一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板

本实用新型涉及装配式建筑预制构件领域，具体为一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板。

背景技术：

装配式混凝土结构具有施工效率高、节能环保、质量控制精准等优点。现有装配式叠合板的主要形式有带肋混凝土叠合板、预应力混凝土叠合板、钢筋桁架混凝土叠合板等，以上几类叠合板采用的钢筋混凝土预制板在浇筑完成后四周都有钢筋伸出，与预制板周边构件进行连接。在构件厂制作传统钢筋混凝土预制板时，由于有外伸钢筋，浇筑前需要针对预制板的配筋情况制作不同的模板，提高了预制成本，且预制效率低，不符合自动化生产的要求。在实际工程中，由于设计缺陷或构件精度不足等问题，会在吊装过程中发生钢筋的冲突碰撞，给施工过程带来较大的困难。此外，外伸钢筋在预制板运输吊装过程中易发生变形，这就导致传统混凝土预制板对运输吊装过程有较高的要求。

现有钢筋混凝土预制板不出筋技术，采用附加钢筋代替预制板钢筋的外伸部分与梁、墙体等其他构件以及现浇层进行连接。实际使用过程中，传统附加钢筋在满足《装配式混凝土结构技术规程》(jgj1-2014)和《装配式混凝土结构建筑技术规范》(gbt51231-2016)中要求伸入板的现浇层的锚固长度与在支座内的锚固长度不应小于15倍的钢筋直径的情况下，由于附加钢筋并未与预制板有足够强的联系，叠合板往往在新旧混凝土交界面产生裂缝，附加钢筋出现滑移的现象，对连接部位有着较大削弱，既不利于结构整体受力，也在实际使用过程中埋下隐患。

技术实现要素：

基于现有装配式预制板以及采用附加钢筋连接节点的不足，本实用新型目的在于提供一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板，该构造成分利用带弯锚端的附加钢筋取代传统预制板外伸钢筋，受力安全合理、施工简单高效，降低预制板的预制成本，加强叠合板与周边构件、现浇层之间的整体性，提高钢筋混凝土预制板与周边构件、现浇层的节点强度与刚度，增强结构的承载能力。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案进行实现：

一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板，主要由钢筋混凝土预制板和附加钢筋组成；钢筋混凝土预制板采用四周不出筋设计，附加钢筋一端连接在钢筋混凝土预制板上，另一端连接在周边构件上；多根附加钢筋纵向间隔设置；附加钢筋在钢筋混凝土预制板和周边构件内的锚固长度与附加钢筋的间距同时满足《装配式混凝土结构技术规程》(jgj1-2014)和《装配式混凝土结构建筑技术规范》(gbt51231-2016)的规定；在附加钢筋的两端分别设有弯锚端，附加钢筋和弯锚端一体成型；连接在钢筋混凝土预制板上的每一根附加钢筋的弯锚端通过设置在钢筋混凝土预制板和周边构件上的槽口安装，弯锚端安装在槽口后在槽口周边通过填缝固定；填缝由高强度填缝材料形成；附加钢筋另一端的弯锚端固定在周边构件上；周边构件为另一块钢筋混凝土预制板或边支座；弯锚端与附加钢筋形成80°～100°的夹角；弯锚端的长度小于钢筋混凝土预制板厚度的1/2，且大于20mm。

为进一步实现本发明目的，优选地，如果周边构件为边支座，附加钢筋的另一端的弯锚端伸入边支座的后浇混凝土中，在混凝土浇筑完成后固定在现浇层中。

优选地，如果周边构件为另一块钢筋混凝土预制板，附加钢筋另一端的弯锚端固定在另一块钢筋混凝土预制板的方式与附加钢筋一端的弯锚端固定在钢筋混凝土预制板的方式相同。

优选地，所述的弯锚端与附加钢筋形成90°的夹角。

优选地，所述的弯锚端的截面为圆形、椭圆形、矩形或梯形。

优选地，所述的槽口为圆柱状，槽口截面直径大于弯锚端截面直径10～20mm。

优选地，所述的附加钢筋的直径大于预制板中纵向受力钢筋的直径，且不小于6m。

优选地，所述的高强度填缝材料为膨胀水泥砂浆、ptb胶浆、高强度聚合物水泥防水砂浆或高弹性有机硅改性聚氨酯砂浆。

优选地，所述的钢筋混凝土预制板与现浇层的厚度同时满足《装配式混凝土结构技术规程》(jgj1-2014)和《装配式混凝土结构建筑技术规范》(gbt51231-2016)的相关规定。

本实用新型中，在节点受到侧向剪力时的传力路径为：叠合板混凝土→槽口→附加钢筋板侧弯锚端→附加钢筋中部→附加钢筋支座处弯锚端→板周边支座构件。

本实用新型中，在节点受到竖向荷载时的传力路径为：叠合板跨中部分混凝土→叠合板内钢筋网→附加钢筋板侧弯锚端→附加钢筋中部→附加钢筋支座处弯锚端→板周边支座构件。

本实用新型中，在带弯锚端的附加钢筋搁置在采用四周不出筋设计的钢筋混凝土预制板槽口上后，使用高强度填缝材料对节点处的缝隙进行填充，填缝材料握裹住附加钢筋弯锚端，防止在浇筑现浇层后填缝内出现空洞，在受到外荷载时弯锚端拔出破坏，同时增强结构的整体性。

本实用新型采用了带弯锚端的附加钢筋，该新型附加钢筋将两端进行80°～100°弯曲形成弯锚端。附加钢筋的弯锚端提高了梁板节点的侧向抗剪承载能力，使附加钢筋受到较大荷载时能与梁支座紧密连接，不易被拔出。

本实用新型的发明构思为：采用四周不出筋钢筋混凝土预制板，不仅能有效降低模板的制作费用，还能够避免传统预制板伸出钢筋在运输吊装过程中发生钢筋弯曲、不同构件钢筋之间的矛盾。通过在采用不出筋技术的钢筋混凝土预制板板面开设圆柱状槽口，将附加钢筋弯锚端伸入槽口，为带附加钢筋的设置提供定位，缩短了附加钢筋绑扎的时间，既保证在现浇层混凝土浇筑过程中附加钢筋不发生偏移，又能通过带弯锚端的附加钢筋增强叠合板与支座之间的节点强度与刚度，有利于叠合板传来的荷载更好地传递至支座位置，提高结构的承载能力。

与现有技术相比，本实用新型的优势为：

1、本实用新型提出的带槽孔钢筋混凝土预制板采用四周不出筋设计，在工厂预制时，根据附加钢筋配置情况设置相应的槽孔，不需要根据预制板的配筋情况制作不同模板，降低预制板造价，提高钢筋混凝土预制板板生产、运输、吊装的效率；

2、带弯锚端的附加钢筋设置简便，只需根据槽孔位置设置附加钢筋，简化现场施工作业程序，降低施工难度，使现场安装更加高效；

3、附加钢筋弯锚端和预制板槽孔的设计使附加钢筋在进行现浇层混凝土浇筑过程中不发生偏移，有效保证施工质量；

4、附加钢筋锚固在钢筋混凝土预制板和支座内，使附加钢筋在受到较大荷载时不易被拔出，加强叠合板与周边构件、现浇层之间的整体性，提高钢筋混凝土预制板与周边构件、现浇层的节点强度与刚度，增强结构的承载能力。

附图说明

图1为一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板的结构示意图。

图2为带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板同时与边支座和中间支座连接示意图。

图3为图2中一块钢筋混凝土预制板的俯视图；

图4为图2的俯视图。

图5为带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板与边支座连接放大图。

图6为带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板与中间支座连接放大图。

图7为带弯锚端附加钢筋结构示意图。

图中示出：钢筋混凝土预制板1、槽口1a、填缝1b、边支座2a、中间支座2b、现浇层3、附加钢筋4、弯锚端5。

具体实施方式

为更好地支持本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图7所示，一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板，主要由钢筋混凝土预制板1、槽口1a、填缝1b、附加钢筋4和弯锚端5组成；钢筋混凝土预制板1采用四周不出筋设计，附加钢筋4和弯锚端5一体成型；弯锚端5为两个，分别设置在附加钢筋4的两端；附加钢筋4一端连接在钢筋混凝土预制板1上，另一端连接在周边构件上；多根附加钢筋4纵向间隔设置；连接在钢筋混凝土预制板1上的每一根附加钢筋4的弯锚端5通过设置在钢筋混凝土预制板1和周边构件上的槽口1a安装，弯锚端5安装在槽口1a后在槽口1a周边通过填缝1b固定；填缝1b由高强度填缝材料形成；附加钢筋4另一端的弯锚端5固定在周边构件上；附加钢筋4在钢筋混凝土预制板1和周边构件内的锚固长度与附加钢筋4的间距满足同时《装配式混凝土结构技术规程》(jgj1-2014)和《装配式混凝土结构建筑技术规范》(gbt51231-2016)的规定；周边构件为另一块钢筋混凝土预制板1或边支座2a；弯锚端5与附加钢筋4形成80°～100°的夹角；弯锚端5的长度小于钢筋混凝土预制板1厚度的1/2，且大于20mm。

优选地，如果周边构件为边支座2a，附加钢筋4的另一端的弯锚端5伸入边支座2a的后浇混凝土中，在混凝土浇筑完成后固定在现浇层3中。

优选地，弯锚端5与附加钢筋4形成90°的夹角。

优选地，槽口1a为圆柱状，槽口1a直径应大于弯锚端5直径的10～20mm。

优选地，附加钢筋4的直径应大于预制板中纵向受力钢筋的直径，且不小于6mm。

优选地，弯锚端5的截面可为圆形、椭圆形、矩形或梯形，其直径不应小于附加钢筋直径。

优选地，高强度填缝材料包括膨胀水泥砂浆、ptb胶浆、高强度聚合物水泥防水砂浆、高弹性有机硅改性聚氨酯砂浆等。

一种带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板的制备方法，采用如下步骤：

步骤一：预制厂根据钢筋混凝土预制板1设计要求制作模具，在模具内绑扎钢筋，并浇筑混凝土，在混凝土浇筑后，在同时满足《装配式混凝土结构技术规程》(jgj1-2014)和《装配式混凝土结构建筑技术规范》(gbt51231-2016)要求下根据设计确定附加钢筋4位置，将实心圆柱状端头插入混凝土中，待混凝土初凝之后拔出端头，形成圆柱状槽口；

步骤二：根据设计需求将附加钢筋4两个端部分部制成弯锚端5；

步骤三：将带槽口1a的钢筋混凝土预制板1、带弯锚端5的附加钢筋4运输，吊装搁置在板周边支座构件上；

步骤三：将附加钢筋4的弯锚端5搁置在钢筋混凝土预制板1的槽口内；

步骤四：在附加钢筋4的弯锚端5与钢筋混凝土预制板1的槽口1a的缝隙内灌注高强度填缝材料，形成填缝1b；

步骤五：设置现浇层3模板，并绑扎现浇层3的面筋；

步骤六：在现浇层3模板内浇筑混凝土并振捣，形成钢筋混凝土预制板1与现浇层3组成与周边支座构件紧密联系的叠合板。叠合板由钢筋混凝土预制板1与现浇层3结合形成。

如图2、3、4、5所示，带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板与边支座2a连接是在需要将一块带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板搭接在建筑的边梁或边墙上时应用。边支座2a呈长方体状。

需要先将钢筋混凝土预制板1吊装至呈长方体的边支座上表面边缘，再根据带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板上表面所开槽口1a的数量，将多根附加钢筋4的其中一个弯锚端5分别安装在多个槽口1a内，并采用高强度填缝材料对弯锚端5与槽口1a之间的缝隙进行填充，形成填缝1b，加强附加钢筋弯锚端5与钢筋混凝土预制板1之间的连接强度，附加钢筋4的另一弯锚端5在完成边支座2a的后浇层混凝土浇筑后锚固在现浇层3内；相较于传统直锚的方式，弯锚端5能在更大程度上保证附加钢筋在受到较大施工荷载甚至地震作用时紧紧锚固在所在构件内不被拔出，避免节点的破坏。

如图2、3、4、6所示，带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板与中间支座2b连接是在需将两块带弯锚端附加钢筋连接的钢筋混凝土预制板搁置在同一中间梁或墙上时应用，中间支座2b为长方体结构。先将两块带槽口1a的钢筋混凝土预制板1分别搁置在中间支座上表面两侧。再根据设计的要求对多根附加钢筋进行布置，将附加钢筋4的两个弯锚端5分别搁置在两块钢筋混凝土预制板1相对应的槽口1a内之后，采用高强度填缝材料对弯锚端5和槽口1a之间的缝隙进行灌注，形成填缝1b，保证填缝内不出现空洞而形成薄弱点。之后在钢筋混凝土预制板1与中间支座两侧支起模板并浇筑混凝土，预制板1与现浇层3共同组成叠合板。由于在正常使用过程中，中间支座2b作为整体结构负弯矩最大的位置，往往面临叠合板与中间支座的拼缝处发生开裂的风险，因为混凝土最可能产生开裂的位置就是弯矩最大的地方，一个是板跨中正弯矩最大处，另一个就是中间支座负弯矩最大处，不少装配式建筑就是在这些地方发生开裂。在这种情况下，采用带弯锚端的附加钢筋4，其弯锚端5在负弯矩作用下仍然能紧紧锚固于两块钢筋混凝土预制板1内，将叠合板内受到的荷载通过附加钢筋进行传递，而非完全由现浇层3混凝土进行传递。采用传统附加钢筋进行拼缝连接时，附加钢筋缺乏与预制板3的联系，单纯的现浇层3混凝土传递弯矩效率低，往往导致叠合板与中间支座2b的拼缝处由于承担了过大的弯矩而开裂。而采用带有弯锚端5的附加钢筋4加强了叠合板与中间支座2b的之间的导荷能力，有效避免这种情况的发生。

本实用新型的叠合板受到侧向剪力时的传力路径为：叠合板→槽口→附加钢筋板侧弯锚端→附加钢筋→附加钢筋支座处弯锚端→板周边支座构件。

本实用新型的叠合板受到竖向荷载时的传力路径为：叠合板跨内混凝土→叠合板内钢筋网→附加钢筋板侧弯锚端→附加钢筋→附加钢筋支座处弯锚端→板周边支座构件。

采用带弯锚端的附加钢筋在连接预制板与中间支座2b的使用过程中，能保证在中间支座受到较大负弯矩作用下，弯锚端5仍然能紧密锚固于两块筋混凝土预制板1内，将受到的荷载导入中间支座，进而减小叠合板与板周边支座构件之间的拼缝产生裂缝的可能性。同时，由于附加钢筋4的弯锚端5直接锚固在预制板1中，附加钢筋4的其余部分位于现浇层3中，使新旧混凝土之间能通过钢筋实现更高强度的联系，相互接触面积也相对增加，从而有效避免了新旧混凝土交界面的开裂，这是对规范中附加钢筋作用的重要补充，弥补了传统做法的不足。

本实用新型中，在附加钢筋弯锚端5搁置在钢筋混凝土预制板1的槽口1a上后，使用高强度填缝材料对槽口与附加钢筋弯锚端5的缝隙1b进行填充，填缝材料握裹住附加钢筋弯锚端5，防止现浇层混凝土浇筑过程中形成空洞，同时增强新、旧混凝土之间的整体性。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。