一种预制混凝土空心构件及制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种预制混凝土空心构件及制作方法，属于预制钢筋混凝土结构构件【技术领域】；所述预制混凝土空心构件包括预制墙板构件、楼板构件、T型墙柱构件、L型墙柱构件、十字型墙柱构件和带洞口墙体构件，所述带洞口墙体构件包括洞口、洞口上部连梁、洞口两侧墙体；所述预制空心构件内沿长度方向开有若干个相互平行的纵向贯通孔洞，沿宽度方向开有若干个连通纵向孔洞的相互平行的横向不贯通孔洞，所述横向孔洞一侧或两侧板面开槽。本发明可用于多层、高层剪力墙建筑结构和框架-剪力墙建筑结构中，可提高建筑结构的工业化水平，改善受力性能，节省资源。
【专利说明】一种预制混凝土空心构件及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预制混凝土空心构件及制作方法，属于预制钢筋混凝土结构构件【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现浇钢筋混凝土结构施工过程中现场制作多，湿作业多，有大量模板工程、脚手架工程等中间环节，浪费资源，污染环境；从业人员素质、施工现场环境等对工程质量影响很大，带来建筑性能、质量和耐久性等问题。
[0003]预制混凝土结构的主要结构构件在工厂里制作，生产效率高、质量好，节省资源，有利于可持续发展，采用预制混凝土结构是建筑工业化发展方向。预制混凝土空心构件自重小，运输安装方便，应用非常广泛。
[0004]将预制空心构件的孔洞内浇筑混凝土用作竖向受力构件，形成装配整体式结构可建造高层建筑。预制装配式混凝土结构中预制构件间存在水平接缝、竖向接缝等，接缝的受力性能决定了结构整体性能。现有的预制混凝土结构接缝处新旧混凝土结合面是薄弱环节，影响了受力性能，而且易于开裂，影响正常使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提高建筑结构的工业化水平，解决现浇混凝土结构和预制装配式钢筋混凝土结构的不足，提供一种预制混凝土空心构件及制作方法。
[0006]本发明提出的预制混凝土空心构件，包括预制墙板构件、楼板构件、T形墙柱构件、L性墙柱构件、十字形墙柱构件和带洞口墙体构件，所述带洞口墙体构件包括洞口、洞口上部连梁、洞口两侧墙体；所述预制空心构件内沿长度方向开有若干个相互平行的纵向贯通孔洞，沿宽度方向开有若干个连通纵向孔洞的相互平行的横向不贯通孔洞；沿所述横向孔洞的一侧或两侧板面开槽，连通横向孔洞，板面开槽的长度不超过横向孔洞长度。所述纵向孔洞、横向孔洞的横截面为圆形、矩形等。
[0007]所述纵向孔洞端部一侧或两侧板面开槽，连通纵向孔洞。
[0008]所述纵向孔洞横截面为圆形，所述横向孔洞横截面为方形；对于墙体构件，板面开槽的位置优选为横向孔洞的底部位置，即板面开槽的下表面与横向孔洞下表面在一个平面；对于楼板构件开槽位置位于横向孔洞中部或两侧都可以。
[0009]所述预制构件两侧各布置一个纵向贯通孔洞，每一纵向孔洞与若干个横向孔洞相连通。
[0010]所述预制构件采用钢筋笼，包括纵向钢筋和横向箍筋；所述预制构件横向或纵向侧面预埋钢筋，露出部分为L形或U形。
[0011]所述预制构件的纵向侧面和横向侧面为粗糙面。
[0012]所述预制构件的纵向孔洞、横向孔洞、开槽表面为粗糙面。
[0013]所述预制构件两侧的横向孔洞长度相同，满足伸入其中的钢筋的锚固要求；或者所述预制构件一侧的横向孔洞长度为伸入其中的钢筋的锚固要求的两倍，另一侧横向孔洞长度为伸入其中的钢筋的锚固要求；或者所述预制构件每一侧横向孔洞按照上述两种长度长短交替布置，即每一侧横向孔洞的长度分两种，一种为满足伸入其中的钢筋的锚固要求，一种为满足伸入其中的钢筋的锚固要求的两倍，两种长度的横向孔洞交替布置。
[0014]本发明提出的预制混凝土空心构件的制作方法，其特征在于，包括下列步骤:(I)在预制板生产场地上，采用底模，侧模，顶模和多根用于制作预留孔的长向钢管内模和短向钢管内模作模板；其中顶模和侧模上分别开有与长向钢管和短向钢管形状尺寸相同的孔；短向钢管侧边有突起，底模相应位置开槽，用于构件板面开槽；部分长向钢管上开有与其轴线垂直的横向孔洞，孔洞形状尺寸与短向钢管相同。
[0015](2)将底模、侧模和顶模组合在一起，布置钢筋网，将多跟长向钢管穿过一侧顶模的孔洞，穿过两层钢筋网间的间隙，穿过另一侧顶模的孔洞；将多跟短向钢管穿过一侧侧模的孔洞、穿过两层钢筋网的间隙和若干长向钢管上的孔洞。
[0016](3)在底模、侧模和顶模组成的空间内浇筑混凝土，在混凝土达到一定强度后抽出短向钢管形成横向不贯通孔洞，抽出长向钢管形成纵向贯通孔洞。
[0017](4)待混凝土达到预期强度拆除底模，顶模，侧模，形成所述的预制混凝土空心构件。
[0018]在步骤(I)中，为了方便抽出钢管内模，使孔洞表面粗糙，长向钢管内模和短向钢管内模表面涂一层混凝土表面缓凝剂；在步骤(3)中，抽出钢管内模后，用水冲刷去除孔洞表面未凝固的混凝土。
[0019]所述板面开槽还可以在已制作好的有纵向贯通孔洞和横向不贯通孔洞的预制构件上用混凝土锯沿横向孔洞开槽。
[0020]本发明与现有技术相比具有以下优势。
[0021](I)工业化水平高。本发明的预制混凝土空心构件为工厂化生产，生产效率高、质量好、节省资源、有利于可持续发展。
[0022](2)标准化程度高。剪力墙结构以及其他墙体承重结构由平面墙体，L型、T型和十字型节点和洞口、楼板等组成；与此相对应，按照本发明的预制混凝土构件制作方法在工厂按照统一的规格、构造制作混凝土平面墙体构件、平面楼板构件、带洞口墙体构件，以及L型、T型、十字型墙柱构件等。
[0023](3)运输、安装方便。本发明采用的预制构件内开有孔洞，重量轻，运输安装方便。
[0024](4)预制构件接缝连接方便、可靠。通过在孔洞内布置钢筋，在孔洞和预制构件间浇筑混凝土，使纵向孔洞、横向孔洞、板面开槽以及预制构件间的后浇混凝土为一整体，提高预制构件间连接的可靠性，避免使用阶段接缝开裂等问题；板面开槽方便在横向孔洞内布置钢筋，方便浇筑混凝土。
[0025]本发明提出的预制混凝土构件可用于楼板、屋面板、管道顶板或底板、坑道顶板或底板以及其他水平受力构件；可用于墙体等竖向构件，例如剪力墙结构或框架-剪力墙结构墙体、地下室墙体、储料池侧壁、挡土墙、坑道墙体、管道墙体等。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明预制平板构件示意图，板面开槽位于横向孔洞底部；1为预制混凝土空心构件，2为纵向贯通孔洞，3为横向不贯通孔洞，4为板面开槽，7为安装吊环。
[0027]图2是本发明预制平板构件示意图，板面开槽在横向孔洞中部。
[0028]图3是图1、图2中的截面示意图。
[0029]图4是本发明预制平板构件示意图，横向孔洞两侧板面开槽。
[0030]图5是图4中的截面示意图。
[0031]图6是本发明预制平板构件示意图，纵向孔洞端部板面开槽。
[0032]图7是本发明预制T形墙柱构件示意图。
[0033]图8是图7中的截面示意图。
[0034]图9是本发明预制L形墙柱构件示意图。
[0035]图10是图9中的截面示意图。
[0036]图11是本发明预制十字型墙柱构件示意图。
[0037]图12是图11中的截面示意图。
[0038]图13是本发明预制带洞口墙体构件示意图，5为洞口上面墙体的不贯通孔洞，6为洞口下墙体的贯通孔洞。
[0039]图14是图13中的截面示意图。
[0040]图15是本发明带边柱的预制构件示意图。
[0041]图16是本发明实施例预制构件的模板示意图，以预制平板构件为例。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。
[0043]实施例1是一种预制钢筋混凝土平板构件，如图1、图3所示，预制构件I内沿长度方向开有若干个相互平行的纵向贯通孔洞2，沿宽度方向开有若干个相互平行的横向不贯通孔洞3，横向孔洞至少与一个纵向孔洞互相连通；沿着横向孔洞3的板面开槽，与横向孔洞连通，开槽长度不超过横向孔洞长度；开槽位置在横向孔洞的底部(如图1)。预制构件I上设置了安装吊环7。所述纵向孔洞的横截面为圆形、矩形等，直径或边长为60mm至340mm。横向不贯通孔洞的横截面为圆形、矩形等，方形是较优的截面，横向孔洞直径或边长与纵向孔洞相差20mm;横向孔洞的长度满足伸入其中的钢筋的锚固要求，或者为锚固要求的两倍。预制钢筋混凝土平板构件用作墙体时，长度一般取建筑物层高或层高减去楼板厚度，宽度一般取300的模数，厚度等于墙体厚度。
[0044]实施例1的制作方法，如图16所示，包括以下步骤:(I)在预制板生产场地上，采用底模21，侧模22，顶模23和多根用于制作预留孔的长向钢管内模24和短向钢管内模25作模板；其中顶模23和侧模22上分别开有与长向钢管24和短向钢管25形状尺寸相同的孔；短向钢管25侧边有长条状突起251，底模相应位置开槽，用于构件板面开槽；部分长向钢管上开有与其轴线垂直的横向孔洞，孔洞形状尺寸与短向钢管相同，长向钢管根据开洞情况有三类，一类开有横向贯穿孔洞，如图16中的241，一类开有横向不贯穿孔洞，如图16中的242，一类没有开孔，如图16中的243。
[0045](2)将底模21、侧模22和顶模23组合在一起，布置钢筋网(图中未示出)，将多跟长向钢管24穿过一侧顶模的孔洞26，穿过两层钢筋网间的间隙，穿过另一侧顶模的孔洞26 ；将多跟短向钢管25穿过一侧侧模的孔洞27、穿过两层钢筋网的间隙和若干长向钢管上的孔洞28。
[0046](3)在底模21、侧模22和顶模23组成的空间内浇筑混凝土(图中未示出)，在混凝土达到一定强度后抽出短向钢管25形成横向不贯通孔洞3，抽出长向钢管24形成纵向贯通孔洞2。
[0047](4)待混凝土达到预期强度拆除底模，顶模，侧模，形成所述的预制混凝土空心构件。
[0048]在步骤(I)中为了方便抽出钢管内模，并且在孔洞表面形成粗糙面，长向钢管内模和短向钢管内模表面涂一层混凝土表面缓凝剂，在步骤(3)中，抽出钢管内模后，用水冲洗除去孔洞表面未凝固的混凝土。
[0049]所述板面开槽还可以在已制作好的有纵向贯通孔洞和横向不贯通孔洞的预制构件上用混凝土锯沿横向孔洞开槽。
[0050]按照上述类似的方法可制作出预制混凝土平板构件，开槽位置在横向孔洞的底部中部见图2 ;或者横向孔洞两侧板面开槽，如图4、图5。
[0051]按照上述类似的方法可制作出预制混凝土平板构件，在纵向孔洞端部一侧或两侧板面开槽，如图6，开槽长度满足伸入纵向孔洞的钢筋锚固要求。
[0052]按照上述类似的方法可制作出预制钢筋混凝土 T形墙柱构件、L形墙柱构件和十字形墙柱构件，如图r图12所示。预制构件I内沿长度方向开有若干个相互平行的纵向贯通孔洞2，沿宽度方向开有若干个相互平行的横向不贯通孔洞3，横向孔洞至少与一个纵向孔洞互相连通；沿着横向孔洞3的板面开槽，与横向孔洞连通，开槽长度不超过横向孔洞长度。实际应用中墙柱构件的各肢采用适应建筑结构要求的肢长，墙柱构件的长度一般取建筑物的层高，各肢厚度一般与墙体等厚。
[0053]按照上述类似的方法可制作出预制混凝土带洞口墙体构件，见图13、图14，带洞口预制构件I洞口两侧墙体开有若干个纵向贯通孔洞2，和若干个与之相连通的横向不贯通孔洞3，横向孔洞至少与一个纵向孔洞相连通；沿着横向孔洞3的一侧或两侧板面开槽，与横向孔洞连通，开槽长度不超过横向孔洞长度。洞口上部连梁开有若干不贯通竖向孔洞5，孔底距外表面一般不小于20mm ;洞口下部墙体(当墙体上开有门洞时，没有这部分墙体)开有若干贯通竖向孔洞6。构件上设置了安装吊环7。
[0054]本发明的预制钢筋混凝土带边柱墙体构件见图15，包括墙板和边柱，墙板上沿长度方向开有若干个纵向贯通孔洞2，宽度方向开有若干个相互平行的横向不贯通孔洞3，横向孔洞至少与一个纵向孔洞互相连通；沿着横向孔洞3的一侧或两侧板面开槽，与横向孔洞连通，开槽长度不超过横向孔洞长度。预制构件上设置了安装吊环7。
【权利要求】
1.一种预制混凝土空心构件，包括预制墙板构件、楼板构件、T形墙柱构件、L性墙柱构件、十字形墙柱构件和带洞口墙体构件，所述带洞口墙体构件包括洞口、洞口上部连梁、洞口两侧墙体；其特征在于，所述预制空心构件内沿长度方向开有若干个相互平行的纵向贯通孔洞，沿宽度方向开有若干个连通纵向孔洞的相互平行的横向不贯通孔洞；沿所述横向孔洞的一侧或两侧板面开槽，连通横向孔洞。
2.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述纵向孔洞端部一侧或两侧板面开槽，连通纵向孔洞。
3.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述纵向孔洞横截面为圆形，所述横向孔洞横截面为方形。
4.根据权利要求1、3所述的所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述预制空心构件用作墙体构件时，板面开槽位置优选为横向孔洞底部。
5.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述预制构件两侧各布置一个纵向贯通孔洞，每一纵向孔洞与若干个横向孔洞相连通。
6.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述预制构件的横向或纵向侧面预埋钢筋，露出部分为L形或U形。
7.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述预制构件的纵向侧面、横向侧面以及纵向孔洞表面、横向孔洞表面、开槽表面为粗糙面。
8.根据权利要求1所述的预制混凝土空心构件，其特征在于，所述预制构件两侧的横向孔洞长度相同，满足伸入其中的钢筋的锚固要求；或者所述预制构件一侧的横向孔洞长度为伸入其中的钢筋的锚固要求的两倍，另一侧横向孔洞长度为伸入其中的钢筋的锚固要求；或者所述预制构件每一侧横向孔洞按照上述两种长度交替布置。
9.一种预制混凝土空心构件的制作方法，其特征在于，包括下列步骤 (1)在预制板生产场地上，采用底模，侧模，顶模和多根用于制作预留孔的长向钢管内模和短向钢管内模作模板；其中顶模和侧模上分别开有与长向钢管和短向钢管形状尺寸相同的孔；短向钢管侧边有突起，底模相应位置开槽，用于构件板面开槽；部分长向钢管上开有与其轴线垂直的横向孔洞，孔洞形状尺寸与短向钢管相同； (2)将底模、侧模和顶模组合在一起，布置钢筋网，将多跟长向钢管穿过一侧顶模的孔洞，穿过两层钢筋网间的间隙，穿过另一侧顶模的孔洞；将多跟短向钢管穿过一侧侧模的孔洞、穿过两层钢筋网的间隙和若干长向钢管上的孔洞； (3)在底模、侧模和顶模组成的空间内浇筑混凝土，在混凝土达到一定强度后抽出短向钢管形成横向不贯通孔洞，抽出长向钢管形成纵向贯通孔洞； (4)待混凝土达到预期强度拆除底模，顶模，侧模，形成所述的预制混凝土空心构件。
10.根据权利要求9所述的一种预制混凝土空心构件的制作方法，其特征在于，所述步骤(I)长向钢管内模和短向钢管内模表面涂一层混凝土表面缓凝剂，所述步骤(3)抽出钢管内模后用水冲刷除去未凝固的混凝土。
【文档编号】E04B5/02GK103628563SQ201210302331
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】初明进 申请人:初明进