本發(fā)明涉及建筑工程設計與施工技術領域，更具體的涉及一種裝配式混凝土建筑構件榫鉚式設計與施工方法。
背景技術：
裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優(yōu)點是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質(zhì)量。裝配式建筑在20世紀初就開始引起人們的興趣，到六十年代終于實現(xiàn)。英、法、蘇聯(lián)等國首先作了嘗試。由于裝配式建筑的建造速度快，而且生產(chǎn)成本較低，迅速在世界各地推廣開來。
但目前，國內(nèi)的裝配式多層和高層建筑的生產(chǎn)方式是：在工廠內(nèi)，先設計和生產(chǎn)出建筑結構部位的基本構件，預留出錨固鋼筋，運往施工現(xiàn)場后進行臨時支撐和組裝，利用二次澆筑混凝土和灌漿的方式進行構件的連接和錨固，將構件組裝成建筑物。二次澆筑的連接方法是目前裝配式建筑構件的主要連接方法。該法并沒有完全杜絕現(xiàn)場施工的濕作業(yè)方式，裝配集成化程度不高，施工速度受混凝土硬化強度影響，仍舊需要傳統(tǒng)的混凝土澆筑設備輔助完成。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土建筑構件榫鉚式設計與施工方法，用以解決現(xiàn)有技術中存在建筑構件裝配后的二次混凝土澆筑的問題。
本發(fā)明提供一種裝配式混凝土建筑構件榫鉚式設計與施工方法，包括如下步驟：
步驟1、由傳統(tǒng)結構設計理論得出建筑構件以及節(jié)點連接處的內(nèi)力設計值；
步驟2、按照混凝土構件與鋼節(jié)點采用榫接，節(jié)點處采用螺栓的方式錨固構件，進行構件和節(jié)點連接的模型尺寸設計，可借助3D打印技術輔助成型；
步驟3、根據(jù)建筑構件的尺寸和節(jié)點內(nèi)力值再進行構件和鋼節(jié)點的獨立結構設計，包括混凝土構件配筋設計和鋼節(jié)點板設計；
步驟4、混凝土構件模板設計：根據(jù)步驟2所得構件模型數(shù)據(jù)進行預制構件模板的尺寸設計；
步驟5、預制鋼筋混凝土構件和鋼結構節(jié)點；
步驟6、現(xiàn)場直接構件榫鉚連接安裝，并在連接節(jié)點處采用螺栓錨固。
進一步，在步驟3中，混凝土構件根據(jù)鋼筋混凝土配筋理論進行配筋設計，梁柱端部可局部環(huán)套鋼板加固；連接節(jié)點采用鋼材制作，由鋼結構節(jié)點設計理論進行設計。
本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明從建筑構件設計源頭出發(fā)，集設計與施工安裝于一體，通過鋼砼榫鉚的連接方式，將構件節(jié)點連接模塊化，生產(chǎn)集成化，減少了構件節(jié)點和模板重復設計與制作的成本。所有現(xiàn)場裝配工作僅通過榫接和螺栓鉚固來完成，大大減少裝配式建筑施工現(xiàn)場的作業(yè)量，避免了濕作業(yè)，提高了建筑工業(yè)化，自動化程度。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明實施例提供的一種裝配式混凝土建筑構件榫鉚式設計與施工方法，包括如下步驟：
步驟1、由傳統(tǒng)結構設計理論得出建筑構件以及節(jié)點連接處的內(nèi)力設計值；
步驟2、按照混凝土構件與鋼節(jié)點采用榫接，節(jié)點處采用螺栓的方式錨固構件，進行構件和節(jié)點連接的模型尺寸設計，可借助3D打印技術輔助成型；
步驟3、根據(jù)建筑構件的尺寸和節(jié)點內(nèi)力值再進行構件和鋼節(jié)點的獨立結構設計，包括混凝土構件配筋設計和鋼節(jié)點板設計；
混凝土構件根據(jù)鋼筋混凝土配筋理論進行配筋設計，梁柱端部可局部環(huán)套鋼板加固；連接節(jié)點采用鋼材制作，由鋼結構節(jié)點設計理論進行設計；
步驟4、混凝土構件模板設計：根據(jù)步驟2所得構件模型數(shù)據(jù)進行預制構件模板的尺寸設計；
步驟5、預制鋼筋混凝土構件和鋼結構節(jié)點；
步驟6、現(xiàn)場直接構件榫鉚連接安裝，并在連接節(jié)點處采用螺栓錨固。
本發(fā)明實施例提供的裝配式混凝土建筑構件榫鉚式設計與施工方法，對于建筑構件的梁柱常見連接組合方式和常用建筑模數(shù)，可歸結為雙聯(lián)，三聯(lián)，四聯(lián)，并可開發(fā)出固定的基本節(jié)點連接方式，配合混凝土構件的端部預埋連接件，按照構件長短的不同，可組合出建筑物不同的內(nèi)部空間，便于構件的模塊化生產(chǎn)，避免模板和節(jié)點的重復設計與制作，節(jié)省設計成本和模板制作成本。
本發(fā)明從建筑構件設計源頭出發(fā)，集設計與施工安裝于一體，通過鋼砼榫鉚的連接方式，將構件節(jié)點連接模塊化，生產(chǎn)集成化，減少了構件節(jié)點和模板重復設計與制作的成本。所有裝配工作僅通過榫接和螺栓鉚固來完成，大大減少裝配式建筑施工現(xiàn)場的作業(yè)量，避免了濕作業(yè)，提高了建筑工業(yè)化，自動化程度。
本發(fā)明的方法目前處于實踐過程中，實踐之前，借助3D打印技術將該發(fā)明的方法以“縮微版實物”的方式進行實現(xiàn)。實施過程：整體設計(建筑三維設計)—構件設計(含構件尺寸，榫鉚方式，配筋計算等)—混凝土預制構件模板設計—混凝土構件預制—建筑構件裝配成型。其中“模板設計、構件預制”這兩項過程，目前由3D打印制造技術來模擬實現(xiàn)，能夠為后期實體制造打下基礎。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。