一种装配式板柱结构楼板及楼板单元构件的制作方法

本实用新型涉及建筑工业化领域的预制装配式混凝土结构，具体涉及一种装配式板柱结构楼板及楼板单元构件。

背景技术：

由于装配式建筑符合环保节能的生产方式，国家提出了用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％的发展目标；而板柱结构具有在同等的使用空间前提下可减少层高的优点，并在地下建筑和多层停车库中具有很好的经济性，板柱结构如能实现预制装配式也将有很大的市场空间。

把建筑结构拆分成可工厂生产、运输、便于安装，又符合安全可靠和经济合理的构件是建筑工业化——装配式建筑的关键第一步。

目前装配式预制混凝土结构的板柱结构存在如下缺点：

(1)目前的装配式混凝土板柱结构形式有采用起源于上世纪80年代南斯拉夫“IMS”体系的预应力摩擦节点的“整体预应力装配式板柱结构”，即楼板依靠预应力及其产生的静摩擦力支承固定在柱上，板和柱之间形成预应力摩擦节点形式。在这种形式中，摩擦力的压应力来源于现场后张拉的预应力钢绞线，因其连接的特殊要求，该预应力钢绞线张拉的施工工艺繁琐、难度大，对施工人员的技术要求非常高；此外，节点张拉的预应力目的是为了连接需要，而对原有装配的构件产生了附加应力，既增加设计难度又影响到工程造价；还有采用“IMS”体系时，预应力摩擦节点不仅需要满足钢筋混凝土结构有关的规定，还需符合《整体预应力装配式板柱结构技术规程CECS52：2010》的要求，其仅为协会标准规程，而非国家级标准，从另一方面间接说明该“IMS”体系连接方法存在一些问题或至少说明不是完美的结构形式，是没有通过国家级认可的实施技术；在实际应用中因为现场施工难度大(即不适用工业化施工)、造价高不适合于市场经济的生产、执行标准问题而受到阻力，导致二三十年过去了应用仍然不多。

(2)目前装配式楼板的划分都是在柱连线处进行，这种划分使得板柱结构应力复杂，具体是柱上板带处的弯矩最大、楼板与柱连接处的剪力最大，而其楼板(相当于梁板结构)的厚度较小，导致受弯截面的有效高度较小、配筋率较高，柱与板连接处的抗冲剪截面也小，因此这种划分方法是非常不科学的。此外，相邻柱连线处板带是整个板柱结构最重要的部位，而其钢筋连接安全可靠性至关重要，即使钢筋连接也要达到I级连接接头要求。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种装配式板柱结构楼板的划分方法，通过该方法对装配式板柱结构楼板划分成若干预制单元，利用这种划分的预制单元所装配成的板柱结构楼板不但能够节省成本和方便施工，同时还能够提高预制楼板板柱结构的安全可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提供一种由上述装配式板柱结构楼板的划分方法获得的装配式板柱结构楼板。

本实用新型的第三个目的在于提供一种构成上述装配式板柱结构的楼板单元构件。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种装配式板柱结构楼板的划分方法，将板柱结构的整体楼板用后浇混凝土连接带划分为若干个包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件，这些包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件与结构柱之间经后浇混凝土连接带连接成板柱结构楼板；

或者将板柱结构的整体楼板用后浇混凝土连接带划分为若干个包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件和若干个常规预制楼板单元构件，这些包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件与结构柱之间经后浇混凝土连接带连接、所述常规预制楼板单元构件之间以及该常规预制楼板单元构件与包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间经后浇混凝土连接带连接，形成板柱结构楼板；

所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中的相邻柱连接板带是相邻两柱之间整垮的长条形带状板，所述相邻柱连接板带以所连接的相邻两结构柱的截面形心连线为基线，其宽度大于等于该相邻柱连接板带所连接的相邻两结构柱的连接边中的最大边长；所述相邻柱连接板带在跨度方向配置有直通的底部配筋。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件分为B1型预制楼板单元构件、B2型预制楼板单元构件、B3型预制楼板单元构件和B4型预制楼板单元构件，其中，B1型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有相等宽度的常规楼板连接板带；B2型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有不等宽度的常规楼板连接板带；B3型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心一侧具有常规楼板连接板带，另一侧没有常规楼板连接板带；所述B4型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧均没有常规楼板连接板带；所述常规楼板连接板带是包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中除相邻柱连接板带外的其他部分。上述B1-B4型预制楼板单元构件中，相邻柱连接板带是它们共有的结构，该相邻柱连接板带用于确保楼板最大应力部分为钢筋连续且质量保证的整体预制构件，在此基础上，相邻柱连接板带两侧是否设置常规楼板连接板带以及所设置的常规楼板连接板带的宽度则根据楼板的具体结构而确定，实际施工中可灵活设计。

一种装配式板柱结构楼板，该装配式板柱结构楼板包括若干个包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件，这些包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件与结构柱之间经后浇混凝土连接带连接，形成整体楼板；

或者包括若干个包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件和若干个常规预制楼板单元构件，这些包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件与结构柱之间经后浇混凝土连接带连接、所述常规预制楼板单元构件之间以及该常规预制楼板单元构件与包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件之间经后浇混凝土连接带连接，形成整体楼板；

所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中的相邻柱连接板带是相邻两柱之间整垮的长条形带状板，所述相邻柱连接板带以所连接的相邻两结构柱的截面形心连线为基线，其宽度大于等于该相邻柱连接板带所连接的相邻两结构柱的连接边中的最大边长；所述相邻柱连接板带在跨度方向配置有直通的底部配筋。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件包括B1型预制楼板单元构件、B2型预制楼板单元构件、B3型预制楼板单元构件和B4型预制楼板单元构件，其中，B1型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有相等宽度的常规楼板连接板带；B2型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有不等宽度的常规楼板连接板带；B3型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心一侧具有常规楼板连接板带，另一侧没有常规楼板连接板带；所述B4型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧均没有常规楼板连接板带；所述常规楼板连接板带是包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中除相邻柱连接板带外的其他部分。

一种装配式板柱结构的楼板单元构件，该楼板单元构件为一种包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中的相邻柱连接板带是相邻两柱之间整垮的长条形带状板，所述相邻柱连接板带以所连接的相邻两结构柱的截面形心连线为基线，其宽度大于等于该相邻柱连接板带所连接的相邻两结构柱的连接边中的最大边长；所述相邻柱连接板带在跨度方向配置有直通的底部配筋，该底部配筋在连接结合面预留有能足够锚入支座的长度。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件包括B1型预制楼板单元构件、B2型预制楼板单元构件、B3型预制楼板单元构件和B4型预制楼板单元构件，其中，B1型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有相等宽度的常规楼板连接板带；B2型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧具有不等宽度的常规楼板连接板带；B3型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心一侧具有常规楼板连接板带，另一侧没有常规楼板连接板带；所述B4型预制楼板单元构件为以相邻柱连接板带为中心两侧均没有常规楼板连接板带；所述常规楼板连接板带是包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中除相邻柱连接板带外的其他部分。

优选地，在所述B1型预制楼板单元构件中，位于相邻柱连接板带两侧的常规楼板连接板带的端面设有45°的切角，这样当将四个B1型预制楼板单元构件连接在结构柱的四个侧面处时，相邻柱连接板带的端部就可以更加接近结构柱，B1型预制楼板单元构件的相邻柱连接板带能直接与柱帽连接。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中的常规楼板连接板带是肋形预制板或实心普通预制板。肋形预制板包括密肋复合结构板、双向肋形板、单向肋形板、空心板等。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件中相邻柱连接板带的配筋采用通长暗梁式，或局部暗梁式(即在两端配置为暗梁、中间为板式)或全板式；该设计配筋可根据建筑抗震、使用及荷载情况进行合理选用，以达到经济性与安全性统一。

优选地，所述包含有相邻柱连接板带的预制楼板单元构件和常规预制楼板单元构件为预应力预制楼板单元构件；即这些预制楼板单元构件在预制时施加以预应力，这样可以减少钢筋用量和减少楼板挠度。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件中，引入了一个板柱结构新概念——“相邻柱连接板带”，给出了板柱结构的包含相邻柱连线板带的预制楼板单元构件，所述相邻柱连接板带的钢筋整跨直通，从而对板柱结构中最重要且受力最复杂的部位进行整体预制，提高了装配式板柱结构的可靠性、安全性；而现有技术中位于相邻两结构柱之间的相邻柱连接板带为非整垮结构，即把相邻柱连线板带分为二个预制单元，且其连接节点在应力比较大的地方，增加连接节点的施工难度，增加造价；安全度相对较低。

(2)本实用新型的装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件适用于所有板柱结构，且具有目前技术不可类比的结构合理性和经济性：本实用新型的装配式板柱结构楼板，结构的力传递直接简单，施工简单--只有少量的现场钢筋和后浇混凝土，没有“IMS”体系的预应力摩擦节点的整体预应力装配式板柱结构施工复杂的现场预应力钢丝张拉工作以及连接预应力对结构带来的“副作用”--附加应力；此外，在施工和设计过程中，只遵从钢筋混凝土结构的有关规定，降低了设计的复杂程度，减少了设计人员的工作量。本实用新型当采用预应力预制楼板时，可以有效相对减少板厚度，减少挠度，又能节省找平层，在节省工作量和工程量同时，还能进一步减轻重量，简单的现场施工又能实现预应力结构，从而实现经济性，这些都是目前技术(包括现浇混凝土板柱结构)无法类比的。

(3)本实用新型的装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件，通过合理划分组合使装配的连接节点尽可能设置在应力最小的地方，通过连接节点的后浇混凝土强度不低于原连接构件强度，所选择的划分连接结合面处的抗剪、抗压、抗拉等应力很容易满足，从而达到安全储备高，达到“强节点、弱构件”的结构设计要求，抗震性能良好。

(4)本实用新型的装配式板柱结构楼板，通过整厚板预制，实现高预制率和装配率，本实用新型所述预制楼板单元构件预制率高，楼板构件预制率大于80％，能达到《GB/T51129-2015》要求的楼板预制率的最高标准。

(5)本实用新型提供了标准化的板柱(无梁楼板)结构的楼板划分出标准，为设计提供方便，为预制构件单元模块化的生产和标准化安装提供可实施性。

(6)本实用新型为板柱结构装配式提供一种新的技术方案，使板柱结构装配式施工既满足安全可靠、同时具有造价经济、施工方便，为大范围推广板装配式柱结构提供技术基础；在这之前除了少量采用“IMS”体系的预应力摩擦节点的整体预应力装配式板柱结构外，很少装配式板柱结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的楼板划分平面图。

图2为本实用新型实施例2的楼板划分平面图。

图3为本实用新型实施例3的楼板划分平面图。

图4为本实用新型实施例4的楼板划分平面图。

图5为实施例1、2和4中常规预制楼板单元构件的透视图。

图6为实施例1中B1型预制楼板单元构件的透视图。

图7为实施例2和4中带切角的B1型预制楼板单元构件的透视图。

图8为实施例1中B2型预制楼板单元构件的透视图。

图9为实施例3中B3型预制楼板单元构件的透视图。

图10为肋形结构的B3型预制楼板单元构件的透视图。

图11(a)和图11(b)图为1的A-A剖面图(节点没有浇筑混凝土)，其中图11(a)为总剖面示意图，图11(b)为剖面节点大样图。

图12为图1和图2的B-B剖面图(节点没有浇筑混凝土)。

图13(a)和图13(b)为图1和图2的C-C剖面图(节点没有浇筑混凝土)，其中图13(a)为总剖面示意图，图13(b)为剖面节点大样图。

图14为图1和图2的D-D剖面图(节点没有浇筑混凝土)。

图15(a)和图15(b)为图3的E-E剖面图(节点没有浇筑混凝土)，其中图15(a)为总剖面示意图，图15(b)为剖面节点大样图。

图16(a)和图16(b)为图3的F-F剖面图(节点没有浇筑混凝土)，其中图16(a)为总剖面示意图，图16(b)为剖面节点大样图。

图中附图标记：1-常规预制楼板单元构件，2-B1型预制楼板单元构件，2a-B2型预制楼板单元构件，3-B3型预制楼板单元构件，4-相邻柱连接板带，5-结构柱，6-后浇混凝土连接带，7-相邻柱连接板带的底部配筋；L-结构柱连线之间板带宽度，b-结构柱的截面宽度，h-楼板厚度。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例的装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件按以下方式实施：

如图1、图5-6、图8和图11-14所示，所述装配式板柱结构楼板包括(划分为)若干个包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件和若干个常规预制楼板单元构件1，这些包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件与结构柱5之间经后浇混凝土连接带6连接、所述常规预制楼板单元构件1之间以及该常规预制楼板单元构件1与包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件之间经后浇混凝土连接带6连接，形成板柱结构楼板。所述后浇混凝土连接带6处形成连接节点。

如图1、图5-6、图8和图11-14所示，所述包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件中的相邻柱连接板带4是相邻两柱之间整垮的长条形带状板，所述相邻柱连接板带4以所连接的相邻两结构柱5的截面形心连线为基线，其宽度大于该相邻柱连接板带4所连接的相邻两结构柱5的连接边中的最大边长；所述相邻柱连接板带4在跨度方向配置有直通的底部配筋7，该底部配筋7在连接结合面预留有能足够锚入支座的长度。

如图1、图5-6、图8和图11-14所示，所述包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件包括B1型预制楼板单元构件2和B2型预制楼板单元构件2a，其中，所述B1型预制楼板单元构件2为以相邻柱连接板带4为中心两侧具有相等宽度的常规楼板连接板带；所述B2型预制楼板单元构件2a为以相邻柱连接板带4为中心两侧具有不等宽度的常规楼板连接板带；所述常规楼板连接板带是包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件中除相邻柱连接板带4外的其他部分。

参见图11(b)，本实施例中，部分(即图1所示水平向放置的)相邻柱连接板带4的配筋为局部暗梁式(即在两端配置为暗梁、中间为板式)；参见图13(b)，部分(即图1所示竖向放置的)相邻柱连接板带4的配筋采用通长暗梁式。

参见图5，所述常规预制楼板单元构件1为现有技术中普通的预制楼板单元构件(注：该图只是其中一种形式，其可以是实心普通预制楼板或空心楼板或肋形板等)。

本实施例上面未提到的其他实施方式，根据实际工程情况，其结构配筋、板厚、连接处的宽度和柱帽尺寸及其配筋按有关设计规范进行设计。

实施例2

如图2、图5、图7和图12-14所示，本实施例与实施例1相比的不同之处在于，本实施例中，所述B1型预制楼板单元构件2中，位于相邻柱连接板带4两侧的常规楼板连接板带的端面设有45°的切角。且本实施例中没有B2型预制楼板单元构件2a。

参见图13(b)，本实施例中，相邻柱连接板带4的配筋采用通长暗梁式；并且其底部配筋7施加预应力，变成预应力预制楼板单元构件。

本实施上述以外的其他实施方式参照实施例1进行。

实施例3

如图3、图9-10和图15-16所示，本实施例与实施例1相比的不同之处在于，本实施例中，所述装配式板柱结构楼板包括(划分为)若干个包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件，这些包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件之间以及该包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件与结构柱5之间经后浇混凝土连接带6连接，形成整体楼板。本实施例中没有采用常规预制楼板单元构件1。

参见图3和图16，所述包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件为B3型预制楼板单元构件3，该B3型预制楼板单元构件3为以相邻柱连接板带4为中心一侧具有常规楼板连接板带，另一侧没有常规楼板连接板带。具体地，所述相邻柱连接板带4以所连接的相邻两结构柱5的截面形心连线为中心，宽度L＝3h+b。

参图15(b)，所述相邻柱连接板带4的配筋采用通长暗梁式；并且其底部配筋7施加预应力，变成预应力预制楼板单元构件。

参见图10，所述包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件中的常规楼板连接板带是双向肋形预制板。同理也可采用肋形预制板，包括密肋复合结构板、单向肋形板、空心板结构形式的板等。

本实施上述以外的其他实施方式参照实施例1进行。

实施例4

参见图4，本实施例进一步说明本实用新型的装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件适用于各种类型的板柱构件体系。

本实施例中，所述装配式板柱结构楼板包括(划分为)若干个包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件和若干个常规预制楼板单元构件1。所述包含有相邻柱连接板带4的预制楼板单元构件既有带切角的B1型预制楼板单元构件2，还有B2型预制楼板单元构件2a和B3型预制楼板单元构件3，本实施例包括上述实施例1、实施例2和实施例3的所有楼板形式，并有不规则柱网和异形的多边形预制楼板单元构件，其他结构形式与上述实施例1、实施例2和实施例3相似。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。