一种预制装配式建筑的混凝土构件系统的制作方法

本发明专利涉及建筑领域，尤其涉及到一种预制装配式建筑的混凝土构件系统。

背景技术：

随着的建筑业转型升级和绿色施工技术的推广，越来越多的混凝土结构采用预制装配式建筑技术，装配式建筑是指构件在工厂或者施工现场预制，通过机械吊装和一定的连接手段把分散的预制构件连接成为一个整体而形成的结构。装配式建筑可以有效节约资源和能源，减少现场施工对场地和环境的不良影响，同时还能缩短工期，因而装配式建筑得到了越来越广泛的应用。为使结构能发挥整体的受力性能，需要通过节点将构件连接起来，使之在荷载作用下共同受力。但是现有的预制装配式混凝土结构体系中，存在预制混凝土梁、柱、墙、板的连接精确度不足、连接节点的湿作业量大，且连接操作不方便等问题，这将影响到预制装配式混凝土建筑的实际经济效益实现，从而影响装配式建筑的市场接受度和推广应用范围。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种预制装配式建筑的混凝土构件系统，既减少了现场湿作业工作量，节省施工工期，又提高墙面系统的防水性能，还提高了结构体系的抗震性能，获得良好的社会效益和经济效益。

为达此目的，本发明提供了一种预制装配式建筑的混凝土构件系统，包括预制混凝土柱、预制混凝土梁、预制混凝土楼层板、预制混凝土墙面板、预制混凝土屋面板、屋面板与梁侧连接节点、梁与柱连接节点、屋面板与梁顶连接节点、墙面板与梁侧连接节点、柱与柱连接节点、楼层板与梁顶连接节点、墙面板与墙面板连接节点、墙面板与柱连接节点，

所述预制混凝土柱由柱体、阶梯形牛腿、柱纵向钢筋、钢筋融透焊缝、柱法兰板构成，所述柱纵向钢筋形成于所述柱体顶端，所述柱法兰板通过所述钢筋融透焊缝焊接于所述柱纵向钢筋端部，

所述屋面板与梁侧连接节点、屋面板与梁顶连接节点、墙面板与梁侧连接节点、楼层板与梁顶连接节点均用螺栓组件联接，

所述梁与柱连接节点、墙面板与墙面板连接节点、墙面板与柱连接节点均用哑铃形连接板联接，所述的哑铃形连接板由根矩形中空钢管对称焊接于一连接钢板两端，所述预制混凝土梁、预制混凝土墙面板和所述预制混凝土柱的阶梯形牛腿内均设有几字形预埋钢板，所述哑铃形连接板两端置于所述几字形预埋钢板内，

所述柱与柱连接节点，采用法兰式联接，所述柱与柱之间的柱法兰板用高强螺栓组件联接后，通过环形焊缝焊接完，再将所述柱法兰板中部形成的法兰板空腔内填充柱灌浆料后固结。本发明采用哑铃形连接板与几字形预埋钢板精确连接，提高构件间的安装精度，减少了现场湿作业量，加快了施工速度，缩短了施工工期，可获得良好的综合效益。采用哑铃形连接板，不仅具有良好的承载力性能、抗震性能和防水性能，其矩形管空腔同时可以充分利用，作为水电管线的敷设空间，达到良好的综合利用效果。

作为本发明进一步改进，所述预制混凝土屋面板侧面、预制混凝土墙面板侧面和所述预制混凝土梁顶面均设有多个几字形空腔，所述几字形空腔内预设有几字形预埋钢板，所述预制混凝土梁侧面设有多个与所述几字形空腔位置一一对应的第一圆柱形空腔，所述预制混凝土屋面板上面设有与所述几字形空腔位置一一对应的第二圆柱形空腔，

所述屋面板与梁侧连接节点，由螺栓组件两端分别置于所述屋面板与梁侧的几字形空腔和第一圆柱形空腔内，将预制混凝土屋面板和预制混凝土梁连接，

所述屋面板与梁顶连接节点，由螺栓组件两端分别置于所述屋面板与梁顶的几字形空腔和第二圆柱形空腔内，将预制混凝土屋面板和预制混凝土梁连接;所述的第二圆柱形空腔填充泡沫球，并注入密封胶，

所述墙面板与梁侧连接节点，由螺栓组件两端分别置于所述墙面板与梁侧的几字形预埋钢板和第一圆柱形空腔内，将预制混凝土墙面板和预制混凝土梁连接，

所述楼层板与梁顶连接节点，由螺栓组件两端分别置于所述楼层板与梁顶的几字形空腔和第二圆柱形空腔内，将预制混凝土楼层板和预制混凝土梁连接，所述的第二圆柱形空腔填充泡沫球，并注入密封胶;

所述梁与柱连接节点，由哑铃形连接板两端分别置于所述梁与柱的几字形预埋钢板内，通过锁紧螺栓锁紧后，再灌入墙面板灌浆料将预制混凝土梁与预制混凝土柱的阶梯形牛腿相连接，

所述墙面板与墙面板连接节点，由哑铃形连接板两端分别置于所述墙面板与墙面板的几字形预埋钢板内，通过锁紧螺栓锁紧后，再灌入墙面板灌浆料将相邻的墙面板相连接，

所述墙面板与柱连接节点，由哑铃形连接板两端分别置于所述墙面板与柱的几字形预埋钢板内，通过锁紧螺栓锁紧后，再灌入墙面板灌浆料将预制混凝土墙面板与预制混凝土柱相连接。采用哑铃形连接板与灌浆料联合作用的节点，能实现墙面板之间、墙面板与柱之间良好的防水性能，同时实现预制混凝土梁与柱的连接具有优良的抗震性能,采用法兰式钢板与灌浆料联合作用的柱连接节点，能实现施工速度快捷、精确定位的效果，具其构造具有优良的抗震性能。

作为本发明进一步改进，所述哑铃形连接板的矩形中空钢管壁厚大于8mm，所述钢板的厚度大于8mm，所述几字形预埋钢板的壁厚大于8mm，所述柱法兰板为壁厚大于20mm的钢板。

作为本发明进一步改进，所述法兰板空腔的形状为矩形或圆形，以便于填充方便且更充实。

作为本发明进一步改进，所述哑铃形连接板的矩形中空钢管空腔内，可用于安装水电管线，充分利用其空腔布置水电管，使得系统利用多样化，利用率更高。

所述的预制混凝土楼层板、预制混凝土墙面板和预制混凝土屋面板，均由结构层、防水层、保温层和装饰面层四层构成，设置四层，增强了其防水防震性能和保温性能。

作为本发明进一步改进，每个连接节点处的哑铃形连接板的数量设置为多个，平行设置，强度更高。

作为本发明进一步改进，所述预制混凝土梁端和预制混凝土墙面板端呈阶梯形，阶梯形更利于装配时的定位，利于安装。

本发明的预制装配式建筑的混凝土构件系统的哑铃形连接板连接预制混凝土墙面板和预制混凝土柱的施工步骤如下：

步骤一：预制混凝土墙面板和预制混凝土柱精确就位;

步骤二：插入哑铃形连接板至所述几字形预埋钢板内，初步就位;

步骤三：调节操作锁紧螺栓并拧紧;

步骤四：向空腔内注入墙面板灌浆料。

本发明的有益效果是：通过对各个连接节点的连接方式进行了改进，采用哑铃形连接和法兰式连接的合理的结构设计，既减少了现场湿作业工作量，节省施工工期，又提高墙面系统的防水性能，还提高了结构体系的抗震性能，获得良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的整体连接点示意图;

图2是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的墙面板与墙面板连接点实施例一示意图本;

图3是图2中的几字形预埋钢板的结构示意图;

图4是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的哑铃形连接板剖面示意图;

图5是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的哑铃形连接板轴侧示意图;

图6是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的墙面板与墙面板连接点实施例二示意图;

图7是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的墙面板与柱连接点实施例一示意图。

图8是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的墙面板与柱连接点实施例二示意图。

图9是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的梁与柱连接点示意图。

图10是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的梁与楼层板连接示意图。

图11是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的梁、墙面板、屋面板的连接示意图

图12是本发明预制装配式建筑的混凝土构件系统的预制混凝土柱的立体示意图

图13是图12的俯视图;

图14是图13的剖视图;

图中1、预制混凝土柱;2、预制混凝土梁;3、预制混凝土楼层板;4、预制混凝土墙面板;5、预制混凝土屋面板;6、屋面板与梁侧连接节点;7、梁与柱连接节点;8、屋面板与梁顶连接节点;9、墙面板与梁侧连接节点;10、柱与柱连接节点;11、楼层板与梁顶连接节点;12、墙面板与墙面板连接节点;13、墙面板与柱连接节点;101、柱体;102、阶梯形牛腿;103、柱纵向钢筋;104、钢筋融透焊缝;105、柱法兰板;402、螺栓组件;1201、哑铃形连接板;12011、矩形中空钢管;12012、连接钢板;401、几字形预埋钢板;106、环形焊缝;107、高强螺栓组件;108、柱灌浆料;501、几字形空腔;201、第一圆柱形空腔;502、第二圆柱形空腔;503、泡沫球;504、密封胶;109、法兰板空腔;202、预制混凝土梁端;403、预制混凝土墙面板端;1202、锁紧螺栓;1203、墙板灌浆料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-14所示，本发明提供了一种预制装配式建筑的混凝土构件系统，包括预制混凝土柱1、预制混凝土梁2、预制混凝土楼层板3、预制混凝土墙面板4、预制混凝土屋面板5、屋面板与梁侧连接节点6、梁与柱连接节点7、屋面板与梁顶连接节点8、墙面板与梁侧连接节点9、柱与柱连接节点10、楼层板与梁顶连接节点11、墙面板与墙面板连接节点12、墙面板与柱连接节点13，

预制混凝土柱1由柱体101、阶梯形牛腿102、柱纵向钢筋103、钢筋融透焊缝104、柱法兰板105构成，柱纵向钢筋103形成于柱体101顶端，柱法兰板105通过钢筋融透焊缝104焊接于柱纵向钢筋103端部，

屋面板与梁侧连接节点6、屋面板与梁顶连接节点8、墙面板与梁侧连接节点9、楼层板与梁顶连接节点11均用螺栓组件402联接，

梁与柱连接节点7、墙面板与墙面板连接节点12、墙面板与柱连接节点13均用哑铃形连接板1201联接，的哑铃形连接板1201由2根矩形中空钢管12011对称焊接于一连接钢板12012两端，预制混凝土梁2、预制混凝土墙面板4和预制混凝土柱1的阶梯形牛腿102内均设有几字形预埋钢板401，哑铃形连接板1201两端置于几字形预埋钢板401内，

柱与柱连接节点10，采用法兰式联接，柱与柱之间的柱法兰板105用高强螺栓组件107联接后，通过环形焊缝106焊接完，再将柱法兰板105中部形成的法兰板空腔109内填充柱灌浆料108后固结;

预制混凝土屋面板5侧面、预制混凝土墙面板4侧面和预制混凝土梁2顶面均设有多个几字形空腔501，几字形空腔501内预设有几字形预埋钢板401，预制混凝土梁2侧面设有多个与几字形空腔501位置一一对应的第一圆柱形空腔201，预制混凝土屋面板5上面设有与几字形空腔501位置一一对应的第二圆柱形空腔502，

屋面板与梁侧连接节点6，由螺栓组件402两端分别置于屋面板与梁侧的几字形空腔501和第一圆柱形空腔201内，将预制混凝土屋面板5和预制混凝土梁2连接，

屋面板与梁顶连接节点8，由螺栓组件402两端分别置于屋面板与梁顶的几字形空腔501和第二圆柱形空腔502内，将预制混凝土屋面板5和预制混凝土梁2连接;的第二圆柱形空腔502填充泡沫球503，并注入密封胶504，

墙面板与梁侧连接节点9，由螺栓组件402两端分别置于墙面板与梁侧的几字形预埋钢板401和第一圆柱形空腔201内，将预制混凝土墙面板4和预制混凝土梁2连接，

楼层板与梁顶连接节点11，由螺栓组件402两端分别置于楼层板与梁顶的几字形空腔501和第二圆柱形空腔502内，将预制混凝土楼层板3和预制混凝土梁2连接，的第二圆柱形空腔502填充泡沫球503，并注入密封胶504;

梁与柱连接节点7，由哑铃形连接板1201两端分别置于梁与柱的几字形预埋钢板401内，通过锁紧螺栓1202锁紧后，再灌入墙面板灌浆料1203将预制混凝土梁2与预制混凝土柱1的阶梯形牛腿102相连接，

墙面板与墙面板连接节点12，由哑铃形连接板1201两端分别置于墙面板与墙面板的几字形预埋钢板401内，通过锁紧螺栓1202锁紧后，再灌入墙面板灌浆料1203将相邻的墙面板4相连接，

墙面板与柱连接节点13，由哑铃形连接板1201两端分别置于墙面板与柱的几字形预埋钢板401内，通过锁紧螺栓1202锁紧后，再灌入墙面板灌浆料1203将预制混凝土墙面板4与预制混凝土柱1相连接。

哑铃形连接板1201的矩形中空钢管12011的壁厚优先选用8-16mm，钢板12012的厚度优先选用8-16mm，的几字形预埋钢板401优先选用壁厚8-16mm的钢板轧制而成，的柱法兰板105优先选用壁厚20-25mm的钢板，法兰板空腔109的形状为矩形或圆形。

哑铃形连接板1201的矩形中空钢管12011空腔内，可用于安装水电管线;

的预制混凝土楼层板3、预制混凝土墙面板4和预制混凝土屋面板5，均由结构层、防水层、保温层和装饰面层四层构成。

每个连接节点处的哑铃形连接板1201的数量设置为多个。

预制混凝土梁端202和预制混凝土墙面板端403呈阶梯形。

的预制混凝土柱1、预制混凝土梁2、预制混凝土楼层板3、预制混凝土墙面板4和预制混凝土屋面板5，应用建筑信息模型bim进行三维模拟，精确成型加工，构件尺寸误差控制在0-2mm范围内;

的屋面板与梁侧连接点6、梁与柱连接点7、屋面板与梁顶连接点8、墙面板与梁侧连接点9、柱与柱连接点10、楼层板与梁顶连接点11、墙面板与墙面板连接点12、墙面板与柱连接点13，应用建筑信息模型bim进行三维虚拟建造，精确预拼装，指导施工，结构体系的每层平面度误差控制在0-2mm范围内，每层垂直度误差控制在0-2mm范围内。

本发明的预制装配式建筑的混凝土构件系统的哑铃形连接板1201连接预制混凝土墙面板4和预制混凝土柱1的施工步骤如下：

步骤一：预制混凝土墙面板4和预制混凝土柱1精确就位;

步骤二：插入哑铃形连接板1201至几字形预埋钢板401内，初步就位;

步骤三：调节操作锁紧螺栓1202并拧紧;

步骤四：向空腔内注入墙面板灌浆料1203。

其他连接节点处的哑铃形连接板的施工步骤参考上述步骤进行。

本发明的有益效果是：本发明采用哑铃形连接板与几字形预埋钢板精确连接，提高构件间的安装精度，减少了现场湿作业量，加快了施工速度，缩短了施工工期，可获得良好的综合效益。

本发明采用哑铃形连接板与灌浆料联合作用的节点，能实现墙面板之间、墙面板与柱之间良好的防水性能，同时实现预制混凝土梁与柱的连接具有优良的抗震性能。

本发明采用法兰式钢板与灌浆料联合作用的柱连接节点，能实现施工速度快捷、精确定位的效果，具其构造具有优良的抗震性能。

本发明采用哑铃形连接板，不仅具有良好的承载力性能、抗震性能和防水性能，其矩形管空腔同时可以充分利用，作为水电管线的敷设空间，达到良好的综合利用效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。