一種預制混凝土空心構件及制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種預制混凝土空心構件及制作方法，屬于預制鋼筋混凝土結構構件【技術領域】；所述預制混凝土空心構件包括預制墻板構件、樓板構件、T型墻柱構件、L型墻柱構件、十字型墻柱構件和帶洞口墻體構件，所述帶洞口墻體構件包括洞口、洞口上部連梁、洞口兩側墻體；所述預制空心構件內沿長度方向開有若干個相互平行的縱向貫通孔洞，沿寬度方向開有若干個連通縱向孔洞的相互平行的橫向不貫通孔洞，所述橫向孔洞一側或兩側板面開槽。本發明可用于多層、高層剪力墻建筑結構和框架-剪力墻建筑結構中，可提高建筑結構的工業化水平，改善受力性能，節省資源。
【專利說明】一種預制混凝土空心構件及制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預制混凝土空心構件及制作方法，屬于預制鋼筋混凝土結構構件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現澆鋼筋混凝土結構施工過程中現場制作多，濕作業多，有大量模板工程、腳手架工程等中間環節，浪費資源，污染環境；從業人員素質、施工現場環境等對工程質量影響很大，帶來建筑性能、質量和耐久性等問題。
[0003]預制混凝土結構的主要結構構件在工廠里制作，生產效率高、質量好，節省資源，有利于可持續發展，采用預制混凝土結構是建筑工業化發展方向。預制混凝土空心構件自重小，運輸安裝方便，應用非常廣泛。
[0004]將預制空心構件的孔洞內澆筑混凝土用作豎向受力構件，形成裝配整體式結構可建造高層建筑。預制裝配式混凝土結構中預制構件間存在水平接縫、豎向接縫等，接縫的受力性能決定了結構整體性能。現有的預制混凝土結構接縫處新舊混凝土結合面是薄弱環節，影響了受力性能，而且易于開裂，影響正常使用。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提高建筑結構的工業化水平，解決現澆混凝土結構和預制裝配式鋼筋混凝土結構的不足，提供一種預制混凝土空心構件及制作方法。
[0006]本發明提出的預制混凝土空心構件，包括預制墻板構件、樓板構件、T形墻柱構件、L性墻柱構件、十字形墻柱構件和帶洞口墻體構件，所述帶洞口墻體構件包括洞口、洞口上部連梁、洞口兩側墻體；所述預制空心構件內沿長度方向開有若干個相互平行的縱向貫通孔洞，沿寬度方向開有若干個連通縱向孔洞的相互平行的橫向不貫通孔洞；沿所述橫向孔洞的一側或兩側板面開槽，連通橫向孔洞，板面開槽的長度不超過橫向孔洞長度。所述縱向孔洞、橫向孔洞的橫截面為圓形、矩形等。
[0007]所述縱向孔洞端部一側或兩側板面開槽，連通縱向孔洞。
[0008]所述縱向孔洞橫截面為圓形，所述橫向孔洞橫截面為方形；對于墻體構件，板面開槽的位置優選為橫向孔洞的底部位置，即板面開槽的下表面與橫向孔洞下表面在一個平面；對于樓板構件開槽位置位于橫向孔洞中部或兩側都可以。
[0009]所述預制構件兩側各布置一個縱向貫通孔洞，每一縱向孔洞與若干個橫向孔洞相連通。
[0010]所述預制構件采用鋼筋籠，包括縱向鋼筋和橫向箍筋；所述預制構件橫向或縱向側面預埋鋼筋，露出部分為L形或U形。
[0011]所述預制構件的縱向側面和橫向側面為粗糙面。
[0012]所述預制構件的縱向孔洞、橫向孔洞、開槽表面為粗糙面。
[0013]所述預制構件兩側的橫向孔洞長度相同，滿足伸入其中的鋼筋的錨固要求；或者所述預制構件一側的橫向孔洞長度為伸入其中的鋼筋的錨固要求的兩倍，另一側橫向孔洞長度為伸入其中的鋼筋的錨固要求；或者所述預制構件每一側橫向孔洞按照上述兩種長度長短交替布置，即每一側橫向孔洞的長度分兩種，一種為滿足伸入其中的鋼筋的錨固要求，一種為滿足伸入其中的鋼筋的錨固要求的兩倍，兩種長度的橫向孔洞交替布置。
[0014]本發明提出的預制混凝土空心構件的制作方法，其特征在于，包括下列步驟:(I)在預制板生產場地上，采用底模，側模，頂模和多根用于制作預留孔的長向鋼管內模和短向鋼管內模作模板；其中頂模和側模上分別開有與長向鋼管和短向鋼管形狀尺寸相同的孔；短向鋼管側邊有突起，底模相應位置開槽，用于構件板面開槽；部分長向鋼管上開有與其軸線垂直的橫向孔洞，孔洞形狀尺寸與短向鋼管相同。
[0015](2)將底模、側模和頂模組合在一起，布置鋼筋網，將多跟長向鋼管穿過一側頂模的孔洞，穿過兩層鋼筋網間的間隙，穿過另一側頂模的孔洞；將多跟短向鋼管穿過一側側模的孔洞、穿過兩層鋼筋網的間隙和若干長向鋼管上的孔洞。
[0016](3)在底模、側模和頂模組成的空間內澆筑混凝土，在混凝土達到一定強度后抽出短向鋼管形成橫向不貫通孔洞，抽出長向鋼管形成縱向貫通孔洞。
[0017](4)待混凝土達到預期強度拆除底模，頂模，側模，形成所述的預制混凝土空心構件。
[0018]在步驟(I)中，為了方便抽出鋼管內模，使孔洞表面粗糙，長向鋼管內模和短向鋼管內模表面涂一層混凝土表面緩凝劑；在步驟(3)中，抽出鋼管內模后，用水沖刷去除孔洞表面未凝固的混凝土。
[0019]所述板面開槽還可以在已制作好的有縱向貫通孔洞和橫向不貫通孔洞的預制構件上用混凝土鋸沿橫向孔洞開槽。
[0020]本發明與現有技術相比具有以下優勢。
[0021](I)工業化水平高。本發明的預制混凝土空心構件為工廠化生產，生產效率高、質量好、節省資源、有利于可持續發展。
[0022](2)標準化程度高。剪力墻結構以及其他墻體承重結構由平面墻體，L型、T型和十字型節點和洞口、樓板等組成；與此相對應，按照本發明的預制混凝土構件制作方法在工廠按照統一的規格、構造制作混凝土平面墻體構件、平面樓板構件、帶洞口墻體構件，以及L型、T型、十字型墻柱構件等。
[0023](3)運輸、安裝方便。本發明采用的預制構件內開有孔洞，重量輕，運輸安裝方便。
[0024](4)預制構件接縫連接方便、可靠。通過在孔洞內布置鋼筋，在孔洞和預制構件間澆筑混凝土，使縱向孔洞、橫向孔洞、板面開槽以及預制構件間的后澆混凝土為一整體，提高預制構件間連接的可靠性，避免使用階段接縫開裂等問題；板面開槽方便在橫向孔洞內布置鋼筋，方便澆筑混凝土。
[0025]本發明提出的預制混凝土構件可用于樓板、屋面板、管道頂板或底板、坑道頂板或底板以及其他水平受力構件；可用于墻體等豎向構件，例如剪力墻結構或框架-剪力墻結構墻體、地下室墻體、儲料池側壁、擋土墻、坑道墻體、管道墻體等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發明預制平板構件示意圖，板面開槽位于橫向孔洞底部；1為預制混凝土空心構件，2為縱向貫通孔洞，3為橫向不貫通孔洞，4為板面開槽，7為安裝吊環。
[0027]圖2是本發明預制平板構件示意圖，板面開槽在橫向孔洞中部。
[0028]圖3是圖1、圖2中的截面示意圖。
[0029]圖4是本發明預制平板構件示意圖，橫向孔洞兩側板面開槽。
[0030]圖5是圖4中的截面示意圖。
[0031]圖6是本發明預制平板構件示意圖，縱向孔洞端部板面開槽。
[0032]圖7是本發明預制T形墻柱構件示意圖。
[0033]圖8是圖7中的截面示意圖。
[0034]圖9是本發明預制L形墻柱構件示意圖。
[0035]圖10是圖9中的截面示意圖。
[0036]圖11是本發明預制十字型墻柱構件示意圖。
[0037]圖12是圖11中的截面示意圖。
[0038]圖13是本發明預制帶洞口墻體構件示意圖，5為洞口上面墻體的不貫通孔洞，6為洞口下墻體的貫通孔洞。
[0039]圖14是圖13中的截面示意圖。
[0040]圖15是本發明帶邊柱的預制構件示意圖。
[0041]圖16是本發明實施例預制構件的模板示意圖，以預制平板構件為例。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖和實施例，對本發明進行詳細的描述。
[0043]實施例1是一種預制鋼筋混凝土平板構件，如圖1、圖3所示，預制構件I內沿長度方向開有若干個相互平行的縱向貫通孔洞2，沿寬度方向開有若干個相互平行的橫向不貫通孔洞3，橫向孔洞至少與一個縱向孔洞互相連通；沿著橫向孔洞3的板面開槽，與橫向孔洞連通，開槽長度不超過橫向孔洞長度；開槽位置在橫向孔洞的底部(如圖1)。預制構件I上設置了安裝吊環7。所述縱向孔洞的橫截面為圓形、矩形等，直徑或邊長為60mm至340mm。橫向不貫通孔洞的橫截面為圓形、矩形等，方形是較優的截面，橫向孔洞直徑或邊長與縱向孔洞相差20mm;橫向孔洞的長度滿足伸入其中的鋼筋的錨固要求，或者為錨固要求的兩倍。預制鋼筋混凝土平板構件用作墻體時，長度一般取建筑物層高或層高減去樓板厚度，寬度一般取300的模數，厚度等于墻體厚度。
[0044]實施例1的制作方法，如圖16所示，包括以下步驟:(I)在預制板生產場地上，采用底模21，側模22，頂模23和多根用于制作預留孔的長向鋼管內模24和短向鋼管內模25作模板；其中頂模23和側模22上分別開有與長向鋼管24和短向鋼管25形狀尺寸相同的孔；短向鋼管25側邊有長條狀突起251，底模相應位置開槽，用于構件板面開槽；部分長向鋼管上開有與其軸線垂直的橫向孔洞，孔洞形狀尺寸與短向鋼管相同，長向鋼管根據開洞情況有三類，一類開有橫向貫穿孔洞，如圖16中的241，一類開有橫向不貫穿孔洞，如圖16中的242，一類沒有開孔，如圖16中的243。
[0045](2)將底模21、側模22和頂模23組合在一起，布置鋼筋網(圖中未示出)，將多跟長向鋼管24穿過一側頂模的孔洞26，穿過兩層鋼筋網間的間隙，穿過另一側頂模的孔洞26 ；將多跟短向鋼管25穿過一側側模的孔洞27、穿過兩層鋼筋網的間隙和若干長向鋼管上的孔洞28。
[0046](3)在底模21、側模22和頂模23組成的空間內澆筑混凝土(圖中未示出)，在混凝土達到一定強度后抽出短向鋼管25形成橫向不貫通孔洞3，抽出長向鋼管24形成縱向貫通孔洞2。
[0047](4)待混凝土達到預期強度拆除底模，頂模，側模，形成所述的預制混凝土空心構件。
[0048]在步驟(I)中為了方便抽出鋼管內模，并且在孔洞表面形成粗糙面，長向鋼管內模和短向鋼管內模表面涂一層混凝土表面緩凝劑，在步驟(3)中，抽出鋼管內模后，用水沖洗除去孔洞表面未凝固的混凝土。
[0049]所述板面開槽還可以在已制作好的有縱向貫通孔洞和橫向不貫通孔洞的預制構件上用混凝土鋸沿橫向孔洞開槽。
[0050]按照上述類似的方法可制作出預制混凝土平板構件，開槽位置在橫向孔洞的底部中部見圖2 ;或者橫向孔洞兩側板面開槽，如圖4、圖5。
[0051]按照上述類似的方法可制作出預制混凝土平板構件，在縱向孔洞端部一側或兩側板面開槽，如圖6，開槽長度滿足伸入縱向孔洞的鋼筋錨固要求。
[0052]按照上述類似的方法可制作出預制鋼筋混凝土 T形墻柱構件、L形墻柱構件和十字形墻柱構件，如圖r圖12所示。預制構件I內沿長度方向開有若干個相互平行的縱向貫通孔洞2，沿寬度方向開有若干個相互平行的橫向不貫通孔洞3，橫向孔洞至少與一個縱向孔洞互相連通；沿著橫向孔洞3的板面開槽，與橫向孔洞連通，開槽長度不超過橫向孔洞長度。實際應用中墻柱構件的各肢采用適應建筑結構要求的肢長，墻柱構件的長度一般取建筑物的層高，各肢厚度一般與墻體等厚。
[0053]按照上述類似的方法可制作出預制混凝土帶洞口墻體構件，見圖13、圖14，帶洞口預制構件I洞口兩側墻體開有若干個縱向貫通孔洞2，和若干個與之相連通的橫向不貫通孔洞3，橫向孔洞至少與一個縱向孔洞相連通；沿著橫向孔洞3的一側或兩側板面開槽，與橫向孔洞連通，開槽長度不超過橫向孔洞長度。洞口上部連梁開有若干不貫通豎向孔洞5，孔底距外表面一般不小于20mm ;洞口下部墻體(當墻體上開有門洞時，沒有這部分墻體)開有若干貫通豎向孔洞6。構件上設置了安裝吊環7。
[0054]本發明的預制鋼筋混凝土帶邊柱墻體構件見圖15，包括墻板和邊柱，墻板上沿長度方向開有若干個縱向貫通孔洞2，寬度方向開有若干個相互平行的橫向不貫通孔洞3，橫向孔洞至少與一個縱向孔洞互相連通；沿著橫向孔洞3的一側或兩側板面開槽，與橫向孔洞連通，開槽長度不超過橫向孔洞長度。預制構件上設置了安裝吊環7。
【權利要求】
1.一種預制混凝土空心構件，包括預制墻板構件、樓板構件、T形墻柱構件、L性墻柱構件、十字形墻柱構件和帶洞口墻體構件，所述帶洞口墻體構件包括洞口、洞口上部連梁、洞口兩側墻體；其特征在于，所述預制空心構件內沿長度方向開有若干個相互平行的縱向貫通孔洞，沿寬度方向開有若干個連通縱向孔洞的相互平行的橫向不貫通孔洞；沿所述橫向孔洞的一側或兩側板面開槽，連通橫向孔洞。
2.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述縱向孔洞端部一側或兩側板面開槽，連通縱向孔洞。
3.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述縱向孔洞橫截面為圓形，所述橫向孔洞橫截面為方形。
4.根據權利要求1、3所述的所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述預制空心構件用作墻體構件時，板面開槽位置優選為橫向孔洞底部。
5.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述預制構件兩側各布置一個縱向貫通孔洞，每一縱向孔洞與若干個橫向孔洞相連通。
6.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述預制構件的橫向或縱向側面預埋鋼筋，露出部分為L形或U形。
7.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述預制構件的縱向側面、橫向側面以及縱向孔洞表面、橫向孔洞表面、開槽表面為粗糙面。
8.根據權利要求1所述的預制混凝土空心構件，其特征在于，所述預制構件兩側的橫向孔洞長度相同，滿足伸入其中的鋼筋的錨固要求；或者所述預制構件一側的橫向孔洞長度為伸入其中的鋼筋的錨固要求的兩倍，另一側橫向孔洞長度為伸入其中的鋼筋的錨固要求；或者所述預制構件每一側橫向孔洞按照上述兩種長度交替布置。
9.一種預制混凝土空心構件的制作方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)在預制板生產場地上，采用底模，側模，頂模和多根用于制作預留孔的長向鋼管內模和短向鋼管內模作模板；其中頂模和側模上分別開有與長向鋼管和短向鋼管形狀尺寸相同的孔；短向鋼管側邊有突起，底模相應位置開槽，用于構件板面開槽；部分長向鋼管上開有與其軸線垂直的橫向孔洞，孔洞形狀尺寸與短向鋼管相同； (2)將底模、側模和頂模組合在一起，布置鋼筋網，將多跟長向鋼管穿過一側頂模的孔洞，穿過兩層鋼筋網間的間隙，穿過另一側頂模的孔洞；將多跟短向鋼管穿過一側側模的孔洞、穿過兩層鋼筋網的間隙和若干長向鋼管上的孔洞； (3)在底模、側模和頂模組成的空間內澆筑混凝土，在混凝土達到一定強度后抽出短向鋼管形成橫向不貫通孔洞，抽出長向鋼管形成縱向貫通孔洞； (4)待混凝土達到預期強度拆除底模，頂模，側模，形成所述的預制混凝土空心構件。
10.根據權利要求9所述的一種預制混凝土空心構件的制作方法，其特征在于，所述步驟(I)長向鋼管內模和短向鋼管內模表面涂一層混凝土表面緩凝劑，所述步驟(3)抽出鋼管內模后用水沖刷除去未凝固的混凝土。
【文檔編號】E04B5/02GK103628563SQ201210302331
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】初明進 申請人:初明進