全干式连接预制混凝土板、楼盖及其抗震性能提升方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及预制装配式建筑及其施工领域，特别涉及一种全干式连接预制混凝土 板、楼盖及其抗震性能提升方法。
【背景技术】
[0002] 目前，建筑领域预制楼板主要有：预制多孔板、槽型板和预制叠合板等，传统预制 多孔板和槽形板由于受力和连接方面的原因，使用范围比较窄。预制叠合板楼盖是近20年 来研宄和应用较多的楼板形式。叠合式楼盖大概可以分为两类：薄板叠合楼盖和厚板叠合 楼盖。薄板叠合也即是装配整体式楼盖，在该类楼盖中预制板为预制混凝土薄板，施工时与 其上方混凝土浇筑成一个整体。厚板叠合楼盖是指在预制空心板、槽型板和夹层板等板件 上方现浇一层混凝土。薄板叠合楼盖很难做成空心或夹层等轻质化处理，楼盖自重较大、 浪费材料，并且对地基基础和结构抗震不利。上述两类预制叠合板楼盖属于"湿式"楼盖体 系。由于施工时需要后浇混凝土，存在大量的湿作业和现场作业，需要模板和支撑，作业复 杂、施工周期长、受季节和气候影响大、对资源消耗多，对环境影响大。
【发明内容】
[0003] 本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种板间连接强度高、抗震能力强、能保 证结构整体性并能实现双向船里的全干式连接预制混凝土板、楼盖及其抗震性能提升方 法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 本发明所述一种全干式连接预制混凝土板，包括两侧采用企口形式的预制混凝土板， 在预制混凝土板的顶部两侧分别预埋成排的板顶预埋件，在预制混凝土板的底部设有一组 板底预埋件，在预制混凝土板1的两端分别预埋板端连接件；所述的板顶预埋件包括板顶 锚板，在板顶锚板上连接有板顶锚筋，所述板顶锚筋预埋于预制混凝土板内，所述板顶锚板 裸露于预制混凝土板的企口立面上；所述的板底预埋件包括分别位于预制混凝土板板底两 侧的横向板底钢筋，在横向板底钢筋上连接有预埋金属板，在位于预制混凝土板板底一侧 的预埋金属板与位于预制混凝土板板底另一侧的预埋金属板上设有纵向板底钢筋，并且， 所述纵向板底钢筋的一端与位于预制混凝土板1板底一侧的预埋金属板连接，所述纵向板 底钢筋的另一端与位于预制混凝土板板底另一侧的预埋金属板连接，所述金属板裸露于预 制混凝土板的板底表面。
[0005] 本发明所述的一种由所述全干式连接预制混凝土板构建的楼盖，包括由全干式连 接预制混凝土板拼接形成的楼板，在楼板的周围连接有梁，所述梁分别与全干式连接预制 混凝土板的两端及外侧全干式连接预制混凝土板连接，相邻全干式连接预制混凝土板中的 位置相对应的板顶预埋件相互连接且相对应的板顶预埋件中的板顶锚板焊接连接，在相邻 全干式连接预制混凝土板中的位置相对应的板底预埋件中的相对应的预埋金属板上设有 板底金属连接板，在板底金属连接板的中部设有通孔，板底金属连接板通过三面围焊分别 与相对应的预埋金属板焊接连接。
[0006] 本发明所述一种楼盖的抗震性能提升方法，首先，将全干式连接预制混凝土板拼 接形成的楼板，将楼板与周围的梁连接，其次，将相邻全干式连接预制混凝土板中的位置相 对应的板顶预埋件的板顶锚板满焊焊接，再通过对相邻全干式连接预制混凝土板中的位置 相对应的板底预埋件的焊接连接，调控节点连接的变形能力，使板底预埋件的变形能力大 于板顶预埋件。
[0007] 与现有技术相比，本发明具有以下特点： 1)本发明新型全干式连接预制混凝土夹层板承载力高。采用企口连接形式能传递相邻 板之间的竖向剪力、板底连接件能传递垂直于板缝方向的弯矩，达到楼面荷载由单方向传 递向两个正交方向传递的效果；同时，板端和板侧与梁(墙）之间的连接能传递支座负弯矩， 板端和板侧的支承形式由简支支承转化为带一定约束的弹性支承；预制夹层板中实心部分 构成了夹层板的暗肋，与传统空心板和夹层板相比具有更高的横向刚度和强度。楼板的上 述特点，使其具有较高的竖向承载能力。
[0008] 2)本发明全干式连接预制混凝土夹层板平面内受力性能好。板与板之间通过上 下匹配的金属连接件相连：板顶采用制作方便且用钢量较少的"K"字形连接件相连；板底 采用预埋金属板加开孔金属盖板的形式相连，这种连接形式具有较高的抗弯能力、经过合 理选择开孔尺寸和焊缝长度，可具备与板顶"K"字形连接件相近的平面内强度和刚度，在水 平荷载作用下，可达到与板顶"K"形连接件协同受力的效果，即板顶"K"字形连接件与板底 连接件在水平荷载下能同时提供最大的抵抗力。在靠近板端位置相邻预制板采用抗拉能力 较好的"n"字形连接件连接，改连接件具有较好的轴向受力性能，在楼盖发生面内弯曲变 形时能够提供较大的抵抗力，提高楼盖的平面内承载力和刚度。所谓板顶"K"字形连接件 实际上就是板顶预埋件，其中的板顶锚板及其所连接的板顶锚筋构成"K"字形状，即板顶锚 筋呈V字形且V字形底部与板顶锚板连接；所谓" 31 "字形连接件实际上就是预埋抗拉连接 件，其中的锚筋和锚板连接后形成" "字样的形状。上述构造形式保证了楼盖在水平地震 作用下具有较好的平面内受力性能，为整个建筑结构提供较好的隔板作用。
[0009] 3)本发明全干式连接预制混凝土夹层板自重轻。适合采用轻质化处理：在预制板 厚度中央的适当位置用轻质材料置换混凝土；在预制板侧边和端部采用预埋金属件与相邻 部件可靠相连，保证了足够的竖向承载能力和平面内受力性能，不需混凝土后浇层，便可保 证楼盖和整体建筑结构具有足够的强度和抗震性能。楼盖的材料用量约占结构总的材料 用量的50%，楼盖质量的降低可显著降低结构自重，从而减小结构所受的地震作用和基础压 力，降低建造成本。
[0010] 4)本发明新型全干式连接预制混凝土夹层板工业化程度高(装配率高、施工速度 快)、产品质量易控制、工人劳动强度低、节能节材和环保效果好。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明全干式连接预制混凝土夹层板的板顶平面示意图(俯视图）； 图2是本发明全干式连接预制混凝土夹层板的板底平面示意图(仰视图）； 图3、图4、图5、图6分别是：图1中的B-B截面、C-C截面、D-D截面和轻质填充物截面 图； 图7和图8分别是板顶连接节点区和板底连接节点区示意图； 图9为板缝节点区a-a截面图； 图10为板底金属连接板与预埋金属板连接详图，图中，_表示采用角焊缝施工现 场三面围焊（hf表示焊脚尺寸）； 图11为板底金属连接板尺寸、中开孔尺寸和焊缝尺寸示意图； 图12、图13、图14和图15分别为：板侧顶部预埋件、板侧底部预埋件、板端预埋件和板 侧靠近端部的板顶与板底抗拉预埋件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1 一种全干式连接预制混凝土板，包括两侧采用企口形式的预制混凝土板1，在预制混凝 土板1的顶部两侧分别预埋成排的板顶预埋件2,在预制混凝土板1的底部设有一组板底预 埋件3,在预制混凝土板1的两端分别预埋板端连接件5 ;所述的板顶预埋件2包括板顶锚 板，在板顶锚板上连接有板顶锚筋，所述板顶锚筋预埋于预制混凝土板1内，所述板顶锚板 裸露于预制混凝土板的企口侧面上；所述的板底预埋件3包括分别位于预制混凝土板1板 底两侧的纵向板底钢筋36,在纵向板底钢筋36上连接有预埋金属板，在位于预制混凝土板 1板底一侧的预埋金属板与位于预制混凝土板1板底另一侧的预埋金属板上设有横向板底 钢筋，并且，所述横向板底钢筋的一端与位于预制混凝土板1板底一侧的预埋金属板连接， 所述横向板底钢筋的另一端与位于预制混凝土板1板底另一侧的预埋金属板连接，所述金 属板底面裸露于预制混凝土板的板底表面。在本实施例中， 在预制混凝土板1的两端分别预埋抗拉连接件4,所述抗拉连接件4包括锚筋41，在锚 筋41的两端分别连接有锚板42,且锚筋41两端的锚板42外表面分别裸露于预制混凝土板 的企口侧面上。所述板顶锚筋可以呈V字形且V字形底部与板顶锚板连接。所述板端连接 件5包括纵向钢筋51，在纵向钢筋51的一端连接有板端锚板52且板端锚板52上表面裸露 于预制混凝土板表面。
[0013] 预制混凝土板预制混凝土夹层板，板底配筋根据跨度和载荷选择普通钢筋或预应 力筋，夹层为憎水膨胀珍珠岩或其它膨胀类轻质材料或中空箱体材料制成，夹层范围根据 埋件和锚筋位置确定，以满足受力和钢筋锚固要求。
[0014] 实施例2 一种由所述全干式连接预制混凝土板构建的楼盖，包括由全干式连接预制混凝土板拼 接形成的楼板，在楼板的周围连接有梁，所述梁分别与全干式连接预制混凝土板的两端及 外侧全干式连接预制混凝土板连接，相邻全干式连接预制混凝土板中的位置相对应的板顶 预埋件2相互连接且相对应的板顶预埋件2中的板顶