板板端與豎向支承梁或牆相連，豎向支承梁或牆上方布預留鋼筋；所述上部混凝土後澆層與混凝土預製板形成混凝土疊合板，混凝土預製板通過楔形槽孔內的後澆混凝土與後澆層及相鄰構件牢固連接。

所述楔形槽孔的開孔尺寸計算公式：min{2bh(0.7ft),ahft}≥t/n，h為開孔深度，b為孔長，a為孔口寬度，n為開孔數量，ft為後澆混凝土抗拉強度，t為根據與鬍子筋拉拔力等強原則確定的板端所受拉拔力。

一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造的施工方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟：

a.工廠預製板端開槽的混凝土預製板，槽孔成楔形，開孔位置位於混凝土預製板內受力鋼筋之間，槽孔深度小於混凝土預製板厚度；

b.現場吊裝混凝土預製板，混凝土預製板板端與豎向支承梁或牆相連；

c.綁紮並安裝後澆層內的受力鋼筋(後澆層內的鋼筋布置屬於常規技術，圖上沒有顯示)；

d.以混凝土預製板及豎向支承梁或牆為模板，在楔形槽孔內及混凝土預製板上部後澆混凝土，使混凝土預製板與上部混凝土後澆層形成混凝土疊合板。

豎向支撐梁或牆的預留鋼筋在預製板安裝之前完成，屬於常規技術，本文不再贅述。

根據所述的施工方法，其特徵在於，楔形槽孔的開孔尺寸計算公式：min{2bh(0.7ft),ahft}≥t/n，h為開孔深度，b為孔長，a為孔口寬度，n為開孔數量，ft為後澆混凝土抗拉強度，t為根據與鬍子筋拉拔力等強原則確定的板端所受拉拔力。

本發明相對於現有技術具有以下顯著效果：

(1)取消了混凝土預製板板端的外伸鋼筋(即取消鬍子筋，因為鬍子筋的存在給混凝土預製板安裝帶來困難和不便)，簡化了支座處的鋼筋構造，避免了因鋼筋衝突造成的施工困難等難題。(2)板端增加了楔形槽孔，混凝土預製板通過槽孔內的後澆混凝土與後澆層及相鄰構件牢固連接，連接效果完全等同於既有採用鬍子筋的連接構造，從而有效提高裝配整體式混凝土結構的整體性和安全性。(3)該構造傳力和受力機理明確，可根據與鬍子筋拉拔力等強的原則確定預留槽孔的尺寸，構造簡單，施工方便，經濟實用。

附圖說明

圖1為本發明的各組成部分相對關係透視圖(僅給出中間支座構造，邊支座構造與中間支座構造相似，圖上不再贅述)。

圖2為圖1的左側視圖

圖3為圖2a-a剖面圖。

圖中：1—板端開槽混凝土預製板；2—混凝土預製板內受力鋼筋；3—楔形槽孔；4—上部混凝土後澆層；5—豎向支承梁或牆；6—支承梁或牆的預留鋼筋。

圖4為槽孔內楔形混凝土塊的受力分析。

圖中：h為開孔深度，b為孔長，a為孔口寬度，n為開孔數量，t為根據與鬍子筋拉拔力等強原則確定的板端所受拉拔力，t/n為單個楔形混凝土塊所受拉拔力，v為楔形混凝土塊潛在剪切破裂面上所受剪力。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明的結構、施工過程作進一步描述如下。

如圖1所示，本發明的一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造包括板端開槽混凝土預製板1和上部混凝土後澆層4，其中混凝土預製板1採用板端不出筋構造(即取消鬍子筋)，混凝土預製板內受力鋼筋2端頭與混凝土預製板1板端平齊，同時在板端支座處預留一排楔形槽孔3，楔形槽孔3均勻分布於混凝土預製板內受力鋼筋2之間，槽孔深度小於混凝土預製板1的厚度，保證混凝土預製板1板底的完整性，允許其繼續作為模板進行上部混凝土的澆築。

開孔尺寸根據圖4槽孔內楔形混凝土塊的受力分析進行計算。如圖3所示，假設開孔深度為h，孔長為b，孔口寬度為a，開孔數量為n，首先根據與鬍子筋拉拔力等強的原則確定板端所受拉拔力t，則單個楔形混凝土塊所受拉拔力為t/n，考慮後澆混凝土抗拉強度為ft，則開孔尺寸應滿足公式min{2bh(0.7ft),ahft}≥t/n。

如圖1所示，混凝土預製板1板端與豎向支承梁或牆5相連，混凝土預製板1由於板端採用不出筋構造，因此安裝時不受支承梁或牆的預留鋼筋6的影響，避免了鋼筋的交叉和衝突，施工十分方便。以混凝土預製板1及豎向支承梁或牆5為模板進行混凝土的澆築，形成上部混凝土後澆層4，與混凝土預製板1構成混凝土疊合板。

如圖2及圖3所示，後澆混凝土同時進入楔形槽孔3內，使混凝土預製板1與上部混凝土後澆層4、混凝土預製板1與相鄰構件形成緊密連接，有效提高裝配整體式混凝土結構的整體性。

本發明的施工方法為：

本發明所述的混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造，其施工方法如下：工廠預製板端開槽的混凝土預製板1，槽孔3成楔形，開孔位置位於混凝土預製板內受力鋼筋2之間，槽孔深度小於混凝土預製板1厚度，開孔尺寸根據與鬍子筋拉拔力等強的原則確定；現場吊裝混凝土預製板1，混凝土預製板1板端與豎向支承梁或牆5相連；綁紮並安裝後澆層內的受力鋼筋後，以混凝土預製板1及豎向支承梁或牆5為模板，在楔形槽孔3內及混凝土預製板1上部後澆混凝土，使混凝土預製板1與上部混凝土後澆層4形成混凝土疊合板。

本發明提出了一種混凝土預製板板端取消鬍子筋的構造及施工方法，解決了現有裝配整體式混凝土結構中混凝土預製板板端伸出的鬍子筋在支座處構造複雜、鋼筋衝突、施工困難等難題。通過在板端預留楔形槽孔並後澆混凝土的方法，使混凝土預製板與後澆層、混凝土預製板與相鄰構件實現了可靠連接，連接效果完全等同於既有採用鬍子筋的連接構造，力學概念明確，構造簡單，施工方便，經濟實用，易於實現。