一种预制混凝土梁板体系的挑台—FRP片材连接结构及方法与流程

本发明涉及一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构及方法，属于建筑工程技术。

背景技术：

近些年来，随着人们对居住条件和生活环境的要求不断提升，建筑业飞速发展。然而建筑业的发展造成严重的资源耗费和环境污染，迫使人们寻求建筑业的新出路。当前，以预制装配式建筑为特征的建筑工业化是建筑业领域实现低碳、可持续化发展的关键途径之一。

在预制装配式建筑中，结构构件之间的连接方式对于预制和装配施工效率以及服役力学性能有着至关重要的影响。其中，楼板的连接在整个连接工程中占有很大比重，但其现有连接方式效率较低。

楼板目前主要采用叠合浇筑的方式连接，其中预制板往往需要四个侧面伸出连接用钢筋，这造成了边模复杂且非标准化，难以实现全自动化生产，严重影响预制板的生产效率；同时，四边出筋也给堆放、运输和吊装等过程带来了困难；另外，叠合浇筑也导致现场湿工作量很大，且无法实现楼面装饰层预制化，与预制装配化技术路线相背离。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构及方法，解决现有楼板拼接方式中预制楼板多侧面出筋造成的生产效率低下、堆放、运输和吊装操作困难、以及现场叠合浇筑带来的湿工作量大等施工效率低下问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构，该预制混凝土梁板体系包括柱、内梁、边梁、内预制板和角预制板，内梁和边梁按照现有成熟技术支承在柱上或其他内梁或边梁上，内预制板和角预制板搁置在内梁和/或边梁的侧面，内预制板和角预制板的厚度相同；内梁连接内预制板或角预制板的两个侧面均伸出一个四棱柱状的挑台，边梁连接内预制板或角预制板的一个侧面伸出一个四棱柱状的挑台，挑台距离所属内梁或边梁顶面的高度等于内预制板和角预制板的厚度；内预制板的平面形状为矩形，内预制板两条短的对边搁置在内梁或边梁的挑台上；角预制板的基本平面形状为矩形，在遇到柱的角部设置有适配的缺口，角预制板两条短的对边搁置在内梁或边梁的挑台上，与边梁相邻的长边搁置在边梁的挑台上；两条短的对边搁置在一对挑台的所有内预制板和角预制板，相邻的内预制板和内预制板之间、内预制板和角预制板之间、角预制板和角预制板之间设置有调节缝；

在内预制板、角预制板的各个连接部位均采用frp片材连接结构，将所有frp片材连接结构分为边梁顶面frp片材、内梁顶面frp片材、邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材四类；

所述边梁顶面frp片材粘贴在内预制板/角预制板和边梁的连接部位，在内预制板/角预制板和边梁的连接部位设置有调节缝，在调节缝内填有高强微膨胀砂浆；在内预制板/角预制板顶面粘贴设定层数的、覆盖调节缝的边梁顶面frp片材，边梁顶面frp片材的宽度方向垂直于调节缝向两侧延伸，沿边梁顶面frp片材的宽度方向，边梁顶面frp片材从调节缝开始向内预制板/角预制板延伸200～400mm，边梁顶面frp片材从调节缝开始向外延伸至边梁的边缘并向下延伸50～150mm；

所述内梁顶面frp片材粘贴在内预制板/角预制板和内梁的连接部位，在内预制板/角预制板和内梁的连接部位设置有调节缝，在调节缝内填有高强微膨胀砂浆；在内预制板/角预制板顶面粘贴设定层数的内梁顶面frp片材，内梁顶面frp片材的宽度方向垂直于调节缝向两侧延伸，沿内梁顶面frp片材的宽度方向，内梁顶面frp片材同时覆盖住内梁两侧的调节缝，且从调节缝开始向该调节缝所连接的内预制板/角预制板延伸200～400mm；

所述邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材粘贴在相邻的内预制板和内预制板、内预制板和角预制板、角预制板和角预制板的连接部位，在相邻的内预制板和/或角预制板的连接部位设置有调节缝，在调节缝内填有高强微膨胀砂浆；在内预制板/角预制板顶面和底面分别粘贴设定层数的邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材，邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材的宽度方向均垂直于调节缝向两侧延伸，沿邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材的宽度方向，邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材分别覆盖住调节缝的顶面和底面，且从调节缝开始分别向所连接的相邻的内预制板和/或角预制板延伸200～400mm。

优选的，所述边梁顶面frp片材、内梁顶面frp片材、邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材的纤维方向均沿着各自的宽度方向。

优选的，所述边梁顶面frp片材的长度方向平行于边梁长度方向，沿边梁顶面frp片材的长度方向，边梁顶面frp片材向两端延伸至连接边梁两端的两个柱的对应侧面。

优选的，所述内梁顶面frp片材的长度方向平行于内梁长度方向，沿内梁顶面frp片材的长度方向，内梁顶面frp片材向两端延伸至连接内梁两端的柱或边梁的对应侧面。

优选的，所述邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材的长度方向平行于调节缝长度方向，沿邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材的长度方向，邻板顶面frp片材和邻板底面frp片材向两端延伸至连接内预制板/角预制板两端的内梁或边梁的对应侧面。

一种上述预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构的连接方法，包括如下步骤：

(a)将内梁和边梁按照现有成熟技术方法支承连接在柱、其他内梁或边梁上；

(b)将内预制板和角预制板搁置在内梁和/或边梁侧面的挑台上，并在接缝处预留调节缝；

(c)对内预制板/角预制板与内预制板/角预制板的调节缝区域的上下两侧面按照现有成熟技术处理成粗糙面；

(d)在调节缝内填充的高强微膨胀砂浆，优选采用早强型的高强微膨胀砂浆；

(e)待调节缝内填充的高强微膨胀砂浆达到设计强度50％后，进行frp片材的粘贴；在粘贴frp片材之前，对待粘贴的混凝土表面进行刷毛和清洁处理。

优选的，在frp片材的垂直交叉处，两个纤维方向的frp片材交替分层粘贴。

优选的，角预制板与柱之间的柱角缝，优选采用柔性、防水、耐久性好的材料填充。

frp(fiberreinforcedpolymer/plastic，纤维增强复合材料)，是由纤维材料与基体材料(树脂)按一定的比例混合后形成的高性能型材料；质轻而硬、不导电、机械强度高、回收利用少、耐腐蚀。

有益效果：本发明提供的一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构及方法，相对于现有技术，具有如下优势：1、预制板不需要在四周伸出钢筋，从而简化了预制板构件的边模，继而有利于模板标准化、提高预制构件生产效率、有利于预制构件的堆放、运输和吊装操作；2、预制板直接预制成全厚度构件，不需要施工现场叠合浇筑，避免了现场大量湿作业；同时，全厚度预制板比现有普遍采用的预制叠合板的厚度更薄，减少材料用量、减小自重荷载、减小地震作用；另外，全厚度预制板上、下板面均可在预制工厂完成装饰层施工，进一步减少了施工现场作业量，缩短现场施工工期；3、预制板在装配现场直接搁置在梁侧面的挑台上，就位便捷，不需要板底支架，装配便利；4、板与板以及板与梁之间都有调节缝，此缝可以用来布置小型线管，便于电力布线；5、预制板的连接采用粘贴frp片材的方法，施工非常便捷，同时可以保证接缝处具有极佳的防水抗渗效果，远比现有的预制叠合冷接缝处的防水抗渗效果好。

附图说明

图1为本发明预制混凝土板的布置示意图；

图2为本发明预制混凝土板顶面连接frp片材的布置示意图；

图3为本发明预制混凝土板底面连接frp片材的布置示意图；

图4为本发明预制混凝土板与边梁的frp片材连接结构示意图(图2的a-a断面图)；

图5为本发明预制混凝土板与内梁的frp片材连接结构示意图(图2的b-b断面图)；

图6为本发明预制混凝土板之间的frp片材连接结构示意图(图2和图3的c-c断面图)。

图中包括：1、柱；2、内梁；3、边梁；4、内预制板；5、角预制板；6、调节缝；7、柱角缝；8、高强微膨胀砂浆；9、挑台；11、边梁顶面frp片材；12、内梁顶面frp片材；13、邻板顶面frp片材；14、邻板底面frp片材。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1～6所示为一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接结构，该预制混凝土梁板体系包括柱1、内梁2、边梁3、内预制板4和角预制板5，内梁2和边梁3按照现有成熟技术支承在柱1上或其他内梁2或边梁3上，内预制板4和角预制板5搁置在内梁2和/或边梁3的侧面，内预制板4和角预制板5的厚度相同。

所述内梁2为便于内预制板4或角预制板5的搁置，在其两个侧面各伸出一个四棱柱状挑台9，挑台9距离内梁2顶面的高度等于内预制板4和角预制板5的厚度。

所述边梁3为便于内预制板4或角预制板5的搁置，在其内侧面伸出一个四棱柱状的挑台9，挑台9距离边梁3顶面的高度等于内预制板4和角预制板5的厚度。

所述内预制板4的平面形状为矩形，内预制板4两条短的对边搁置在内梁2或边梁3的挑台9上。

所述角预制板5的基本平面形状为矩形，在遇到柱1的角部设置有适配的缺口，角预制板5两条短的对边搁置在内梁2或边梁3的挑台9上，与边梁3相邻的长边搁置在边梁3的挑台9上。

两条短的对边搁置在一对挑台9的所有内预制板4和角预制板5，相邻的内预制板4和内预制板4之间、内预制板4和角预制板5之间、角预制板5和角预制板5之间设置有调节缝6。

在内预制板4、角预制板5的各个连接部位均采用frp片材连接结构，将所有frp片材连接结构分为边梁顶面frp片材11、内梁顶面frp片材12、邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14四类。

所述边梁顶面frp片材11粘贴在内预制板4/角预制板5和边梁3的连接部位，在内预制板4/角预制板5和边梁3的连接部位设置有一条约20mm宽的调节缝6，在调节缝6内填有高强微膨胀砂浆8；在内预制板4/角预制板5顶面粘贴设定层数的、覆盖调节缝的边梁顶面frp片材11，边梁顶面frp片材11的宽度方向垂直于调节缝6向两侧延伸，沿边梁顶面frp片材11的宽度方向，边梁顶面frp片材11从调节缝6开始向内预制板4/角预制板5延伸约300mm，边梁顶面frp片材11从调节缝6开始向外延伸至边梁3的边缘并向下延伸约100mm；所述边梁顶面frp片材11的长度方向平行于边梁3长度方向，沿边梁顶面frp片材11的长度方向，边梁顶面frp片材11向两端延伸至连接边梁3两端的两个柱1的对应侧面；边梁顶面frp片材11的纤维方向沿边梁顶面frp片材11的宽度方向；frp片材的层数，根据现有的结构设计方法计算确定。

所述内梁顶面frp片材12粘贴在内预制板4/角预制板5和内梁2的连接部位，在内预制板4/角预制板5和内梁2的连接部位设置有一条约20mm宽的调节缝6，在调节缝6内填有高强微膨胀砂浆8；在内预制板4/角预制板5顶面粘贴设定层数的内梁顶面frp片材12，内梁顶面frp片材12的宽度方向垂直于调节缝6向两侧延伸，沿内梁顶面frp片材12的宽度方向，内梁顶面frp片材12同时覆盖住内梁2两侧的调节缝6，且从调节缝6开始向该调节缝6所连接的内预制板4/角预制板5延伸约300mm，确保内梁顶面frp片材12在内梁2的顶面保持连续；所述内梁顶面frp片材12的长度方向平行于内梁2长度方向，沿内梁顶面frp片材12的长度方向，内梁顶面frp片材12向两端延伸至连接内梁2两端的柱1或边梁3的对应侧面；内梁顶面frp片材12的纤维方向沿内梁顶面frp片材12的宽度方向；frp片材的层数，根据现有的结构设计方法计算确定。

所述邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14粘贴在相邻的内预制板4和内预制板4、内预制板4和角预制板5、角预制板5和角预制板5的连接部位，在相邻的内预制板4和/或角预制板5的连接部位设置有一条约20mm宽的调节缝6，在调节缝6内填有高强微膨胀砂浆8；在内预制板4/角预制板5顶面和底面分别粘贴设定层数的邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14，邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14的宽度方向均垂直于调节缝6向两侧延伸，沿邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14的宽度方向，邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14分别覆盖住调节缝6的顶面和底面，且从调节缝6开始分别向所连接的相邻的内预制板4和/或角预制板5延伸约300mm；所述邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14的长度方向平行于调节缝6长度方向，沿邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14的长度方向，邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14向两端延伸至连接内预制板4/角预制板5两端的内梁2或边梁3的对应侧面；邻板顶面frp片材13和邻板底面frp片材14的纤维方向沿邻板顶面frp片材13的宽度方向。

一种预制混凝土梁板体系的挑台—frp片材连接方法，包含以下几个要点：

(a)将内梁和边梁按照现有成熟技术方法支承连接在柱、其他内梁或边梁上；

(b)将内预制板和角预制板搁置在内梁和/或边梁侧面的挑台上，并在接缝处预留调节缝；

(c)对内预制板/角预制板与内预制板/角预制板的调节缝区域的上下两侧面按照现有成熟技术处理成粗糙面；

(d)在调节缝内填充的高强微膨胀砂浆，优选采用早强型的高强微膨胀砂浆；

(e)待调节缝内填充的高强微膨胀砂浆达到设计强度50％后，进行frp片材的粘贴；

(f)在粘贴frp片材之前，对待粘贴的混凝土表面进行刷毛和清洁处理；

(g)在frp片材的垂直交叉处，两个纤维方向的frp片材交替分层粘贴；

(h)角预制板与柱之间的柱角缝，优选采用柔性、防水、耐久性好的材料填充。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，包括将这一技术应用于剪力墙接缝的连接，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。