专利名称：预留暗柱孔道预制柱及暗柱式全装配抗震建筑物和工法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预制抗震柱、全装配抗震建筑物及其施工方法。
背景技术：
建筑产业化是建筑业发展的必然趋势，建筑构件的工厂式机械化生产，标准化施工，集约化经营，科学化管理，达到资金与技术的高度统一，从而创造高效节能环保的宜居建筑，是社会进步的必然要求。装配式建筑由于施工工期短、质量较高、环保节能、施工的安全性高、需用劳动力少等优点在西方发达国家被广泛应用。在我国，由于从事建筑业的劳动力日益减少和安全事故频发的原因，装配式建筑已纳入发展规划，不少企业和科研单位早已开始实验性开发。 在现有的装配式建筑中，装配节点的处理通常都达不到抗震要求和安装要求，难以在高层建筑方面大面积推广应用，特别是无法解决预制柱与预制梁节点、预制柱与预制墙体节点的抗震和安装问题。装配式高层建筑物通常只制造和安装预制墙板，柱、梁等关键承重构件仍然需要在施工现场浇注，导致建筑物的施工一部分在工厂预制，另一部分在现场湿作业， 只能实现局部装配产业化，无法解决在保证抗震要求前提下，同时实现建筑物的柱、梁和墙板全预制、全装配化制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种预留暗柱孔道预制柱及暗柱式全装配抗震建筑物和施工方法，解决传统装配式建筑中，装配节点达不到抗震要求或安装要求的技术问题，同时解决传统装配式建筑无法在保证抗震要求前提下，同时实现建筑物的柱、梁和墙板全预制、全装配化制造的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种预留暗柱孔道预制柱，其柱体是由钢筋混凝土预制而成，所述柱体的芯部沿柱长方向开有至少一个通长的用于穿钢筋、浇注混凝土、构筑暗柱的预留暗柱孔道。所述柱体是横截面为十字形的十字柱、横截面为丁字形的丁字柱、横截面为L形的角柱或横截面为门垛形的门边柱。—种暗柱式全装配抗震建筑物，包括基础、预制柱、预制梁、预制墙板、预制楼板和预制楼梯，所述预制柱是预留暗柱孔道预制柱，预留暗柱孔道内穿有一束暗柱钢筋，并与浇注的细石混凝土凝固为柱体中暗柱，预留暗柱孔道预制柱的上部连接有梁柱封边钢板；
所述基础内在连接柱的部位预埋有基础内预埋钢板和基础预留筋束，所述基础预留筋束向上伸出的束数与预留暗柱孔道预制柱个数相同，其伸出长度不小于600mm，所述基础预留筋束的伸出端头从预留暗柱孔道预制柱的柱底预留暗柱孔道口穿进与孔道内的暗柱钢筋搭接，搭接处由定位圈和钢筋头锚固。所述预制梁的两端露出有预埋件，所述预埋件穿过暗柱钢筋伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，梁的两端四个边角预埋有梁包边型钢，所述梁包边型钢与梁柱封边钢板在梁柱节点处焊接，并与混凝土固结成一体。所述预制墙板是梁墙一体的预制梁式墙板，预制梁式墙板的梁部位的两端露出有预埋件，该预埋件穿过暗柱钢筋伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，其锚固长度不小于300mm，该梁柱节点的混凝土与暗柱上部的混凝土浇注为一体。所述预制梁与丁字柱的节点处的封头钢板为矩形封头预焊钢板；所述预制梁与角柱或门边柱的梁柱节点处的封头钢板为拐角形封头预焊钢板。 所述预埋件为梁预埋筋或梁预埋型钢。所述梁柱封边钢板和梁包边型钢是角钢或槽钢，其伸出长度不小于250mm。所述定位圈外径稍小于预留暗柱孔道内径，圈内侧焊接三个钢筋头，暗柱钢筋插入钢筋头中的空隙中，所述暗柱钢筋每根安装三个以上定位圈。所述梁预埋型钢为角钢、工字钢或槽钢。所述预制楼梯的构件包括预制暗柱式楼梯墙，预制楼梯梁、预制休息平台梁和预制梯段，所述预制暗柱式楼梯墙两侧留有和预留暗柱孔道预制柱相同的预留暗柱孔道，所述预留暗柱孔道内有暗柱钢筋，墙顶两侧上部连接有梁柱封边钢板，预制楼梯梁的梁包边型钢与梁柱封边钢板焊接或锚固，梯段梁与重合的预制楼梯梁的包边型钢进行焊接或锚固。一种暗柱式全装配抗震建筑物的施工方法，施工步骤如下
步骤一基础与首层预制柱的安装基础的施工预留基础预留筋束，安装位置标高准确，混凝土强度达到安装要求后，进行预留暗柱孔道预制柱的安装；吊装时，基础预留筋束插入柱底预留暗柱孔道内校准就位，柱体、预埋钢板表面不平处用钢片垫稳定后进行焊接， 在预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋与基础预留筋束搭接；暗柱钢筋上套环状的定位圈，预留暗柱孔道内浇灌细石混凝土至距离柱顶预留暗柱孔道口 300mm-500mm处；
步骤二、梁柱节点及楼板的安装吊装预制梁或预制梁式墙板，就位后，将梁包边型钢与梁柱封边钢板焊接或锚固，然后进行预制楼板的安装，板缝间加钢丝网片防止板缝开裂；
步骤三、在梁柱节点处和墙柱节点处浇注混凝土；
步骤四、上层预制柱的安装在下层预制柱相应位置画线吊装就位时，下层预制柱的预留筋插入上层预制柱的预留暗柱孔道内，就位后，进行梁柱封边钢板的焊接，上层预制柱的预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋，并在孔内浇注细石混凝土，并振捣密实，距离孔顶未浇注部分留至更上层预制柱对接时浇注； 步骤五、预制楼梯的安装； 步骤六、混凝土养护，逐层施工至封顶。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果本发明可缩短施工工期，环保节能，减少劳动力的使用，解决了传统装配式建筑中，装配节点达不到抗震要求或安装要求的技术问题。也解决了在保证抗震要求前提下，同时实现建筑物的柱、梁和墙板全预制、全装配化制造的技术难题。本发明的全装配式建筑物构造可广泛应用于高层建筑，真正实现建筑产业化。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是本发明暗孔预制装配柱实施例一十字柱的结构示意图。图2是本发明暗孔预制装配柱实施例二丁字柱的结构示意图。图3是本发明暗孔预制装配柱实施例三角柱的结构示意图。图4是本发明暗孔预制装配柱实施例四门边柱的结构示意图。图5是与本发明暗孔预制装配柱配合的定位圈的结构示意图。图6是与本发明暗孔预制装配柱配合的定位圈在预留暗柱孔道内的安装位置示意图。图7是与本发明暗孔预制装配柱配合的基础结构示意图。图8是与本发明暗孔预制装配柱配合的实施例一梁结构示意图。图9是与本发明暗孔预制装配柱配合的实施例二梁结构示意图。图10是与本发明暗孔预制装配柱配合的L形梁柱节点及安装实施例一的示意图。图11是与本发明暗孔预制装配柱配合的T形梁柱节点及安装实施例二的示意图。图12是本发明暗孔预制装配柱与梁式墙板装配节点及安装示意图。图13是本发明暗柱式全装配抗震建筑物预制上跑楼梯构件的示意图。图14是本发明暗柱式全装配抗震建筑物预制下跑楼梯构件的示意图。图15是本发明暗柱式全装配抗震建筑物预制楼梯段下平台部位的结构示意图。图16是本发明暗柱式全装配抗震建筑物预制楼梯段上平台部位的结构示意图。图17是本发明暗柱式全装配抗震建筑物楼梯构件的装配结构示意图。附图标记1 一十字柱、2 —丁字柱、3 —角柱、4 -门边柱、5 —预留暗柱孔道、 6 一暗柱钢筋、7 —基础、8 —预制梁、10 —梁柱封边钢板、11 一梁包边型钢、12 —梁预埋筋、 13 —梁墙封头预焊钢板、14 一梁端封头预焊钢板、15—基础预留筋束、16—定位圈、17—预制梁式墙板、18 —钢筋头、19 一细石混凝土、20 —基础内预埋钢板、21 —梁预埋型钢、22 — 楼梯墙、23 —预制楼梯梁、24 —休息平台梁、25 —梯段。
具体实施例方式—种预留暗柱孔道预制柱，其柱体是由钢筋混凝土预制而成，所述柱体的芯部沿柱长方向开有一至九个通长的用于穿钢筋、浇注混凝土、构筑暗柱的预留暗柱孔道5，所述预留暗柱孔道5的直径为50mm 300mm，孔间距至少是20mm，孔内壁至柱体外皮的距离至少是20mm。实施例一参见图1，这种预留暗柱孔道预制柱的特点是横截面为十字形，十字柱1 的柱肋水平截面边长不小于800mm。实施例二参见图2，这种预留暗柱孔道预制柱的特点是横截面为丁字形，丁字柱2 的柱肋水平截面边长不小于800mm。实施例三参见图3，这种预留暗柱孔道预制柱的特点是横截面为L形，角柱3的柱肋水平截面边长不小于550mm。实施例四参见图4，这种预留暗柱孔道预制柱的特点是横截面为门垛形，门边柱4 的柱肋水平截面边长不小于阳0讓。一种暗柱式全装配抗震建筑物，包括基础7、预制柱、预制梁8、预制墙板、预制楼板和预制楼梯，
所述预制柱是预留暗柱孔道预制柱，参见图5-6所示，预留暗柱孔道5内穿有一束暗柱钢筋6，并与浇注的细石混凝土 19凝固为柱体中暗柱，参见图2所示，预留暗柱孔道预制柱的上部连接有梁柱封边钢板10。参见图7所示，所述基础7内在连接柱的部位预埋有基础内预埋钢板20和基础预留筋束15，所述基础预留筋束15向上伸出的束数与预留暗柱孔道预制柱个数相同，其伸出长度不小于600mm，所述基础预留筋束15的伸出端头从预留暗柱孔道预制柱的柱底预留暗柱孔道口穿进与孔道内的暗柱钢筋6搭接，搭接处由定位圈16和钢筋头18锚固。所述预制梁8的两端露出有预埋件，所述预埋件穿过暗柱钢筋6伸出柱顶的部分， 在梁柱节点处一起锚固，梁8的两端四个边角预埋有梁包边型钢11，所述梁包边型钢11与梁柱封边钢板10在梁柱节点处焊接，并与混凝土固结成一体。实施例一参见图8所示，这种预制梁8的两端露出有梁预埋筋12，预制梁8的两端四个边角预埋有梁包边型钢11，本实施例中，梁包边型钢为角钢；参见图10所示，所述梁预埋筋12穿过暗柱钢筋6伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，所述梁包边型钢11与梁柱封边钢板10在梁柱节点处焊接，并与混凝土固结成一体，本实施例中，梁预埋型钢21 为角钢。实施例二参见图9所示，这种预制梁8的两端露出有梁预埋型钢21，预制梁8的两端四个边角预埋有梁包边型钢11，本实施例中，梁包边型钢为角钢；参见图11所示，所述梁预埋型钢21穿过暗柱钢筋6伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，所述梁包边型钢 11与梁柱封边钢板10在梁柱节点处焊接，并与混凝土固结成一体，本实施例中，梁预埋型钢21为角钢。预制墙板是梁墙一体的预制梁式墙板17，实施例参见图12所示，本实施例中，预制梁式墙板17的梁部位的两端有梁预埋筋12，该梁预埋筋12穿过暗柱钢筋6伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，其锚固长度不小于300mm，该梁柱节点的混凝土与暗柱上部的混凝土浇注为一体；预制梁氏墙板17做外墙时，在墙体上开洞即可。参见图8所示，所述预制梁与丁字柱2的节点处的封头钢板为矩形封头预焊钢板 13 ；参见图9所示，所述预制梁与角柱3或门边柱4的梁柱节点处的封头钢板为拐角形封头预焊钢板14。所述梁柱封边钢板10和梁包边型钢11是角钢或槽钢，其伸出长度不小于250mm。参见图5-6所示，所述定位圈16外径稍小于预留暗柱孔道内径，圈内侧焊接三个钢筋头18，暗柱钢筋6插入钢筋头中的空隙中，所述暗柱钢筋每根安装三个以上定位圈。参见图13-16所示，所述预制楼梯的构件包括预制暗柱式楼梯墙(22)，预制楼梯梁(23)、预制休息平台梁(24)和预制梯段(25)，参见图17所示，所述预制暗柱式楼梯墙 (22)两侧留有和预留暗柱孔道预制柱相同的预留暗柱孔道，所述预留暗柱孔道内有暗柱钢筋，墙顶两侧上部连接有梁柱封边钢板，预制楼梯梁(23)的梁包边型钢与梁柱封边钢板焊接或锚固，梯段梁与重合的预制楼梯梁的包边型钢进行焊接或锚固。这种暗柱式全装配抗震建筑物的施工方法，施工步骤如下
步骤一基础与首层预制柱的安装基础7的施工预留基础预留筋束15，安装位置标高准确，混凝土强度达到安装要求后，进行预留暗柱孔道预制柱的安装；吊装时，基础预留筋束15插入柱底预留暗柱孔道内校准就位，柱体、预埋钢板表面不平处用钢片垫稳定后进行焊接，在预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋6与基础预留筋束15搭接；暗柱钢筋6上套环状的定位圈16，预留暗柱孔道内浇灌细石混凝土 19至距离柱顶预留暗柱孔道口 300mm-500mm 处；
步骤二、梁柱节点及楼板的安装吊装预制梁8或预制梁式墙板17，就位后，将梁包边型钢11与梁柱封边钢板10焊接或锚固，然后进行预制楼板的安装，板缝间加钢丝网片防止板缝开裂，所述预制梁式墙板底部和基础连接与步骤一基础和首层预制柱柱底连接相同； 步骤三、在梁柱节点处和墙柱节点处浇注混凝土；
步骤四、上层预制柱的安装在下层预制柱相应位置画线吊装就位时，下层预制柱的预留筋插入上层预制柱的预留暗柱孔道5内，就位后，进行梁柱封边钢板10的焊接，上层预制柱的预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋6，并在孔内浇注细石混凝土 19，并振捣密实，距离孔顶未浇注部分留至更上层预制柱对接时浇注；
步骤五、预制楼梯的安装；所述预制暗柱式楼梯墙22安装方法同步骤一柱的安装，所述预制楼梯梁23与预制暗柱式楼梯墙22的安装方法同步骤二梁柱节点的安装，预制休息平台梁M的安装同常规安装；
步骤六、混凝土养护，逐层施工至封顶。
权利要求
1.一种预留暗柱孔道预制柱，其柱体是由钢筋混凝土预制而成，其特征在于所述柱体的芯部沿柱长方向开有至少一个通长的用于穿钢筋、浇注混凝土、构筑暗柱的预留暗柱孔道(5)。
2.根据权利要求1所述的预留暗柱孔道预制柱，其特征在于所述柱体是横截面为十字形的十字柱(1)、横截面为丁字形的丁字柱(2)、横截面为L形的角柱(3)或横截面为门垛形的门边柱(4)。
3.一种暗柱式全装配抗震建筑物，包括基础(7)、预制柱、预制梁(8)、预制墙板、预制楼板和预制楼梯，其特征在于所述预制柱是以权利要求1-2所述的预留暗柱孔道预制柱为柱体，预留暗柱孔道(5) 内穿有一束暗柱钢筋(6)，并与浇注的细石混凝土(19)凝固为柱体中暗柱，预留暗柱孔道预制柱的上部连接有梁柱封边钢板(10)；所述基础(7)内在连接柱的部位预埋有基础内预埋钢板(20)和基础预留筋束(15)，所述基础预留筋束(15)向上伸出的束数与预留暗柱孔道预制柱个数相同，其伸出长度不小于 600mm，所述基础预留筋束(15)的伸出端头从预留暗柱孔道预制柱的柱底预留暗柱孔道口穿进与孔道内的暗柱钢筋(6)搭接，搭接处由定位圈(16)和钢筋头(18)锚固，所述预制梁(8)的两端露出有预埋件，所述预埋件穿过暗柱钢筋(6)伸出柱顶的部分， 在梁柱节点处一起锚固，梁(8)的两端四个边角预埋有梁包边型钢(11)，所述梁包边型钢 (11)与梁柱封边钢板(10)在梁柱节点处焊接，并与混凝土固结成一体，所述预制墙板是梁墙一体的预制梁式墙板(17)，预制梁式墙板(17)的梁部位的两端露出有预埋件，该预埋件穿过暗柱钢筋(6)伸出柱顶的部分，在梁柱节点处一起锚固，其锚固长度不小于300mm，该梁柱节点的混凝土与暗柱上部的混凝土浇注为一体。
4.根据权利要求3所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述预制梁与丁字柱(2)的节点处的封头钢板为矩形封头预焊钢板(13);所述预制梁与角柱(3)或门边柱(4) 的梁柱节点处的封头钢板为拐角形封头预焊钢板(14)。
5.根据权利要求3所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述预埋件为梁预埋筋(12)或梁预埋型钢(21)。
6.根据权利要求3所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述梁柱封边钢板 (10)和梁包边型钢(11)是角钢或槽钢，其伸出长度不小于250mm。
7.根据权利要求3所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述定位圈(16)外径稍小于预留暗柱孔道内径，圈内侧焊接三个钢筋头(18)，暗柱钢筋(6)插入钢筋头中的空隙中，所述暗柱钢筋每根安装三个以上定位圈。
8.根据权利要求3所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述预制楼梯的构件包括预制暗柱式楼梯墙(22)，预制楼梯梁(23)、预制休息平台梁(24)和预制梯段(25)， 所述预制暗柱式楼梯墙(22)两侧留有和预留暗柱孔道预制柱相同的预留暗柱孔道，所述预留暗柱孔道内有暗柱钢筋，墙顶两侧上部连接有梁柱封边钢板，预制楼梯梁(23)的梁包边型钢与梁柱封边钢板焊接或锚固，梯段梁与重合的预制楼梯梁的包边型钢进行焊接或锚固。
9.根据权利要求5所述的暗柱式全装配抗震建筑物，其特征在于所述梁预埋型钢 (21)为角钢、工字钢或槽钢。
10. 一种暗柱式全装配抗震建筑物的施工方法，其特征在于施工步骤如下步骤一基础与首层预制柱的安装基础(7)的施工预留基础预留筋束(15)，安装位置标高准确，混凝土强度达到安装要求后，进行预留暗柱孔道预制柱的安装；吊装时，基础预留筋束(15)插入柱底预留暗柱孔道内校准就位，柱体、预埋钢板表面不平处用钢片垫稳定后进行焊接，在预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋(6)与基础预留筋束(15)搭接；暗柱钢筋(6) 上套环状的定位圈(16)，预留暗柱孔道内浇灌细石混凝土(19)至距离柱顶预留暗柱孔道口 300mm-500mm 处；步骤二、梁柱节点及楼板的安装吊装预制梁(8)或预制梁式墙板(17)，就位后，将梁包边型钢(11)与梁柱封边钢板(10)焊接或锚固，然后进行预制楼板的安装，板缝间加钢丝网片防止板缝开裂，所述预制梁式墙板底部和基础连接与步骤一基础和首层预制柱柱底连接相同；步骤三、在梁柱节点处和墙柱节点处浇注混凝土；步骤四、上层预制柱的安装在下层预制柱相应位置画线吊装就位时，下层预制柱的预留筋插入上层预制柱的预留暗柱孔道(5)内，就位后，进行梁柱封边钢板(10)的焊接，上层预制柱的预留暗柱孔道内放入暗柱钢筋(6)，并在孔内浇注细石混凝土(19)，并振捣密实， 距离孔顶未浇注部分留至更上层预制柱对接时浇注；步骤五、预制楼梯的安装；步骤六、混凝土养护，逐层施工至封顶。
全文摘要
一种预留暗柱孔道预制柱及暗柱式全装配抗震建筑物和工法，暗柱式全装配抗震建筑物包括基础、预制柱、预制梁、预制墙板、预制楼板和预制楼梯，所述预制柱的芯部沿柱长方向开有至少一个通长的用于穿钢筋、浇注混凝土、构筑暗柱的预留暗柱孔道，预留暗柱孔道内穿有一束暗柱钢筋，并与浇注的细石混凝土凝固为柱体中暗柱，预留暗柱孔道预制柱的上部连接有梁柱封边钢板。本发明解决传统装配式建筑中装配节点达不到抗震要求或安装要求的技术问题，同时解决传统装配式建筑无法在保证抗震要求前提下，同时实现建筑物的柱、梁和墙板全预制、全装配化制造的技术问题。
文档编号E04B1/19GK102493603SQ20111045442
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者刘新博, 汪其林, 王夏星, 王夏静, 王硕干, 王维嘉, 陆业宁 申请人:王夏静, 王硕干