组合预制拱形底板与叠合拱形板的制作方法

本发明涉及建筑结构技术领域，具体是一种装配式建筑的组合预制拱形底板，以及叠合拱形板。

背景技术：

现有的拱形板现场浇筑成型，需要预先搭设模板。叠合拱形板往往位于建筑的顶部，位置较高，而且呈弧形，现场浇筑需要搭设大量的支撑架，存在施工繁琐、难度大、造价高的缺点。而且，由于模板为拼接形成，在拼接处的拱形板不平整，需要后期进行处理；而且，模板本身容易变形,模板拼接后整体也容易变形，导致拱形板的形状存在变形，尤其是拱形板的内侧形状不标准。

技术实现要素：

本发明首先提供一种组合预制拱形底板，解决现有拱形板现场浇筑成型，需要搭设模板，施工繁琐，难度大，造价高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：组合预制拱形底板，包括预制拱形底板和支撑件，预制拱形底板内埋设连接件，连接件的上端穿出预制拱形底板的外侧面，支撑件位于预制拱形底板的内侧或外侧，并且支撑件可拆卸连接于连接件的上端或下端。

其中，连接件的上端为位于预制拱形底板外侧的一端，连接件的下端为位于预制拱形底板内侧的一端。

进一步的是：所述连接件为套筒、连接杆或套管，其中：套筒埋设于预制拱形底板内，套筒的任意一端设置螺纹入口，支撑件通过螺栓连接于套筒的螺纹入口处；连接杆的上端穿出预制拱形底板的外侧面，连接杆的下端穿出预制拱形底板的内侧面，连接杆的下段设置销孔，销孔内穿设销钉，支撑件通过销钉连接于连接杆的下端；套管内穿设螺杆，螺杆的上下端的任意一端通过螺母连接支撑件，螺杆的另一端通过螺母固定。

更进一步的是：所述套筒的下端不穿出预制拱形底板的内侧面；所述套管的下端不超出预制拱形底板的内侧面，并且套管的端部和支撑件之间设置垫圈。

连接件用于预制拱形底板和支撑件之间的连接，并受到较大的力，由于预制拱形底板较薄，为提高连接件和预制拱形底板的连接稳固性，避免连接件受力从预制拱形底板中滑脱，以保证安全，进一步的是：所述连接件的外侧设置与预制拱形底板配合的防滑脱结构。例如，所述防滑脱结构为：连接件的外侧设置凸出连接件的环形；或者，防滑脱结构为：连接件的外侧呈波浪形或圆台形，且圆台截面面积较小的一端靠近支撑件。

具体的，所述支撑件为型钢、合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。

进一步的是：所述连接件为套筒，套筒的下端设置螺纹入口，支撑件连接于预制拱形底板的内侧，套筒穿出预制拱形底板外侧面的部分形成抗剪栓钉；支撑件为拱形杆或拱形梁。优选的，所述套筒的周围设置凸出套筒筒体的第一固定环，第一固定环位于预制拱形底板的外侧面。

或者，所述连接件为套筒，套筒的上端设置螺纹入口，套筒的上端穿出预制拱形底板的外侧面，支撑件连接于预制拱形底板的上侧。优选的，所述套筒的周围设置凸出套筒筒体的第二固定环，第二固定环埋设于预制拱形底板的内表面。

具体的，所述支撑件为拱形杆或拱形梁，支撑件至少两根且相互平行，相邻两根支撑件的距离为100～3000mm；同一根支撑件通过至少两个连接件与预制拱形底板相连，且同一根支撑件上相邻两个连接件的弧线距离为50～2000mm；预制拱形底板为30～300mm厚的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板。

本发明组合预制拱形底板的有益效果是：第一、组合预制拱形底板的预制拱形底板内埋设连接件，连接件通过可拆卸连接方式连接支撑件，预制拱形底板的外侧面直接作为后浇混凝土叠合层的浇筑模板，实现了免模施工，减少了工程量，降低了难度，缩短了工期，节约了成本，而且预制拱形底板为预制件，有助于保证工程质量，尤其是内表面的外观质量。第二、连接件通过可拆卸连接方式连接支撑件，通过调整支撑件或连接件，例如通过支撑件本身的强度、刚度、材料、数量、间距，连接件的强度、刚度、材料、数量、间距这些参数中至少一个参数的调整，可灵活调节成型后的预制拱形底板的抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度，使预制拱形底板即使较薄，也能满足各种跨度的使用需求。第三、支撑件提高了预制拱形底板的抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度，使组合预制拱形底板适用跨度范围扩大，大幅度减少不同跨度、不同荷载作用下的预制拱形底板的类型，即减少不同的板厚或不同的配筋的预制拱形底板的类型，简化预制拱形底板的预制生产、运输、吊装、安装难度，能极好地控制叠合楼盖的造价，还可节约工期。第四、预制拱形底板可在满足抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度的前提下做得更薄，例如预制拱形底板可薄至30mm。预制拱形底板不因楼板跨度增大或荷载增大而明显增厚，进而导致预制拱形底板质量显著增加，解决了叠合拱形板轻量化的问题，通过控制组合预制拱形底板的自重，避免了起吊过重的问题。

支撑件与预制拱形底板之间的连接件为套筒、连接杆或套管，容易获取，造价低。支撑件与连接件之间的连接方式简单，精度要求低，便于施工。支撑件为拱形杆或拱形梁，例如为型钢，可以为截面为槽型、c型、矩型、l型或工字型的型钢。型钢支撑强度大，容易获取，在组合预制拱形底板外侧面的后浇混凝土叠合层施工成型并达到承载力要求后，可以拆除回收，实现多次利用，绿色环保。

本发明还提供一种叠合拱形板，包括上述任一组合预制拱形底板，预制拱形底板的外侧面浇筑配筋的后浇混凝土叠合层，连接件的上端埋设于后浇混凝土叠合层内。

进一步的是：所述连接件的上端不穿出后浇混凝土叠合层的外侧面，后浇混凝土叠合层的厚度为60～300mm，后浇混凝土叠合层和组合预制拱形底板的总厚度为90～600mm。

本发明叠合拱形板的有益效果是：预制拱形底板外侧面的连接件上端埋设于后浇混凝土叠合层内，实现新旧混凝土之间的抗剪连接，即实现预制拱形底板和后浇混凝土叠合层之间的抗剪连接，保证后浇混凝土叠合层和预制拱形底板之间的整体性，形成稳固的结构。叠合拱形板具有巨大的社会效益和经济价值，对促进装配式建筑的发展有着极大的积极作用。

附图说明

图1是本发明叠合拱形板实施例的示意图。

图2是图1中拱顶部的放大图。

图3是图1所示叠合拱形板沿拱顶方向的剖视图。

图4是本发明组合预制拱形底板一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图5是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图6是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图7是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图8是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图9是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图10是本发明组合预制拱形底板另一个实施例沿拱顶方向的剖视局部示意图。

图中零部件、部位及编号：预制拱形底板1、支撑件2、套筒31、螺纹入口311、螺栓312、抗剪栓钉313、第一固定环314、第二固定环315、连接杆32、销钉321、套管33、螺杆331、螺母332、垫圈333、后浇混凝土叠合层4。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明组合预制拱形底板，包括预制拱形底板1和支撑件2，预制拱形底板1内配筋，即预制拱形底板1内设置钢筋网片。预制拱形底板1为钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板。预制拱形底板1内还埋设连接件，连接件的上端穿出预制拱形底板1的外侧面，穿出预制拱形底板1外侧面的部分形成抗剪栓钉，抗剪栓钉实现预制拱形底板1与预制拱形底板1外侧面的新砼，即与后浇混凝土叠合层之间的抗剪连接。具体的，参见图1～3，本发明组合预制拱形底板，连接件为套筒31，穿出预制拱形底板1外侧面的部分可以为套筒31的筒体，也可以为固定连接于套筒31上端的钢筋段，例如为焊接连接的钢筋段，钢筋段形成抗剪栓钉313。套筒31与预制拱形底板1的配筋可焊接连接或不连接。

套筒31的下端设置螺纹入口311，支撑件2连接于预制拱形底板1的内侧面，支撑件2通过螺栓312连接于套筒31的螺纹入口311处。预制拱形底板1和支撑件2之间通过套筒31和螺栓312可拆卸连接。支撑件2提高了预制拱形底板1的强度，在预制拱形底板1较薄的前提下使组合预制拱形底板可用于更大的跨度，并且可灵活调节预制拱形底板1在施工阶段的抗弯能力。

支撑件2为对预制拱形底板1形成支撑的部件，可为拱形的杆状或者拱形的框架构件。支撑件2为拱形杆时至少一根，根据预制拱形底板1的尺寸，支撑件2可以为多根。套筒31与支撑件2的布置和数量以满足强度要求、保证安全为前提。对于支撑件2端头处，可增加套筒31的数量，即加密套筒31的布置，如图1所示。相应的，预制拱形底板1的边缘处可减小支撑件2的间隙，即加密布置支撑件2，以保证安全。

支撑件2可选择型钢，参见图1～3，支撑件2为内侧开口的c字型型钢。此外，支撑件2还可以为合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。例如，如图4～7所示，支撑件2为型钢，型钢的截面形状分别为槽型、c型、矩型、l型或工字型。支撑件2为工字型型钢时，为保证连接的平衡，每根型钢可设置两排套筒31，如图7所示。

支撑件2可以为拱形的杆或梁，也可以为框架结构。为便于组装和吊装，支撑件2优选选用强度高、质量轻且造价低的型钢。为便于组合预制拱形底板的吊装，部分套筒31的上端可焊接连接吊环，吊环除了用于吊运，还具有与抗剪栓钉313等效的作用。

为使预制拱形底板1的内表面为平滑的曲面，套筒31埋设于预制拱形底板1内，并且套筒31的下端不超出预制拱形底板1的内表面。

为保证连接件与预制拱形底板1之间的稳固，连接件外侧还设置与预制拱形底板1配合的防滑脱结构。防滑脱结构可为设置于连接件外侧的侧翼，侧翼埋设于预制拱形底板1内，或者防滑脱结构为连接件外轮廓呈圆锥或棱锥状，且圆锥和棱锥截面相对较小的一端靠近支撑件2。或者，如图3所示，防滑脱结构为套筒31的周围设置凸出套筒31的第一固定环314。第一固定环314埋设于预制拱形底板1混凝土内。优选的，第一固定环314位于预制拱形底板1的外侧面。

本发明组合预制拱形底板的预制拱形底板1和支撑件2之间通过连接件可拆卸连接，连接件除了上述套筒31，还可以为连接杆32。如图8所示，连接杆32的上端穿出预制拱形底板1的外侧面，连接杆32的下端穿出预制拱形底板1的内表面，连接杆32穿出预制拱形底板1内表面的部分设置销孔，销孔内穿设销钉321，支撑件2通过销钉321连接于连接杆32的下端。连接杆32还设置与前述套筒31的一致的抗剪栓钉313和防滑脱结构。支撑件2可以为型钢、合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。施工后期拆除支撑件2后，将连接杆32穿出预制拱形底板1的内表面的部分切割掉，即可保证预制拱形底板1内表面为平滑的曲面。

此外，本发明组合预制拱形底板的连接件还可以为套管33。参见图9，套管33内穿设螺杆331，螺杆331的上下两端均穿出套管33并套设螺母332，螺杆331下端通过螺母332连接支撑件2。为了保证支撑件2连接的稳固，在螺杆331的外侧，套管33的端部和支撑件2之间设置垫圈333。套管33的两端均可设置垫圈333。此外，支撑件2还可以连接于螺杆331的上端，即支撑件2位于预制拱形底板1的外侧，此时支撑件2和拱形底板1之间预留后浇混凝土叠合层4的浇筑空间。套管33的长度最好与预制拱形底板1和上部的后浇混凝土叠合层的总厚度一致。支撑件2的材质和结构如前述，本处不再复述。

本发明组合预制拱形底板，支撑件2也可连接于预制拱形底板1的外侧，此时支撑件2与预制拱形底板1的外侧面之间预留浇筑后浇混凝土叠合层的空间。例如参见图10，套筒31的上端设置螺纹入口311，支撑件2通过螺栓312连接于预制拱形底板1的上侧。螺纹入口311穿出预制拱形底板1的外侧面，即套筒31的上端穿出预制拱形底板1的外侧面。套筒31的上端和预制拱形底板1的外侧面之间为浇筑后浇混凝土叠合层的空间。套筒31的上端具有与抗剪栓钉313等效的作用。支撑件2的材质和结构如前述，本处不再复述。

为了便于拆卸支撑件2，并保证后浇混凝土叠合层外侧面为平滑的曲面，套筒31露出预制拱形底板1外侧面的高度与上部后浇混凝土叠合层的设计厚度一致。支撑件2上还可以设置吊孔或吊环，以便于组合预制拱形底板的吊装。

由于组合预制拱形底板通过支撑件2吊装时，套筒31和螺栓312之间受力较大，为保证安全，套筒31外侧设置与预制拱形底板1配合的防滑脱结构。例如防滑脱结构是：套筒31的周围设置凸出套筒31的第二固定环315，并且第二固定环315埋设于预制拱形底板1内。优选的，第二固定环315位于预制拱形底板1的内表面处，这样不仅便于套筒31的在浇筑预制拱形底板1之前进行安装固定，而且有利于提高承载力，如图10所示。第二固定环315的直径可根据受力分析计算确定。套筒31可与预制拱形底板1的配筋可不连接，也可以焊接连接。

当支撑件2位于预制拱形底板1的外侧面时，优选的，支撑件2为拱形杆，以减少支撑件2对上部浇筑的影响。

上述本发明组合预制拱形底板，无论支撑件2位于预制拱形底板1的外侧面，还是内表面，优选的，连接件在预制拱形底板1内成排布置，为一排或多排，具体根据预制拱形底板1的尺寸确定，当连接件的排数为两排或更多时，各排连接件最好相互平行。支撑件2优选为拱形杆或拱形梁，并分别连接于各排连接件；支撑件2与连接件的排数一致，即至少一根，支撑件2为两根或更多时，各排的支撑件2相互平行，相邻两排支撑件2之间的距离为100～3000mm。每根支撑件2通过至少两个连接件连接，同一根支撑件2中，相邻两个连接件的间距为50～2000mm。在支撑件2的端部，相邻两个连接件的间距缩小，即支撑件2的端部加密布置连接件，如图1所示。由于支撑件2增加了预制拱形底板1的强度，预制拱形底板1可做得很薄，当然也可以做得较厚，例如厚度为30～300mm。预制拱形底板1为c20～c60的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板，例如为c30钢筋混凝土板。

本发明的第二个主题：叠合楼板结构，包括上述组合预制拱形底板，组合预制拱形底板的外侧面为配筋的后浇混凝土叠合层4，连接件的上端埋设于后浇混凝土叠合层4内且不穿出后浇混凝土叠合层4的外侧面，如图1～3和图9～10所示。连接件与后浇混凝土叠合层4的配筋可不连接，也可以焊接连接。具体的，后浇混凝土叠合层4的厚度为60～300mm，例如为60～300mm之间的任一整五数，具体根据跨度确定，后浇混凝土叠合层4和组合预制拱形底板的总厚度为90～600mm。