一种预制圈梁
阅读说明：本技术 一种预制圈梁 (Prefabricated ring beam ) 是由 张启迪 包晗 喻涛 薛东 侯林 段劲夫 樊山 刘启峰 肖键 胡文超 易丹 孔超 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及装配式墙体技术领域,公开了一种预制圈梁。预制圈梁是预制结构件,包括圈梁内层和圈梁外层,圈梁内层由轻质墙体材料制得,圈梁外层由普通混凝土制得,圈梁外层设有预埋钢筋；或圈梁内层由普通混凝土制得,圈梁外层由轻质墙体材料制得,圈梁内层设有预埋钢筋。本发明的预制圈梁通过预制构件进行装配施工,施工工序简单,施工时间短,施工环境好,通过内外双层的结构设计,减轻了圈梁的自重,改善了预制圈梁在连接处的受力情况,提高了装配式墙体的稳定性,尤其适用于轨道交通及其它公共建筑大空间的装配式墙体中。(The invention relates to the technical field of assembled walls and discloses a prefabricated ring beam. The prefabricated ring beam is a prefabricated structural part and comprises a ring beam inner layer and a ring beam outer layer, wherein the ring beam inner layer is made of light wall materials, the ring beam outer layer is made of common concrete, and the ring beam outer layer is provided with embedded steel bars; or the inner layer of the ring beam is made of common concrete, the outer layer of the ring beam is made of light wall materials, and the inner layer of the ring beam is provided with embedded steel bars. The prefabricated ring beam is assembled and constructed through prefabricated components, construction procedures are simple, construction time is short, construction environment is good, the self weight of the ring beam is reduced through the structural design of the inner layer and the outer layer, the stress condition of the prefabricated ring beam at the connecting part is improved, the stability of the assembled wall is improved, and the prefabricated ring beam is particularly suitable for the assembled wall in large spaces of rail transit and other public buildings.)
技术领域
本发明涉及装配式墙体技术领域，特别是一种预制圈梁。
背景技术
随着国家对实心粘土砖的生产限制以及装配式建筑的推广，装配式建筑将会是以后的发展趋势，成为我国建筑结构发展的重要方向，装配式建筑的墙体主要通过预制的墙板拼装组成，常规的住宅建筑高度在三米左右，直接通过预制墙板进行水平方向上的拼装即可。
在轨道交通及其它大型公共建筑工程中，其内墙高度往往超过常规的住宅建筑。当内墙的高度较高时，装配式墙体施工需要设置圈梁对预制墙板进行竖向的拼装装配，而现有传统的圈梁通常是现场浇筑，施工工序复杂，施工时间长，现场产生的废渣、废料多，施工的环境差，且现浇的混凝土圈梁自重较大，使圈梁连接处的受力较大，进而影响装配式墙体的稳定性，难以满足墙体较高的抗震要求。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术中现浇制作的圈梁，施工工序复杂，施工时间长，施工的环境差，且现浇的混凝土圈梁自重较大，影响装配式墙体的稳定性的问题，提供一种预制圈梁，施工工序简单，施工时间短，施工环境好，减轻了圈梁的自重，改善了圈梁在连接处的受力情况，提高了装配式墙体的稳定性，尤其适用于轨道交通及其它公共建筑大空间的装配式墙体中。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种预制圈梁，所述预制圈梁是预制结构件，所述预制圈梁包括圈梁内层和圈梁外层，所述圈梁内层由轻质墙体材料制得，所述圈梁外层由普通混凝土制得，所述圈梁外层设有预埋钢筋；或所述圈梁内层由普通混凝土制得，所述圈梁外层由轻质墙体材料制得，所述圈梁内层设有预埋钢筋。
所述预制圈梁是提前制作好的预制构件，能够直接进行装配式施工，施工工序简单，避免了现浇施工产生的废渣、废料，同时施工环境好，无需等待混凝土的养护周期，有效控制了施工时间，所述轻质墙体材料多为复合材料，如加气混凝土、玻璃纤维增强混凝土或轻集料混凝土等等，所述预制圈梁设计为内外双层结构，一层采用所述普通混凝土，并在所述普通混凝土内设置所述预埋钢筋提高了所述预制圈梁的结构强度，另一层采用轻质墙体材料，能够使所述预制圈梁在固定体积下有效减少自身的重量，改善所述预制圈梁在连接处的受力情况，提高了装配式墙体的稳定性，且便于运输拼装所述预制圈梁。因此，本发明的一种预制圈梁，通过预制构件进行装配施工，施工工序简单，施工时间短，施工环境好，通过内外双层的结构设计，减轻了圈梁的自重，改善了所述预制圈梁在连接处的受力情况，提高了装配式墙体的稳定性，尤其适用于轨道交通及其它公共建筑大空间的装配式墙体中。
优选地，所述轻质墙体材料为加气混凝土、玻璃纤维增强混凝土或轻集料混凝土。
所述加气混凝土隔音效果以及抗震性能好；所述玻璃纤维增强混凝土的装饰性好，便于造型；所述轻集料混凝土的防渗效果以及保温效果好，预制圈梁选用的轻质墙体材料可以根据装配式墙体实际侧重的作用进行选择。
优选地，所述预埋钢筋作为所述预制圈梁的主筋，所述预埋钢筋的两端固定连接有灌浆套筒，所述灌浆套筒设于所述预制圈梁内，所述灌浆套筒用于连接钢筋。
在构造柱相应的连接面设置连接钢筋，将连接钢筋插入灌浆套筒中，进行灌浆固结就能够完成所述预制圈梁和构造柱的连接，所述灌浆套筒与所述预制圈梁的主筋固定，有效提高了所述预制圈梁的连接性能，所述预制圈梁主要通过设置在两端的灌浆套筒进行拼装连接，拼装工序简单，无需进行焊接或现场浇筑，连接强度好，且灌浆套筒的连接方式适用于大直径钢筋之间的连接，不仅相较于现浇施工更加绿色环保，还不受钢筋种类和直径大小的限制。
优选地，所述预埋钢筋作为所述预制圈梁的主筋，所述预埋钢筋的两端伸出所述预制圈梁。
所述预制圈梁主要通过两端伸出的所述预埋钢筋进行拼装连接，直接通过主筋进行连接能够有效增强预制圈梁的连接强度，提高装配式墙体的整体性；可以将伸出的所述预埋钢筋与构造柱的钢筋结构焊接连接，或者在构造柱上设置灌浆套筒，所述预埋钢筋固定于灌浆套筒中。
优选地，所述预埋钢筋作为所述预制圈梁的主筋，所述预埋钢筋的一端伸出所述预制圈梁，所述预埋钢筋的另一端固定连接有灌浆套筒，所述灌浆套筒设于所述预制圈梁内，所述灌浆套筒用于连接钢筋。
所述预埋钢筋伸出所述预制圈梁的一端可以与另一根预制圈梁设有灌浆套筒的一端固定连接，即多个所述预制圈梁可以互相拼接，提高了预制圈梁拼装的灵活性，能够适用于装配式墙体的多种工况。
优选地，所述预制圈梁的端面设有定位凸台或定位凹槽，所述定位凸台或所述定位凹槽用于定位拼装构造柱。
所述预制圈梁的端面设置为所述定位凸台，则构造柱相应的连接面设有适配所述定位凸台的定位凹槽；或所述预制圈梁的端面设置为所述定位凹槽，则构造柱相应的连接面设有适配所述定位凹槽的定位凸台；通过所述定位凸台和所述定位凹槽的咬合拼接，进一步提高了所述预制圈梁的连接强度，进一步提高装配式墙体的整体性，同时也便于所述圈梁能够快速定位对齐进行拼装，提高拼装效率。
优选地，所述预制圈梁的侧面设有凸台或凹槽；所述凸台或所述凹槽用于定位拼装预制墙板。
所述预制圈梁的侧面设置为所述凸台，则预制墙板相应的连接面设有适配所述凸台的凹槽；或所述预制圈梁的侧面设置为所述凹槽，则预制墙板相应的连接面设有适配所述凹槽的凸台；通过所述凹槽和所述凸台的咬合拼接，进一步提高了所述预制圈梁和预制墙板连接的稳定性，同时也便于所述构造柱和预制墙板对齐拼装，提高拼装效率。
优选地，所述凸台或所述凹槽设于所述预制圈梁一个侧面上；或所述凸台或所述凹槽设于所述预制圈梁相对的两个侧面上。
所述预制圈梁可以作为装配式墙体的地梁，即所述预制圈梁仅需一个侧面与预制墙板进行拼接固定，通过所述凸台或所述凹槽能够对预制墙板进行快速准确的拼装，提高拼装效率，未设置所述凸台或所述凹槽的侧面便于所述预制圈梁进行地面找平；所述预制圈梁相对两个侧面上均设有所述凸台或所述凹槽，则作为预制墙板接高的连接构件，所述凸台或所述凹槽便于所述预制圈梁的上方和下方均拼装连接预制墙板，提高拼装效率。
优选地，所述预制圈梁的截面为矩形，所述圈梁外层的截面为回字形，所述预埋钢筋设有多根，多根所述预埋钢筋环绕矩形的形心位置设置。
所述预制圈梁为长方体的预制结构件，适用于大多数预制墙板的连接，所述预埋钢筋均匀分布于预制圈梁内，能够有效提高预制圈梁的整体强度。
优选地，所述预埋钢筋套设有多个箍筋，多个所述箍筋在所述预埋钢筋的轴向上间隔设置。
所述箍筋围绕所述预埋钢筋进行固定，所述预埋钢筋与所述箍筋能够形成柱状的钢筋笼结构，进一步加强了所述预制圈梁的结构强度，提高装配式墙体的稳定性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种预制圈梁，通过预制构件进行装配施工，施工工序简单，施工时间短，施工环境好，通过内外双层的结构设计，减轻了圈梁的自重，改善了所述预制圈梁在连接处的受力情况，提高了装配式墙体的稳定性，尤其适用于轨道交通及其它公共建筑大空间的装配式墙体中；
2、通过灌浆套筒的连接方式，拼装工序简单，无需进行焊接或现场浇筑，连接强度好，适用于大直径钢筋之间的连接，不仅相较于现浇施工更加绿色环保，还不受钢筋种类和直径大小的限制；
3、通过凸台或凹槽的结构设计，使预制圈梁能够适用于装配式墙体中不同的连接位置，便于与预制墙板对齐拼接，提高了拼装效率；
4、本发明的一种预制圈梁，结构强度适宜，连接稳固，在高大的装配式墙体施工中实用性强，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是实施例1所述一种预制圈梁的第一种结构形式的结构示意图；
图2是实施例1所述一种预制圈梁中部位置的横截面图；
图3是实施例1所述一种预制圈梁的第二种结构形式的结构示意图一；
图4是实施例1所述一种预制圈梁第二种结构形式的结构示意图二；
图5是实施例1所述一种预制圈梁的第三种结构形式的结构示意图；
图6是实施例2所述一种预制圈梁的结构示意图；
图7是实施例2所述一种预制圈梁中部位置的截面图；
图中标记：1-预制圈梁，2-圈梁内层，3-圈梁外层，4-预埋钢筋，5-灌浆套筒，6-定位凹槽，7-凸台，8-箍筋。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本发明的一种预制圈梁，预制圈梁1是预制结构件，预制圈梁1包括圈梁内层2和圈梁外层3，圈梁内层2由轻质墙体材料制得，圈梁外层3由普通混凝土制得，圈梁外层3设有预埋钢筋4；
在本实施例中，如图2所示，预制圈梁1是截面为矩形的长方体结构，圈梁内层2由加气混凝土组成，圈梁外层3是截面为“回”字形的长方体空心结构件，采用的普通混凝土制作，预埋钢筋4与普通混凝土具有更好的粘结力，相应将预埋钢筋4设于普通混凝土内，预埋钢筋4作为预制圈梁1的主筋沿预制圈梁1的轴向设置有四根，四根预埋钢筋4分别位于圈梁外层3相邻内外顶点的中间位置，还设有箍筋8，箍筋8围绕四根预埋钢筋4进行焊接固定，多个箍筋8沿预制圈梁1的轴向间隔均匀设置，四根预埋钢筋4和多个箍筋8在预制圈梁1内形成柱状的钢筋笼结构。
预制圈梁1的侧面设有凸台7，凸台7沿圈梁的轴向延伸有一定的长度，凸台7用于连接固定预制墙板，且该预制墙板的顶面和/或底面设有与凸台7适配的凹槽；若预制圈梁1仅有一个侧面设有凸台7，则该预制圈梁1适合作为装配式墙体的地梁，即作为地梁的预制圈梁1只需要在其上方连接固定预制墙板；若预制圈梁1相对的两个侧面均设有凸台7，则该预制圈梁1适合作为预制墙板接高的连接构件，即作为装配式墙体整个框架的中部横梁，预制圈梁1相应会在其上方和下方均连接固定预制墙板。
预制圈梁1连接端面的结构形式可以有以下三种，如图1所示，第一种是：四根预埋钢筋4在预制圈梁1的两端均固定有灌浆套筒5，灌浆套筒5均位于预制圈梁1的内部，且灌浆套筒5刚好露出预制圈梁1的端面，在预制圈梁1的两个端面，四个灌浆套筒5的形心位置还设有定位凹槽6；
如图3所示，第二种是：四根预埋钢筋4均伸出预制圈梁1的两个端面，在预制圈梁1的两个端面，四根预埋钢筋4的形心位置还设有定位凹槽6，或者如图4所示，采用焊接的连接方式则不需要设置定位凹槽6；
如图5所示，第三种是：四根预埋钢筋4仅伸出预制圈梁1的一个端面，在预制圈梁1的另一端，四根预埋钢筋4固定有灌浆套筒5，灌浆套筒5均位于预制圈梁1的内部，且灌浆套筒5刚好露出该端的端面，在预制圈梁1两个端面的形心位置设有定位凹槽6。
预制圈梁1固定于构造柱之间，三种结构形式都可以使用，构造柱与预制圈梁1设有灌浆套筒5的端面连接时，构造柱的连接面上则设置预埋的连接钢筋，连接钢筋的位置与灌浆套筒5适配，连接钢筋能够插入灌浆套筒5中并通过灌浆固结，连接面上设有适配定位凹槽6的定位凸台；
构造柱与预制圈梁1伸出预埋钢筋4的端面连接时，构造柱可以在连接面设置预埋的灌浆套筒5，灌浆套筒5与构造柱的主筋焊接固定，灌浆套筒5的位置与预埋钢筋4适配，预埋钢筋4能够插入灌浆套筒5中并通过灌浆固结，连接面上设有适配定位凹槽6的定位凸台；或者预埋钢筋4直接与构造柱伸出的钢筋结构固定焊接，则构造柱相应不需要设有定位凸台。
当构造柱之间仅连接一根预制圈梁1时，预制圈梁1的第一种连接结构形式较为简单，预制圈梁1的两端均通过灌浆套筒5进行固定连接，连接性能好，且构造柱的连接面仅设置连接钢筋易于操作，无需通过焊接或在其连接处进行现浇施工，施工环境好，施工效率高。
当构造柱之间连接多根预制圈梁1时，则多根预制圈梁1之间会进行相互拼接，预制圈梁1的第三种连接结构形式则适合多个预制圈梁1的拼装，一根预制圈梁1伸出预埋钢筋4的一端可以与另一根预制圈梁1设有灌浆套筒5的一端固定连接，多个预制圈梁1依此便于重复拼接加长；当然也可以将三种连接结构形式的预制圈梁1组合使用，完成预制圈梁1与预制圈梁1之间的拼装连接。
在本实施例中，预制圈梁1侧面设置的凸台7也可以替换为凹槽，则需要连接的预制墙板相应设置适配的凸台7即可；预制圈梁1端面设置的定位凹槽6也可以替换为定位凸台，则所需连接构造柱的连接面相应设置适配的定位凹槽6即可。
实施例2
与实施例1不同的是，圈梁内层2由普通混凝土制得，圈梁外层3由轻质墙体材料制得，圈梁内层2设有预埋钢筋4。
在本实施例中，四根预埋钢筋4相应设于圈梁内层2的四个转角处，预制圈梁1的三种连接结构形式中，相应有适应的位置调整，如图6-图7所示，预埋钢筋4在预制圈梁的两端均连接有灌浆套筒5，则灌浆套筒5也相应设在了圈梁内层2，预制圈梁1端面也没有设置定位凹槽6或定位凸台，该预制圈梁1同样便于连接于构造柱之间，保证了连接强度与自身的结构强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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