一种预制砼构件的钢筋连接方式及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种预制砼构件的钢筋连接方式及其应用，其特征是：设置处在两块预制件之间的连接区中的连接筋是由直筋折弯呈“U”型的“U”型筋，“U”型筋至少有一端预埋在预制件中，形成延伸在预制件端部的“U”型连接筋，两块预制件中分别延伸出的各道“U”型连接筋交错布置并相互搭接，形成处在同一纵向位置上的各道矩形框，在各道矩形框之间、位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋串联连接形成矩形钢筋笼的形式。本发明可广泛应用于预制楼板构件和预制剪力墙连接构件中，并能实现以整体式楼板替代现有的叠合楼板，其连接可靠，整体性强，满足承载力要求，有利于减少预制构件种类，有利于工业化生产的实现。
【专利说明】一种预制砼构件的钢筋连接方式及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及预制砼构件的钢筋连接方式及其应用，更具体地说是应用在预制装配式建筑中预制砼构件之间的连接方式及其应用。
【背景技术】
[0002]目前在我国装配式剪力墙住宅中，预制混凝土剪力墙构件钢筋的连接一种常规方式是“插入式预留孔灌浆钢筋连搭接接”，其是在预制混凝土构件预埋钢筋的下端预留有内壁为波纹状或螺旋状等粗糙表面的孔洞，当预制混凝土构件安装完成后，同时搭接钢筋插入孔洞内至设定搭接长度，通过与孔洞相连通的灌浆孔和排气孔向孔内灌入灌浆料，在灌浆料凝结硬化后即实现钢筋的连接。这种钢筋连接方式主要存在以下问题:
[0003]1、其插入式预留孔的形式要求现场钢筋的定位准确，不能有偏差，否则钢筋难以准确插入预留孔内，但实际上，施工现场的钢筋偏位现象比较普遍，因此在预制构件实施吊装之前，必须进行人工矫正，但矫正过程不仅增加了工作量，同时因矫正可能使钢筋受损，进而影响钢筋性能。
[0004]2、预留孔是一个全程封闭的孔洞，肉眼无法看到孔洞内部的构造，在向孔内灌入灌浆料的整个过程中，无法判断灌浆料是否严密灌实整个孔洞，这使得钢筋与预制构件的连接是否可靠无法控制，并且在现浇结构中，混凝土需要用振动器具进行振捣，但是在这种方式中，没有振捣过程，更导致灌浆料是否密实不可控。
[0005]3、其纵筋的连接要求钢筋插入孔洞中的钢筋长度要达到不小于30倍钢筋直径的深度，且孔洞周边配置螺旋箍筋，螺旋箍筋的配置高度不小于受拉钢筋搭接长度，这显然不利于钢筋的节约。
[0006]现有技术中，在针对预制剪力墙建筑的楼板采用叠合板式楼板连接方式的施工中，叠合楼板是由预制楼板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的钢筋砼楼板，这种形式主要存在如下问题:
[0007]1、根据相关规范的规定，叠合楼板中的预制构件厚度不应小于50mm,现烧部分厚度不宜小于100mm,也就是楼板整体厚度不小于150mm,但是现烧结构中的楼板厚度一般仅为100-120mm，显然，叠合楼板厚度较现浇楼板厚度增加了 50% -25 %，这一形式大大增加了结构自重。
[0008]2、在预制楼板构件中预埋格构式钢筋，其钢筋整体用量与普通现浇楼板相比会大大增加。
[0009]3、叠合楼板需要在现场进行钢筋绑扎和砼的浇筑，在施工过程中现场需要大量的劳动力进行操作，这不利于提高工程效率。
[0010]综上所述，现有技术中预制剪力墙钢筋连接方式和叠合楼板的形式主要存在以下问题:
[0011]1、“插入式预留孔“灌浆施工质量不易把控和预留钢筋定位不准确影响工程可靠度。
[0012]2、叠合楼板结构自重大，浪费砼，其预制构件比例仅达到50%，湿作业量比例较大。
[0013]3、插入式预留孔灌浆钢筋连搭接接和叠合楼板的格构筋连接方式是两种完全不同的连接方式相互并不具通用性。
【发明内容】
[0014]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构安全可靠的预制砼构件的钢筋连接方式及其应用，以使建筑结构具备充分满足结构承载能力、抗震整体性强、方便施工运输和快速实现工业化生产的要求，将其应用于装配式剪力墙住宅中，以期减少湿作业数量，提高装配比例，简化施工工艺、降低工程造价。
[0015]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0016]本发明预制砼构件的钢筋连接方式的特点是:设置处在两块预制件之间的连接区中的连接筋是由直筋折弯呈“U”型的“U”型筋，所述“U”型筋至少有一端预埋在预制件中，形成延伸在预制件端部的“U”型连接筋，两块预制件中分别延伸出的各道“U”型连接筋交错布置并相互搭接，形成处在同一纵向位置上的各道矩形框，在所述各道矩形框之间、位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋串联连接形成矩形钢筋笼的形式。
[0017]本发明预制砼构件的钢筋连接方式的特点也在于:
[0018]所述延伸在预制件端部的“U”型连接筋双端均预埋在预制件中，形成封闭的“U”型连接筋。
[0019]所述延伸在预制件端部的“U”型连接筋是以单端预埋在预制件中，形成开口的“U”型连接筋，一对相互搭接的“U”型连接筋开口位置相反。
[0020]本发明预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制楼板构件中的特点是:在连接区现浇混凝土，振实后经养护完成连接，形成可以替代叠合楼板的整体式楼板。
[0021]本发明预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制楼板构件中的特点也在于:
[0022]将大面积楼板分割成小面积单元楼板，在相邻的单元楼板之间形成连接区。
[0023]设置所述预制楼板构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制楼板构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土和预制楼板件的端面接触面积。
[0024]本发明预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制剪力墙连接构件中的特点是:包括预制剪力墙竖向连接构件和预制剪力墙水平连接构件，在连接区浇筑混凝土振实后经养护完成连接。
[0025]本发明预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制剪力墙连接构件中的特点也在于:
[0026]将“L”形、“C”形或“T”形剪力墙分割成“一”字形预制构件，在所述“一”字形预制构件之间形成连接区；或是将所述“C”形剪力墙分割成两片“L”形预制构件，并在相互之间形成连接区；或是将所述“T”形剪力墙分割成一片“T”形预制构件和一片“一”字形预制构件，并在相互之间形成连接区。
[0027]设置所述预制剪力墙连接构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制剪力墙连接构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土与预制剪力墙连接构件的端面接触面积。
[0028]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0029]1、本发明中采用“U”型筋搭接，进而形成矩形钢筋笼的形式，其结构稳固，配合砼浇筑密实使连接区能获得与现浇工艺等同的构件承载能力。
[0030]2、本发明中连接区的宽度可达到250mm，保证了施工人员的操作空间，由于连接区为裸露的形式，对于砼的浇筑可以采用振捣器进行振捣，配合人工观察进行把控，能很好地控制现浇砼的施工质量，保证节点连接区的整体性能；本发明中“U”型筋搭接可以减少钢筋搭接平直段的长度约20%。
[0031]3、本发明由于在连接区获得了与现浇工艺等同的构件承载能力，使其可以在各种装配结构中进行应用，包括应用于楼板预制构件连接、应用于剪力墙预制构件的连接，其中剪力墙预制构件的连接包括:剪力墙楼层间的竖向钢筋连接、同一楼层内较长剪力墙的分段连接、以及转角处不同方向剪力墙构件间的连接等各种形式；有效减少了预制构件的种类，极大地有利于模块化设计。
[0032]4、利用本发明连接方式可以将不规则形状的剪力墙，比如“L”形、“C”形和“T”形剪力墙分割成规格相同的“一”字形，以“一”字的形式批量生产；或者把“C”形剪力墙分割成两个“L”形状组合，以及把“T”形剪力墙分割成分割程“T”和“一”字形组合，还也可以根据施工需求将大面积楼板分割成若干小块，极大地方便了运输和吊装，可以显著减少工厂预制构件生产的种类，方便现场施工。
[0033]5、利用本发明连接方式可以大大提高预制构件比例，显著减少湿作业数量。尤其是在楼板预制构件中的应用，可以摒弃叠合楼板的形式，改为采用整体预制楼板，使楼板实现了 100%预制。这对于提高装配式体系预制比例具有重要意义。
[0034]6、本发明连接方式克服了其它连接方式施工质量不可控、节点连接区复杂、施工成本高、现场存在大量湿作业以及施工等待期长的缺点。
[0035]7、本发明中具有通用性的连接方式降低了工人掌握技术的难度，对于提高工人的工作效率和提高技术熟练程度有极大的帮助。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1a为本发明应用于预制剪力墙水平连接构件分解断面示意图；
[0037]图1b为本发明应用于预制剪力墙水平连接构件连接断面示意图；
[0038]图1c为本发明应用于预制剪力墙水平连接构件分解轴测示意图；
[0039]图1d为本发明应用于预制剪力墙水平连接构件连接轴测示意图；
[0040]图2a为本发明应用于预制剪力墙竖向连接构件分解断面示意图；
[0041]图2b为本发明应用于预制剪力墙竖向连接构件连接断面示意图；
[0042]图2c为本发明应用于预制剪力墙竖向连接构件分解轴测示意图；
[0043]图2d为本发明应用于预制剪力墙竖向连接构件连接轴测示意图；
[0044]图3a为本发明应用于转角预制剪力墙水平连接构件分解断面示意图；
[0045]图3b为本发明应用于转角预制剪力墙水平连接构件连接断面示意图；
[0046]图3c为本发明应用于转角预制剪力墙水平连接构件分解轴测示意图；
[0047]图3d为本发明应用于转角预制剪力墙水平连接构件连接轴测示意图；
[0048]图4a为本发明应用于预制楼板构件分解断面示意图；
[0049]图4b为本发明应用于预制楼板构件连接断面示意图；
[0050]图4c为本发明应用于预制楼板构件分解轴测示意图；
[0051]图4d为本发明应用于预制楼板构件连接轴测示意图；
[0052]图中标号:11第一预制剪力墙水平连接构件，12第一水平连接筋，21第二预制剪力墙水平连接构件，22第二水平连接筋，31第一预制剪力墙竖向连接构件，32第一竖向连接筋，41第二预制剪力墙竖向连接构件，42第二竖向连接筋；51第一转角预制剪力墙水平连接构件，52第一转角水平连接筋，61第二转角预制剪力墙水平连接构件，62第二转角水平连接筋；71第一楼板预制构件，72第一楼板连接筋，81第二楼板预制构件，82第二楼板连接筋，9纵向直筋，10连接区；
【具体实施方式】
[0053]本发明预制砼构件的钢筋连接方式是:设置处在两块预制件之间的连接区中的连接筋是由直筋折弯呈“U”型的“U”型筋，所述“U”型筋至少有一端预埋在预制件中，形成延伸在预制件端部的“U”型连接筋，两块预制件中分别延伸出的各道“U”型连接筋交错布置并相互搭接，形成处在同一纵向位置上的各道矩形框，在所述各道矩形框之间、位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋串联连接形成矩形钢筋笼的形式。
[0054]具体实施中，延伸在预制件端部的“U”型连接筋双端均预埋在预制件中，形成封闭的“U”型连接筋。延伸在预制件端部的“U”型连接筋也可以是以单端预埋在预制件中，形成开口的“U”型连接筋，一对相互搭接的“U”型连接筋开口位置相反。
[0055]应用方式:
[0056]应用方式一:本实施例中预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制楼板构件中，在连接区现浇混凝土，振实后经养护完成连接，形成可以替代叠合楼板的整体式楼板。
[0057]具体实施中，可以将大面积楼板分割成小面积单元楼板，在相邻的单元楼板之间形成连接区；设置所述预制楼板构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制楼板构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土和预制楼板件的端面接触面积。
[0058]应用方式二:本实施例中预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制剪力墙连接构件中，包括预制剪力墙竖向连接构件和预制剪力墙水平连接构件，在连接区浇筑混凝土振实后经养护完成连接。
[0059]具体实施中，可以是将“L”形、“C”形或“T”形剪力墙分割成“一”字形预制构件，在所述“一”字形预制构件之间形成连接区；或是将所述“C”形剪力墙分割成两片“L”形预制构件，并在相互之间形成连接区；还可以是将所述“T”形剪力墙分割成一片“T”形预制构件和一片“一”字形预制构件，并在相互之间形成连接区。
[0060]设置所述预制剪力墙连接构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制剪力墙连接构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土与预制剪力墙连接构件的端面接触面积。
[0061]本发明可广泛应用于楼层处上下楼层两块剪力墙预制构件、同一楼层内较长剪力墙的分段预制构件、同一楼层内转角处的若干片剪力墙预制构件、两块楼板预制构件等之间的连接，可以大大简化构件节点连接种类，有利于提高工厂流水化作业程度。
[0062]施工过程:
[0063]1、现场吊装就位两块预制构件，并做好临时支撑；
[0064]2、向处在连接区中的各道矩形框中穿入直筋作为连接钢筋，以铁丝扎牢形成固定结构；
[0065]3、浇筑连接区混凝土，以湿连接的方式使各构件连接形成整体。
[0066]参见图la、图lb、图1c和图ld，在第一预制剪力墙水平连接构件11与第二预制剪力墙水平连接构件21之间进行水平连接，第一预制剪力墙水平连接构件11位于连接区中的第一水平连接筋12为“U”型筋，同样的是第二预制剪力墙水平连接构件21位于连接区中的第二水平连接筋22也是“U”型筋，如图1a和图1c所示；在连接区10中，第一水平连接筋12和第二水平连接筋22相互搭接形成矩形框，位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋9串联连接，如图1b和图1d所示，在纵向直筋9的连接完成后实施连接区10的混凝土烧筑。
[0067]参见图2a、图2b、图2c和图2d，在第一预制剪力墙竖向连接构件31与第二预制剪力墙竖向连接构件41之间进行竖向连接，第一预制剪力墙竖向连接构件31位于连接区中的第一竖向连接筋32为“U”型筋，同样的是第二预制剪力墙竖向连接构件41位于连接区中的第二竖向连接筋42也是“U”型筋，如图2a和图2c所示；在连接区10中，第一竖向连接筋32和第二竖向连接筋42相互搭接形成矩形框，位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋9串联连接，如图2b和图2d所示，在纵向直筋9的连接完成后实施连接区10的混凝土烧筑。
[0068]参见图3a、图3b、图3c和图3d，在第一转角预制剪力墙水平连接构件51与第二转角预制剪力墙水平连接构件61之间进行水平连接，第一转角预制剪力墙水平连接构件51位于连接区中的第一转角水平连接筋52为“U”型筋，同样的是第二转角预制剪力墙水平连接构件61位于连接区中的第二转角水平连接筋62也是“U”型筋，如图3a和图3c所示；在连接区10中，第一转角水平连接筋52和第二转角水平连接筋62相互搭接形成矩形框，位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋9串联连接，如图3b和图3d所示，在纵向直筋9的连接完成后实施连接区10的混凝土浇筑。
[0069]参见图4a、图4b、图4c和图4d，在第一楼板预制构件71与第二楼板预制构件81之间进行连接，第一楼板预制构件71位于连接区中的第一楼板连接筋72为“U”型筋，同样的是第二楼板预制构件81位于连接区中的第二楼板连接筋82也是“U”型筋，如图4a和图4c所示；在连接区10中，第一楼板连接筋72和第二楼板连接筋82相互搭接形成矩形框，位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋9串联连接，如图4b和图4d所示，在纵向直筋9的连接完成后实施连接区10的混凝土浇筑。
【权利要求】
1.一种预制砼构件的钢筋连接方式，其特征是:设置处在两块预制件之间的连接区中的连接筋是由直筋折弯呈“U”型的“U”型筋，所述“U”型筋至少有一端预埋在预制件中，形成延伸在预制件端部的“U”型连接筋，两块预制件中分别延伸出的各道“U”型连接筋交错布置并相互搭接，形成处在同一纵向位置上的各道矩形框，在所述各道矩形框之间、位于矩形框四个角的位置上以纵向直筋串联连接形成矩形钢筋笼的形式。
2.根据权利要求1所述的预制砼构件的钢筋连接方式，其特征是:所述延伸在预制件端部的“U”型连接筋双端均预埋在预制件中，形成封闭的“U”型连接筋。
3.根据权利要求1所述的预制砼构件的钢筋连接方式，其特征是:所述延伸在预制件端部的“U”型连接筋是以单端预埋在预制件中，形成开口的“U”型连接筋，一对相互搭接的“U”型连接筋开口位置相反。
4.一种权利要求1所述的预制砼构件的钢筋连接方式的应用，其特征是所述预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制楼板构件中，在连接区现浇混凝土，振实后经养护完成连接，形成可以替代叠合楼板的整体式楼板。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征是:将大面积楼板分割成小面积单元楼板，在相邻的单元楼板之间形成连接区。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征是:设置所述预制楼板构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制楼板构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土和预制楼板件的端面接触面积。
7.—种权利要求1所述的预制砼构件的钢筋连接方式的应用，其特征是所述预制砼构件的钢筋连接方式应用在预制剪力墙连接构件中，包括预制剪力墙竖向连接构件和预制剪力墙水平连接构件，在连接区浇筑混凝土振实后经养护完成连接。
8.根据权利要求7所示的应用，其特征是:将“L”形、“C”形或“T”形剪力墙分割成“一”字形预制构件，在所述“一”字形预制构件之间形成连接区；或是将所述“C”形剪力墙分割成两片“L”形预制构件，并在相互之间形成连接区；或是将所述“T”形剪力墙分割成一片“T”形预制构件和一片“一”字形预制构件，并在相互之间形成连接区。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征是:设置所述预制剪力墙连接构件朝向连接区的端面为凹凸面，使所述预制剪力墙连接构件与连接区的现浇混凝土之间以凹凸面相配合，增大连接区的现浇混凝土与预制剪力墙连接构件的端面接触面积。
【文档编号】E04B5/18GK104264786SQ201410515826
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】伍军, 吴吉祥, 周新亚, 董燕囡, 张文禄, 施大震, 余辉云, 程海庆, 李明, 马珂 申请人:中铁四局集团有限公司