一种预制混凝土楼盖板用金属连接件的制作方法

1.本实用新型涉及装配式楼盖结构领域中的一种预制混凝土楼盖板用金属连接件。


背景技术：

2.预制混凝土楼盖体系主要有装配整体式楼盖体系和叠合式楼盖体系，即在预制板上铺钢筋网，后浇混凝土的一种预制楼盖结构，都属于“湿式”楼盖体系。“湿式”楼盖后浇混凝土的存在，残留了现浇混凝土楼盖的缺点，需要大量的湿作业和现场作业，需要一定量的模板和支撑，作业复杂，质量不易保证，施工周期长，季节和气候对工程精度和质量影响大，且对资源消耗多，对环境影响大。
3.预埋连接件“干式”楼盖板的出现，减少了大量的现场湿作业，减轻了对模板和支撑的需求度，但楼盖整体性较差，楼盖承载能力和刚度比较依赖预埋连接件的性能，且楼盖出气刚度虽略大于现浇楼盖，随着荷载的增大，连接件出现滑移现象，刚度下降比较明显，容易出现刚度低于现浇楼盖的情况。
4.在板缝连接的做法上，对于装配整体式楼盖体系，其预制板板侧要预留一定长度的钢筋然后通过构造措施使板侧钢筋连接在一起，板面要做拉毛处理，并铺设钢筋，然后浇注混凝土。该种做法虽然具有节省支撑和模板用量，楼盖刚度大的特点，但是其工艺复杂、工业化程度低、自重较大导致地震作用较大，对结构的造价及抗震设计不利。调查发现叠合式楼盖在温度作用和正常使用荷载作用下板缝后浇混凝土开裂的现象较为普遍，且齿槽式板缝连接抗剪承载力较差，地震作用下，楼盖在弹性工作阶段中板缝将率先发生破坏，板缝钢筋屈服后，楼盖整体性降低，将产生较大的平面内变形进而发生楼盖整体破坏，这一现象在多次大地震中较为常见。与此同时，试验显示，预埋连接件“干式”楼盖破坏前连接件先出现滑移，连接件附近出现斜向45度裂缝。随着荷载增大，裂缝逐渐发展，直到连接件附近处混凝土被破坏，连接件被拉出来，由此可见地震作用下楼盖板缝处将率先破坏并迅速发生整体性破坏。
5.以往的预制装配式混凝土“干式”楼盖，一般在混凝土楼板内做好预埋件，再通过焊接方式，将相邻的楼板盖连接成一个整体，再在板缝处用混凝土填充。这种连接形式，存在焊接操作，连接过程比较复杂，且预埋件与楼盖板之间的连接强度无法有效得到保证。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种固定牢靠且连接方便的预制混凝土楼盖板用金属连接件。
7.为解决上述技术问题，本实用新型中金属连接件的技术方案如下：
8.一种预制混凝土楼盖板用金属连接件，包括水平连接板和与水平连接板相连的竖向布置的竖向连接板，竖向连接板上开设有螺栓穿孔，竖向连接板位于对应预制混凝体的外侧，金属连接件还包括两个用于与对应预制混凝土体浇筑固定成整体结构的金属板，金属板用于与对应钢筋骨架焊接相连，金属板与水平连接板并列布置，水平连接板与金属板
相比，水平连接板处于靠近对应预制混凝土楼盖板的厚度中心位置，两个金属板分别通过对应的折弯板与水平连接板前后两侧相连。
9.折弯板包括与对应金属板一体成型，折弯板包括与水平连接板焊接相连的水平段和连接于金属板与水平段之间的倾斜段。
10.竖向连接板与水平段之间焊接有加强筋板。
11.两个金属板呈在水平连接板侧逐渐靠拢的“八”字形。
12.金属板的侧边边缘开设有弧形凹槽。
13.本实用新型的有益效果为：本实用新型中，在预制混凝土中预埋金属连接件，金属连接件包括两个与对应预制混凝土体浇筑固定成整体结构的金属板，同时金属板与对应的金属骨架焊接在一起，保证金属连接件与预制混凝土的连接强度，折弯板的设置，一方面提高了折弯板与预制混凝土在左右方向上的抗拉拔能力，另外使得同一个金属连接件中，水平连接板处于更靠近对应预制混凝土楼盖板的中心位置，这样就为了螺栓的设置预留出了空间，因为上层骨架、下层骨架比较靠近预制混凝土楼盖板的边缘位置，如果没有折弯板的设置，就没有太大的螺栓设置空间，且螺栓设置太靠近边缘的话，也会影响相邻两个金属连接件的连接强度，使用时，只需将相邻两个金属连接件的竖向连接板通过螺栓连接，然后浇注现浇混凝土体，就实现了相邻两个预制混凝土楼盖板的连接，连接简单方便，且金属连接件即预埋件固定牢靠。
附图说明
14.图1是本发明中机械式板缝连接节点的结构示意图；
15.图2是图1中金属连接件与预制混凝土楼盖板的配合示意图；
16.图3是图1的a
‑
a向剖视图；
17.图4是图3的b处放大图；
18.图5是图1中左侧第一金属连接件与右侧第一金属连接件的配合示意图；
19.图6是图5的侧视图；
20.图7是图5的俯视图；
21.图8是图5中左侧第一金属连接件的结构示意图；
22.图9是图5的侧视图；
23.图10是图8的俯视图。
具体实施方式
24.本实用新型中金属连接件的实施例如图1~10所示：在对金属连接件进行结构说明时，需要对金属连接件的使用状况进行简单说明，金属连接件使用于预制混凝土楼盖板上，相邻两个预制混凝土楼盖板形成机械式板缝连接节点。
25.机械式板缝连接节点包括左右相邻设置的左侧预制混凝土楼盖板1和右侧预制混凝土楼盖板2，各预制混凝土楼盖板均包括钢筋骨架和与钢筋骨架浇筑固定成整体结构的预制混凝土体14，钢筋骨架包括上侧骨架12、下侧骨架10和连接于上侧骨架12、下侧骨架10之间的连接筋，上侧骨架12、下侧骨架10均包括横纵交错布置的钢筋。
26.左侧预制混凝土楼盖板的1预制混凝土体的右端设置有上下布置的左侧第一金属
连接件4和左侧第二金属连接件22，右侧预制混凝土楼盖板的预制混凝土的左端设置有分别与左侧第一金属连接件和左侧第二金属连接件对应布置的右侧第一金属连接件5和右侧第二金属连接件23。在本实施例中左侧第一金属连接件4与左侧第二金属连接件22上下对称布置，左侧第一金属连接件4与右侧第一金属连接件5左右对称布置，左侧第二金属连接件22与右侧第二金属连接件23左右对称布置。
27.也就是说各金属连接件的结构均相同，只是布置方向不一致而已，金属连接件包括角钢，角钢的一个边构成水平连接板8，角钢的另外一个边构成竖向布置的竖向连接板16，竖向连接板16位于对于的预制混凝土体14的外侧，在竖向连接板上开设有螺栓穿孔，对应两个金属连接件的相邻竖向连接板并列布置并通过螺栓6连接，也就是说，左侧第一金属连接件4、右侧第一金属连接件5的竖向连接板通过螺栓连接，左侧第二金属连接件22、右侧第二金属连接件23的竖向连接板通过螺栓连接。螺栓上于对应两个竖向连接板之间套设有垫套17，左侧预制混凝土楼盖板的右端设置有左侧凹槽21，右侧预制混凝土楼盖板的左端设置有与左侧凹槽21相对布置的右侧凹槽19，垫套17外围形成用于向左侧凹槽21、右侧凹槽19内注浆的注浆通道。通过注浆通道向左侧凹槽、右侧凹槽内注入混凝土浆料，混凝土浆料固化后形成沿前后方向延伸的抗剪混凝土条20。
28.左侧预制混凝土楼盖板的预制混凝土体与右侧预制混凝土楼盖板的预制混凝土体之间形成接缝3，角钢位于该接缝内，上侧骨架、下侧骨架也延伸至该接缝内，在螺栓6连接完成后，向该接缝内浇筑混凝土，形成与上侧骨架、角钢、螺栓浇筑成整体结构的现浇混凝土体18。
29.金属连接件还包括两个与对应预制混凝土体浇筑固定成整体结构的金属板7，在本实施例中，金属板7由钢板制成，左侧第一金属连接件的金属板焊接固定于左侧预制混凝土体的上侧骨架的下侧，左侧第二金属连接件的金属板焊接固定于左侧预制混凝土体的下侧骨架的上侧，右侧第一金属连接件的金属板焊接固定于右侧预制混凝土体的上侧骨架的下侧，右侧第二金属连接件的金属板焊接固定于右侧预制混凝土体的下侧骨架的上侧，各金属板分别与对应的水平连接板并列布置。
30.同一个金属连接件中，水平连接板8与金属板7相比，水平连接板8处于靠近对应预制混凝土楼盖板的厚度中心位置，两个金属板7分别通过对应的折弯板15与水平连接板前后两侧焊接相连，左侧第一金属连接件、右侧第一金属连接件之间的螺栓位于上侧骨架与对应的水平连接板之间；左侧第二金属连接件、右侧第二金属连接件之间的螺栓位于下侧骨架与对应的水平连接板之间。
31.折弯板15包括与对应金属板一体成型，折弯板包括与水平连接板焊接相连的水平段和连接于金属板与水平段之间的倾斜段。同一个金属连接件中，竖向连接板与水平段之间焊接有加强筋板24，加强筋板24为三角形结构；同一个金属连接件中，两个金属板7呈在水平连接板侧逐渐靠拢的“八”字形。
32.金属板的侧边边缘开设有弧形凹槽9。图中项13表示填充于对应楼盖板内的保温层。
33.在本实施例中，左侧预制混凝土楼盖板和右侧预制混凝土楼盖板为工厂预制件，其在工厂预制加工而成，金属连接件预埋时，金属连接件的金属板与对应骨架焊接相连，然后进行混凝土的浇筑，钢筋骨架起到了浇筑过程对金属连接件的预固定结构，避免浇筑过
程金属连接件的位置移动，同时还增加了金属连接件与预制混凝土楼盖板之间的连接强度，金属板的弧形凹槽9以及金属板的“八”字形布置结构，都有助于提高金属板与预制混凝土体的连接强度。当然，由于基金是板要连接于上侧骨架或下侧骨架上，而上侧骨架、下侧骨架基本都处于预制混凝土楼盖板的边缘位置，因此通过折弯板的设置，可以使得水平连接板更加靠近预制混凝土楼盖板的厚度中心位置，这样就为了竖向连接板及螺栓的设置留出了空间，螺栓不仅可以避开上侧骨架或下侧骨架，而且螺栓的位置也不至于离机械式板缝连接节点的边缘位置过近，保证螺栓的连接方便性和连接可靠性，同时折弯板还能增加与金属连接件与预制混凝土楼盖板在左右方向上的挡止力。
34.在现场，左侧预制混凝土楼盖板与右侧预制混凝楼盖板连接时，两个预制混凝土楼盖板之间形成接缝，角钢则位于该接缝中，通过螺栓连接相邻两个预制混凝土楼盖板的金属连接件后，通过垫套外侧的注浆通道向左侧凹槽、右侧凹槽内注入混凝土浆料，混凝土浆料固化后形成沿前后方向延伸的抗剪混凝土条；在角钢和螺栓的外围浇筑混凝土，从而形成现浇混凝土体，现浇混凝土体和抗剪混凝土条也可以一次浇筑成型，这样就完成了机械式板缝连接节点的施工，相邻预制混凝土楼盖板之间的连接简单方便，且金属连接件与预制混凝土楼盖板之间的连接强度足以得到保证。
35.1）本发明新型机械式板缝连接节点可提高楼盖板的竖向承载能力和刚度。（1）预制楼板采用斜向布置的金属板，与双向板楼盖塑性铰线方向一致，传力更为直接和高效。（2）本发明全装配式楼盖机械式板缝连接节点可有效传递预制板间的横板向弯矩和剪力，变单向板受力模式为双向板受力模式，从而大幅提高楼盖的竖向承载力和刚度。（3）前述构造形式可有效提高楼盖的整体性和刚度，从而减轻楼盖在环境动力荷载和人至激励荷载作用下的振动效应，从而提高了楼盖的舒适度。（4）通过竖向剪力的传递和相邻板块之间的相互作用而减小某一预制板因受到较大的集中力而产生的过大的挠度。
36.2）本发明新型机械式板缝连接节点可提高楼盖的平面内受力性能。采用螺栓与角钢连接板内斜向布置金属板，可以有效传递楼板在风荷载和地震作用下的平面内剪力，增加了楼盖的平面内刚度和整体性，降低了楼盖在水平荷载下的变形，同时避免了预埋件“干式”楼盖因预埋件强度不足导致的平面内刚度不足和整体性不强的问题。可保证楼盖在设计基准烈度地震作用下始终处于弹性工作阶段，避免结构体系设计荷载传递路径因楼盖的破坏而发生改变，规避了设计目标以外的破坏模式的发生，如多次大地震中常见的预制楼盖因面内刚度和整体性较差而导致楼盖面内变形超过了楼板的支撑长度的破坏模式。与此同时，可以避免预埋连接件“干式”楼盖破坏前连接件先出现滑移，降低了楼盖承载能力和刚度对预埋连接件的依赖程度。
37.3）本发明根据斜向布置钢板和机械式板缝节点各自力学性能，将两者运用于楼盖节点连接部位，与以往的节点连接方式相比，提高了楼盖的整体性和节点连接强度。角钢的直角边外侧有一三角形斜坡即加强筋板，通过弯折与斜向布置钢板焊接，大大增加了连接件整体刚度，阻止了角钢出现较大变形。本构造方式构造简单，施工方便，且本连接方式具有较高的平面内抗剪承载力和抗变形能力。将连接件与板内钢筋板直接连接的连接方式在具备一定抗剪承载力的同时具有较大的平面外抗弯能力，连接件设置于楼盖顶部和底部，同时可以有效传递预制楼板横板向应力，从而提高楼盖的竖向承载力和刚度。同时，板顶和板底两个连接件配合使用可形成一个力偶机制，使两个连接件达到拉压平衡而相互作用，
板顶和板底配合布置的连接件可以传递横板向弯矩，避免单一连接件在复杂受力状况下出现过早破坏的现象，两个连接件配合使用的效果优于单一连接件独自使用的效果。在水平荷载下，板顶和板顶连接件可传递楼盖平面内内力，提高楼盖平面内刚度和楼盖的隔板作用，对结构抗震性能作用显著。
38.4）上述构造可实现构件制作全部在工厂内完成，安装过程全部实现“干式”作业，消除了“湿作业”和现场焊接作业，减少了现场作业，大大降低了对模板、支撑和脚手架的使用量，有着改善工作环境、降低工作强度，提高构件质量，提高工作效率等优点，同时也有着降低能耗，减轻对环境的污染等社会效益。
39.在本发明的其它实施例中：折弯板也可以不与金属板一体成型，比如说折弯板与金属板焊接连接；两个金属板也可以不是呈“八”字形布置，比如说两个金属板均沿左右方向延伸设置。
40.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。