一种全装配式混凝土自保温隔热水池结构体系

本发明涉及建筑，尤其涉及一种预制装配式水池结构体系。

背景技术：

1、传统的建筑施工方式生产效率低、施工速度慢、建设周期长、材料消耗大且劳动强度大，建筑设计标准化、生产工厂化、施工装配化和管理信息化成为建筑产业的发展方向。装配式建筑具有快速装配、低碳发展、品质稳定等优点，随着装配式建筑的快速发展，装配式建筑也逐渐用于水池中。

2、装配式建造技术用于水池的建造，可有效提高水池的建造效率，提高施工质量，全预制装配式水池在市场中有着广阔的应用前景。装配式水池结构技术体系发展前景可期、经济效益、社会效益可观。目前装配式水池存在稳定性较差、防水性能差以及池板连接等技术问题需要解决，本发明提出了一种在性能上具有保温节能的特点，水池的稳定性高、防水性能好，在施工上采用全装配式的结构体系，满足绿色建筑要求，整配化程度高，便于推广。

技术实现思路

1、本发明提出一种全装配式混凝土自保温隔热水池结构体系，其在性能上具有保温节能的特点，水池的稳定性高、防水性能好，在施工上采用全装配式的结构体系，满足绿色建筑要求，整配化程度高，便于推广。与传统现浇钢筋混凝土水池结构体系相比，其优势在于采用装配式模块，所有构件在工厂预制，各构件运到现场采用螺栓连接，全装配式施工，能够减少工期，实现工业化以及模块化。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种全装配式混凝土自保温隔热水池结构体系如图1所示。该结构体系包括一字型构件1和l型构件2，所述l型构件2包括一体成型的侧构件和底板，至少两个所述l形构件镜像相对设置并拼装成u形槽状结构，所述u形槽状结构长度方向的两端放置一字型构件1；其中一字型构件1采用新型密肋复合结构，l型构件2采用普通钢筋混凝土结构。

3、所述一字型构件1由两侧面板11和墙体内侧若干纵向肋柱13、横向肋梁12、边框柱16和边框梁15围成的网状带空腔结构组成，空腔内放置填充块14；所述墙体两侧面板11为了节约材料成本及施工建造成本，在墙体内不放置钢筋，而是采用纤维织物增强水泥基复合材料来达到抗裂和抗冲击设计要求；其中横向钢筋采用预应力筋31，用来抵抗水池中满布液体产生的侧向压力导致壁板所受的环向偏心拉力；优选的，墙体背水侧面板11厚度等于临水侧面板11；所述墙体内部横向肋梁12和纵向肋柱13采用素混凝土或陶粒混凝土；所述墙体横向肋梁12内放置预应力筋31；所述墙体内边框梁15和边框柱16内按构造配置钢筋；所述填充块14采用岩棉、泡沫板等轻质保温隔热材料，一方面能降低墙体自重，另一方面能提高墙体的保温隔热性能，实现了结构保温一体化。

4、所述一字型构件之间设置连接节点3，在左侧一字型构件连接处设置凸部31，在右侧一字型构件连接处设置对应凹槽32，其中凸部31的尺寸略小于凹槽32，中间空隙填入防水材料，两者进行类榫卯连接，所述凸部31的深度应小于边框柱16的长度；在左侧一字型构件第一道横肋中开设第一横向连接孔341，在右侧一字型构件第一道横肋中开设第二横向连接孔342，预应力钢绞线35能从第一横向连接孔341穿至第二横向连接孔342，穿过连接钢盒63中沿长度方向的螺栓孔631通过摩擦片64及螺母65以完成一字型构件1之间的连接；所述预应力钢绞线35两端套入外螺纹接头，既能固定钢绞线的端头，也为后续的螺栓连接提供必要条件。

5、所述l型构件之间设置侧壁连接节点4，所述l型构件2在连接侧均匀开有4个长方形孔41，凹槽处突出有预应力螺纹钢筋43，所述连接盒42在厚度和长度方向上开有长排螺栓孔洞421，连接时将两侧墙体吊装到位后沿厚度方向从外往内放置连接盒，预应力螺纹钢筋43穿过长排螺栓孔洞421，通过摩擦片44及螺母45以完成l型构件的侧壁连接。

6、所述l型构件设置底板连接节点5，所述l型构件2在底板处开设横向连接孔道51和纵向连接孔道52，预应力钢绞线35分别穿过横向连接孔道51和纵向连接孔道52，两端通过相应的锚固工具进行固定，以完成l型构件底板的连接，该连接能将若干块l型构件一次性连接在一起，增加了水池结构体系的稳定性。

7、所述一字型构件和l型构件设置转角处连接节点6，所述一字型构件1在与l型构件2拼接处设置一缺块17，所述与一字型构件1拼接的l型构件2外侧部设置一凸块21，所述缺块17和凸块21的尺寸相同，长度应小于边框柱16的长度，高度应小于轻质填充块14的高度，所述一字型构件在边框柱16和第一道肋梁交汇处设置一方孔33，从背水面开孔，深至混凝土肋格处，所述l型外侧凸块21处设置与方孔33对应的连接方孔22，开孔大小及深度和方孔33相同，从方孔33上侧开设第一纵向连接孔621至顶部，从方孔33下侧开设第二纵向连接孔622至凸块底部，从连接方孔22上册开设第三纵向连接孔623至缺块顶部，螺纹钢棒61能够从第一纵向连接孔621深入第二纵向连接孔622和第三纵向连接孔623，穿过连接盒63中沿高度方向的螺栓孔632通过摩擦片44及螺母55以完成一字型构件1和l型构件2转角处的连接。

8、优选的，所述转角处连接方孔22和一字型方孔33的长度为一字型构件缺块17的长度的1/2，不应大于边框柱16长度，高度不宜超过横向肋梁12的高度，厚度为整个墙板厚度的1/2。

9、所述侧壁连接盒42顶面和底面封闭，在厚度和长度方向上开有长排螺栓孔洞421，在临水面开口；所述l型构件侧壁长方形孔31的高度和深度与侧壁连接盒42的高度一致，左右两个构件长方形孔31长度之和与侧壁连接盒42的长度一致。

10、所述转角处连接盒63分别沿长度方向和高度方向开设长螺栓孔；长螺栓孔的大小应大于纵向贯通孔道62和横向连接孔道34的大小；所述转角处方孔22和一字型方孔33的高度和长度和转角处连接盒63一致。

11、所述一字型构件1和l型构件2临水面接缝处50mm范围内均设置深20mm的临水凹槽7，以填充防水砂浆保护层。

12、优点及效果：

13、本发明具有如下优点及有益效果：

14、1)在部分预制构件墙体内设置空腔并在空腔内放置保温隔热材料，降低结构自重，减少混凝土用量，节约材料成本，增强墙体保温隔热性能；

15、2)采用l型构件，将以往在池壁根部的施工缝移到底板中部，底板和侧壁板合为一体，增强了装配式水池的稳定性；

16、3)通过转角处连接钢盒将一字型壁板侧向连接和构件转角处连接结合在一起，通过钢绞线将若干l型构件底板连接在一起，该连接方式能提高了水池结构体系的整体性；

17、4)水池内壁无连接节点，保证了水池内壁的平整性；

18、5)将横向钢筋换成了预应力钢筋，构件之间通过预应力钢绞线连接，提前施加以抵消由侧压力导致的环向偏心拉力，提高了水池结构体系的受力性能；

19、6)连接方式均采用螺栓连接，施工工艺简单，安装方便，也便于拆卸；

20、7)全装配式施工，减少工期，降低污染，降低成本，实现工业化与模块化，且能重复使用，大大节约了资源与成本；该发明采用的连接方式可以将吊装和拼接步骤分离，便于施工和管理。