专利名称：小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖的制作方法
技术领域：
本发明是一种应用于土木工程现浇混凝土楼盖结构的新技术，属于土木工程结构设计与施工领域。
背景技术：
国家规程(CECE1752004)《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》已经由中国计划出版社出版并公布实施，2005年7月中国在上海同济大学首次召开全国现浇混凝土空心楼盖技术研讨会。湖南省长沙市五一广场中山国际大厦8楼长沙巨星轻质建材公司的邱则有于2000.07.18申请国家发明专利“钢骨砼现浇空心楼盖及其施工方法”(申请号00113551.1)，获得批准。该专利的主要内容是“本发明是一种钢骨砼现浇空心楼盖及其施工方法，其特征在于制成的现浇钢筋砼内部含有抽芯成孔的空腔和钢骨。其施工方法为安装钢骨，将其两端放置承重墙(柱)上；支模，铺设压型钢板或可拆式模板；铺设钢筋；预埋芯模，将芯模固定定位；浇注振捣砼、养护、在砼凝结硬化到适当强度抽出芯模；拆除可拆式模板。本发明具有承载能力大、抗震性能好和施工方便的优点。”。同时，邱则有还申请另一项实用新型专利“钢骨砼现浇空心楼盖”(申请号00225248.1)。其主要内容是“本实用新型是一种现浇钢筋砼空心楼盖，其特征在于制成的现浇钢筋砼内部含有抽芯成孔的空腔和钢骨。具有承载能力大、抗震性能好和施工方便、造价低、自重轻、无内模、受力性能好等优点，特别适用于高层建筑和大跨度结构的现浇楼板”。
现有的“现浇混凝土空心楼盖结构”技术特征是(1)“内部含有抽芯成孔的空腔”；(2)“特别适用于高层建筑和大跨度结构的现浇楼板”。
我国现有的《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ38-2001)和有关已经发表的论文论著中没有提汲“小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖”问题。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖及其施工方法，该密肋夹心楼盖板厚度减小，隔音和保温效果好，刚度较好，其抗震性能较普通钢筋混凝土楼盖有大幅度提高，适用于中小跨度的民用住宅楼盖。
技术方案本发明的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖的结构为最下层为第一层浇筑的细石混凝土，在第一层浇筑的细石混凝土的中间为钢肋下表面钢丝网；最上层为第二层浇筑的混凝土，在第二层浇筑的混凝土的中间为钢肋上表面钢丝网；在钢肋下表面钢丝网与钢肋上表面钢丝网之间设有井字形钢骨密肋，在井字形钢骨密肋与钢肋下表面钢丝网、钢肋上表面钢丝网之间设有型钢的上下翼缘的缀板；在两井字形钢骨密肋之间的第一层浇筑的细石混凝土上设有断面呈拱形的含有轻质多孔材料的芯包，在含有轻质多孔材料的芯包与钢肋上表面钢丝网之间设有砂浆垫块。
在钢肋的两个型钢之间设有固定钢肋上表面钢丝网的U形扣件，并浇筑有型钢之间浇筑的细石混凝土。在井字形钢骨密肋的交叉点设有联接在交叉点断开的型钢的翼缘联接板，在交叉点型钢内侧横隔板，在交叉点联接型钢内侧横隔板和在交叉点断开的型钢的腹板的联接板；尽可能避免短向钢肋中的型钢在交叉点断开。含有轻质多孔材料的芯包的中间为轻质多孔废料或干草，在轻质多孔废料或干草上面为拱起的芯包交叉肋，在轻质多孔材料或干草的下面为芯包底面的封闭边框，在拱起的芯包交叉肋和封闭边框的外侧包有编织布。采用两槽钢或两角钢及其上下翼缘的缀板组成钢肋；钢肋与钢肋之间的中心距取300-900mm；用于短跨跨度3-7M时，钢骨混凝土密肋夹心楼盖的楼板厚度可取9-18cm。
本发明的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖的施工方法为1).首先焊接型钢使其成为以有支承边为边界的整片井字形钢骨密肋，在组成型钢肋的单侧表面焊钢丝网或采用绑扎后焊在型钢肋上的方法，钢丝网的钢丝直径小于等于4mm，间距30-50mm；2).同时，搭脚手、铺钢骨混凝土密肋夹心楼盖的底模，底模上表面距将要按放的钢肋下表面的钢丝网层至少15mm；3).将井字形钢骨密肋整体吊装就位，端部搁在墙或梁柱上，就位后，焊有钢丝网的侧面在下，没有焊钢丝网的侧面在上；4).浇第一层浇筑的细石混凝土，并用平板震动器震实，第一层浇筑的细石混凝土和第二层混凝土即第二层浇筑的混凝土层的界面位于井字形钢骨密肋的型钢肋底向上15mm，第一层混凝土用细石混凝土，细石混凝土中骨料最大粒径12mm，混凝土的强度等级大于等于C25级，在井字形钢骨密肋的两型钢之间，同时用该细石混凝土填充至井字形钢骨密肋顶面，并捣实；5).将含有轻质多孔材料的芯包，在第一层混凝土没有结硬前，放置在井字形钢骨密肋之间，一般情况下芯包的底面为方形，其底边和型钢肋轴线平行放置。其底边四角向下伸出，按放就位时插入第一层浇筑的细石混凝土中，支承在钢肋的下翼缘上，含有轻质多孔材料芯包的顶点高度达到井字形钢骨密肋的上翼缘的上表面向下15mm处；其顶点放置水泥砂浆垫块，以垫起上板面钢丝网的高度位置；6).按放钢肋上表面钢丝网在钢肋上表面位置，采用U形扣件扣住钢肋上表面钢丝网中在钢肋轴线上的钢丝，U形扣件的开口向下插入没有凝固的型钢之间浇筑的细石混凝土中，上表面钢丝网的钢丝直径小于等于4mm，间距50-200mm，用焊接钢丝网，或采用绑扎；7).第一层浇筑的细石混凝土浇筑完毕3小时内(当温度为20℃时)浇第二层浇筑的混凝土，混凝土强度等级大于等于C25级，用平板震动器震实混凝土。
有益效果该结构构造的特点是(1)钢丝网增强混凝土上下板面，比已有采用钢筋的方法更方便，更适合制作薄板；(2)上板面采用多个混凝土空间拱，拱脚支承于其四周的钢骨混凝土空间密肋上，钢骨混凝土空间密肋的肋中心线间距为300-900mm，常用肋中心线间距600mm；两个方向的肋高相同。这种结构构造不同于以往方法；(3)板芯采用轻质多孔无毒害的废料(或干草)预制作的芯包垫出孔隙，不同于抽芯成孔；(4)板的总厚度较小(9-18cm)，主要用于中小跨度(3-7M，最大跨9M)的现浇楼板，现有抽芯法制作现浇空心楼盖技术很难实现。
该结构的施工方法特点(1)每个周边可支撑的楼板单元中的型钢肋在地面焊接成整体，并在单面焊上钢丝网后整体翻转(即使焊钢丝网的一面朝下)吊装就位；(2)不用抽芯，而采用预制作的芯包永久性的垫在板芯，形成夹芯板；(3)钢肋就位后，先浇筑下板面混凝土，按放芯包后再贴于钢肋上表面按放上板面钢丝网，二次浇筑混凝土。
①内芯夹有轻质多孔材料的楼盖比实心楼盖有更好的隔音和保温效果。
②由于采用双向井字形密肋骨架和钢丝网薄板面层，使板厚度减小，适用于中小跨度的民用住宅楼盖，免补了现有空心楼盖技术的不足。
③材料组合合理，充分发挥各种材料的作用。混凝土抗压强度高，抗拉强度低，因此，做成空间拱的形式；金属材料不易开裂，刚度较好，和混凝土组合做肋，用以抗弯曲。钢丝网对抗裂有益，因此用在板的上下表面。
④钢骨混凝土密肋和钢丝网增强混凝土薄板技术增加了楼盖结构总体和局部的延性，其抗震性能较普通钢筋混凝土楼盖有大幅度提高。
图1为本发明应用时的总体结构示意图。
图2为发明应用时的钢肋交叉联结点构造示意图举例。
图3为图2中的A-A剖示图。
图4为型钢拼成钢肋的剖面形式举例示意。
图5为装有轻质多孔废料的芯包结构侧视示意图。
图6为图5中芯包的平面结构示意图。
以上的图中有第一层浇筑的细石混凝土1，型钢之间浇筑的细石混凝土11，第二层浇筑的混凝土2；钢肋下表面钢丝网3；钢肋上表面钢丝网4；砂浆垫块41；U形扣件42；井字形钢骨密肋5；翼缘的缀板51；翼缘的联接板52；横隔板53；型钢腹板的联接板54；含有轻质多孔材料的芯包6；轻质多孔废料或干草61；拱起的芯包交叉肋62；芯包的肋脚63；芯包底面的封闭边框64；编织布65；细铁丝扣66；具体实施方式
首先，进行结构设计。根据中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)，计算荷载。按双向板荷载计算方法，将每个空间拱上的荷载传递到肋上。可近似的取沿肋轴线平均线荷载进行内力计算，并按静荷载和活荷载分别计算后组合。按现有的钢筋混凝土井字楼盖肋梁内力计算方法计算内力，建议优先考虑线弹性计算方法，不宜采用塑性内力重分布的方法。可假设本发明的钢骨混凝土肋为双T形计算截面。计算时，不考虑受拉区和受压区钢丝网的作用，但是，当受压区有型钢的翼缘时，必须考虑型钢翼缘的抗压作用。设计计算和型钢肋拼焊方式等构造必须附合中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)、《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)，也必须参考中国工程建设标准化协会标准《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)、钢丝网架水泥夹心板隔墙施工技术规程(DBJ01-97)、《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》(CECE1752004)。关于混凝土保护层厚度问题，本发明按钢丝网的保护层考虑。
楼盖在现场施工前必须制作好井字形型钢密肋和楼盖的芯包。由于本发明主要适用于中小跨楼盖，因此建议井字形型钢密肋在钢结构构件制作的专业工厂中完成，然后运至现场。芯包也可以在工厂制作，以保证土工编织布(或其它种类工业用布)牢固的绷紧在钢丝(筋)肋上。一般情况下芯包的底面为方形，其底边和型钢肋轴线平行放置。其底边四角向下伸出，按放就位时插入底层混凝土中，其顶点高度达到型钢肋的上表面向下15mm钢肋上表面处。其内装有轻质多孔无毒害的废料(如工业品包装中衬垫用泡沫、大颗粒煤渣等，也可采用稻草，或能散发出对人体有益气体的干草)，其拱起的交叉钢丝(筋)肋必须在浇筑混凝土时不变形，建议用直径大于等于4mm的钢丝或钢筋制作。在第一层混凝土没有结硬前，将芯包放置在型钢肋之间。井字形型钢密肋运至施工现场后，在型钢肋的单侧表面焊钢丝网，钢丝直径小于等于4mm，间距30-50mm，可用焊接钢丝网，也可采用绑扎后焊在型钢肋上的方法。搭脚手、铺底模。将钢肋整体吊装就位，端部搁在墙或梁柱上。就位后，焊钢丝网的一面必需朝下(在钢肋的下侧面)，底模上表面距该钢丝网层至少15mm。浇第一层混凝土，并用平板震动器震实。第一层混凝土和第二层混凝土界面必须位于型钢肋底向上15mm。第一层混凝土必需是细石混凝土，混凝土中骨料最大粒径12mm。混凝土的强度等级大于等于C25级。在钢肋的两型钢之间，同时用该细石混凝土填充至钢肋顶面，并捣实。按放上板面钢丝网在钢肋上表面位置，为适当固定上板面钢丝网位置，可采用U形钢丝(直径可取4mm)扣住钢丝网片中在钢肋轴线上的钢丝，U形钢丝的开口向下插入没有凝固的钢肋中两型钢之间的混凝土中。上板面钢丝网钢丝直径小于等于4mm，间距50-200mm，可用焊接钢丝网，也可采用绑扎。第一层混凝土浇筑完毕3-6小时内(当温度为20℃时)浇第二层混凝土。第二层混凝土的最大骨料粒径无特殊要求。混凝土强度等级大于等于C25级。用平板震动器震实。
施工过程中应当严格控制施工质量，按照中华人民共和国国家标准《建筑工程质量验收统一标准》(GB50300-2001)对工程质量进行验收检查。
具体的操作过程为(1)首先在地面上焊接型钢使其成为以有支承边(如墙体、梁柱)为边界的整片井字形钢肋(周边必须有钢肋骨)，型钢尺寸和形状以及组合方式的选取应当根据结构计算确定，一般采用两槽钢和两角钢加上下翼缘的缀板组成钢肋，肋与肋之间的中心距取300-900mm，尽可能避免短向钢肋中的型钢在交叉点断开；在型钢肋的单侧表面焊钢丝网，钢丝直径小于等于4mm，间距30-50mm，可用焊接钢丝网，也可采用绑扎后焊在型钢肋上的方法，如果做跨度大于等于7M的楼盖，钢肋应略起拱(板厚因此略增)；(2)搭脚手、铺底模，底模上表面距钢丝网层至少15mm；(3)将钢肋整体吊装就位，端部搁在墙或梁柱上，就位后，焊钢丝网的一面必需朝下(在钢肋的下侧面)；(4)浇第一层混凝土，并用平板震动器震实，第一层混凝土和第二层混凝土界面必须位于型钢肋底向上15mm，第一层混凝土必需是细石混凝土，混凝土中骨料最大粒径12mm，混凝土的强度等级大于等于C25级，在钢肋的两型钢之间，同时用该细石混凝土填充至钢肋顶面，并捣实；(5)将装有轻质多孔无毒害的废料(如工业品包装中衬垫用泡沫、大颗粒煤渣等，也可采用稻草，或能散发出对人体有益气体的干草)的芯包，在第一层混凝土没有结硬前，放置在型钢肋之间，一般情况下芯包的底面为方形，其底边和型钢肋轴线平行放置。其底边四角向下伸出，按放就位时插入底层混凝土中，支承在钢肋的下翼缘上，其顶点高度达到型钢肋的上表面向下15mm钢肋上表面处，其顶点放置水泥砂浆垫块，以垫起上板面钢丝网的高度位置；(6)按放上板面钢丝网在钢肋上表面位置，为适当固定上板面钢丝网位置，可采用U形钢丝(直径可取4mm)扣住钢丝网片中在钢肋轴线上的钢丝，U形钢丝的开口向下插入没有凝固的钢肋中两型钢之间的混凝土中，上板面钢丝网钢丝直径小于等于4mm，间距50-200mm，可用焊接钢丝网，也可采用绑扎(7)第一层混凝土浇筑完毕3-6小时内(当温度为20℃时)浇第二层混凝土。第二层混凝土的最大骨料粒径无特殊要求，混凝土强度等级大于等于C25级，用平板震动器震实混凝土。养护和拆模。
权利要求
1.一种小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖，其特征在于该空心楼盖的结构为最下层为第一层浇筑的细石混凝土(1)，在第一层浇筑的细石混凝土(1)的中间为钢肋下表面钢丝网(3)；最上层为第二层浇筑的混凝土(2)，在第二层浇筑的混凝土(2)的中间为钢肋上表面钢丝网(4)；在钢肋下表面钢丝网(3)与钢肋上表面钢丝网(4)之间设有井字形钢骨密肋(5)，在井字形钢骨密肋(5)与钢肋下表面钢丝网(3)、钢肋上表面钢丝网(4)之间设有型钢的上下翼缘的缀板(51)；在两井字形钢骨密肋(5)之间的第一层浇筑的细石混凝土(1)上设有断面呈拱形的含有轻质多孔材料的芯包(6)，在含有轻质多孔材料的芯包(6)与钢肋上表面钢丝网(4)之间设有砂浆垫块(41)。
2.根据权利要求1所述的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖，其特征在于在钢肋的两个型钢之间设有固定钢肋上表面钢丝网(4)的U形扣件(42)，并浇筑有型钢之间浇筑的细石混凝土(11)。
3.根据权利要求1所述的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖，其特征在于在井字形钢骨密肋(5)的交叉点设有联接在交叉点断开的型钢的翼缘联接板(52)，在交叉点型钢内侧横隔板(53)，在交叉点联接型钢内侧横隔板(53)和在交叉点断开的型钢的腹板的联接板(54)；尽可能避免短向钢肋中的型钢在交叉点断开。
4.根据权利要求1所述的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖，其特征在于含有轻质多孔材料的芯包(6)的中间为轻质多孔废料或干草(61)，在轻质多孔废料或干草(61)上面为拱起的芯包交叉肋(62)，在轻质多孔材料或于草(61)的下面为芯包底面的封闭边框(64)，在拱起的芯包交叉肋(62)和封闭边框(64)的外侧包有编织布(65)。
5.根据权利要求1所述的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖，其特征在于采用两槽钢或两角钢及其上下翼缘的缀板组成钢肋；钢肋与钢肋之间的中心距取300-900mm；用于短跨跨度3-7M时，钢骨混凝土密肋夹心楼盖的楼板厚度可取9-18cm。
6.一种用于权利要求1所述的小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖的施工方法，其特征在于施工的工艺为1).首先焊接型钢使其成为以有支承边为边界的整片井字形钢骨密肋(5)，在组成型钢肋的单侧表面焊钢丝网或采用绑扎后焊在型钢肋上的方法，钢丝网的钢丝直径小于等于4mm，间距30-50mm；2).同时，搭脚手、铺钢骨混凝土密肋夹心楼盖的底模，底模上表面距将要按放的钢肋下表面的钢丝网层至少15mm；3).将井字形钢骨密肋(5)整体吊装就位，端部搁在墙或梁柱上，就位后，焊有钢丝网的侧面在下，没有焊钢丝网的侧面在上；4).浇第一层浇筑的细石混凝土(1)，并用平板震动器震实，第一层浇筑的细石混凝土和第二层混凝土即第二层浇筑的混凝土层(2)的界面位于井字形钢骨密肋(5)的型钢肋底向上15mm，第一层混凝土用细石混凝土，细石混凝土中骨料最大粒径12mm，混凝土的强度等级大于等于C25级，在井字形钢骨密肋(5)的两型钢之间，同时用该细石混凝土填充至井字形钢骨密肋(5)顶面，并捣实；5).将含有轻质多孔材料的芯包(6)，在第一层混凝土没有结硬前，放置在井字形钢骨密肋(5)之间，一般情况下芯包的底面为方形，其底边和型钢肋轴线平行放置。其底边四角向下伸出5mm，按放就位时插入第一层浇筑的细石混凝土(1)中，支承在钢肋的下翼缘上，含有轻质多孔材料的芯包(6)，的顶高达到井字形钢骨密肋(5)的上翼缘的上表面向下15mm处；其顶点放置水泥砂浆垫块，以垫起上板面钢丝网的高度位置；6).按放钢肋上表面钢丝网(4)在钢肋上表面位置，采用U形扣件(42)扣住钢肋上表面钢丝网(4)中在钢肋轴线上的钢丝，U形扣件(42)的开口向下插入没有凝固的型钢之间浇筑的细石混凝土(11)中，上表面钢丝网(4)的钢丝直径小于等于4mm，间距50-200mm，用焊接钢丝网，或采用绑扎；7).第一层浇筑的细石混凝土(1)浇筑完毕3-6小时内浇第二层浇筑的混凝土(2)，混凝土强度等级大于等于C25级，用平板震动器震实混凝土；8)养护和拆模。
全文摘要
小厚度钢骨混凝土密肋夹心楼盖是一种应用于土木工程现浇混凝土楼盖结构的新技术，该楼盖的结构为最下层为第一层浇筑的细石混凝土(1)，在第一层浇筑的细石混凝土的中间为钢肋下表面钢丝网(3)；最上层为第二层浇筑的混凝土(2)，在第二层浇筑的混凝土的中间为钢肋上表面钢丝网(4)；在钢肋下表面钢丝网与钢肋上表面钢丝网之间设有井字形钢骨密肋(5)，在井字形钢骨密肋与钢肋下表面钢丝网、钢肋上表面钢丝网之间设有型钢的上下翼缘的缀板(51)；在两井字形钢骨密肋之间的第一层浇筑的细石混凝土上设有断面呈拱形的含有轻质多孔材料的芯包(6)，在含有轻质多孔材料的芯包与钢肋上表面钢丝网(4)之间设有砂浆垫块(41)。
文档编号E04B5/28GK1724824SQ20051004100
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月13日 优先权日2005年7月13日
发明者荀勇, 孙伟 申请人:东南大学