专利名称：大跨度预应力混凝土板小拟框架结构及施工方法
技术领域：
本发明属于建筑工程结构技术领域，具体涉及一种大跨度预应力混凝土板小拟框 架结构及施工方法。
背景技术：
大跨度预应力混凝土板[其中双T板、槽型板和单T板等(以下简称T型板)及 空心板(以下简称SP板)]国外应用较早。特别是双T板和SP板应用最为广泛。如美国 预制和预应力混凝土协会(PCI)早在1992年出版的预制和预应力混凝土手册就已包括了 这方面的内容，我国在对其引进、消化、吸收并结合我国国情进行试验研究的基础上，已于 1999年先后编制出一些地方标准图和国家标准图。预应力双T板和SP板属于高强混凝土薄壁构件(尤指前者)，其最大的优势为跨 度大(双T板可达30m、SP板可达18m，我国预制板在8m以内)，可建造大柱距大跨度结构； 矢高低(0. 45 1. 085m，约为屋架结构高度 < 屋架高加屋面板高 > 的1/4 1/3)，可显著 降低建筑物高度，达到节材节能的效果；稳定性好，不需附加横向支撑(双T板如板凳四角 落地，而屋架两端支撑，其稳定性必须靠两侧的支撑系统)；构件覆盖面大(双T板按板宽 2.細计，从9m到30m其单板覆盖面积达21. 6m2 72m2)，安装效率高，板安装后则完成了整 个楼屋盖的结构工程量，据工程测算，采用2細双T板屋盖比传统预应力混凝土屋架、大型 屋面板的安装时间可减少3/4。目前大的双T板制造厂家兼有运输安装的专业队伍，形成了 一条龙服务，更提高了安装效率)。正因此双T板、SP板一旦出现就获得了工程界的广泛关 注和欢迎，并逐渐成为取代传统屋盖体系最具优势的楼屋盖结构形式之一。另外，双T板和SP板除自重比钢结构大，难以达到更大的跨度外，其耐久性、耐火 性能和高荷载等级却是钢结构难以比拟的。但必须指出的是，目前的双T板和SP板绝大多数用于屋面板和非框架结构的楼 面板结构构件，而对于量大面广的现代工业建筑、公共建筑、商业建筑中框架结构的应用受 阻，从而在很大程度上限制了这种大跨度板材的大量推广应用。其在框架结构中应用受阻 的原因主要有二 一是尚未发现与之相匹配的结构计算模型和相应的设计构造方法。据查 在美国预制和预应力混凝土手册以及我国地方标通图均未提及这方面的内容，而在我国的 《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》也无此相关内容。但相关文献有一项条文 规定在地震设防地区不允许采用铰接框架结构。二是如按传统框架结构的原则设计这种 大跨度构件的框架结构横梁(这是唯一可按规范要求的设计规定来满足工程图纸审查所 必须的一种选择)，其后果不仅框架横梁截面大、笨重，不但影响建筑美观、使用空间、用工 用料大幅度增加，而且施工难度大。因为该横梁必须现场施工，这正与双T板、SP板的施工 顺序难以合理匹配，从而拖长施工工期。这就从根本上抵消了这种大跨度构件安装高效的 特点。已有的几个工程实例已经得到证明。正如此采用这种方法设计成框架结构者几乎没 有，只是一种理论上的假设而已。发明人在2007年申请了《大跨度预应力混凝土板“拟框架”结构专用技术》专利(专利号200710192847. 4)，从根本上解决了大跨度预应力混凝土双T板、单T梁板、空心 板和SP板在框架结构中的使用问题，但是存在以下弊端虽然比传统的框架梁美观、轻便、经济，但仍有一定造价，体现在两个方面1、切掉翼缘损失的造价为15 60元/平方米左右，随跨度的增加材料造价相应 增加。以下列数据为例2. 4米宽的板，长度为21米，柱之间距离通常为6米，每6米柱 距内切2块板翼缘各0. 5米。21米承重楼板价格一般在每平方米200元以上，切掉的翼缘 面积增加在6页21米板的平面造价为(0. 5mX21mX200 元/m2) X2 页/(6mX21m) = 33 元/m2。2、梁的造价折合建筑造价中每平方米为40. 5元柱子两侧切掉翼缘的两块双T 板所夹的柱宽，也就是拟框架梁的截面宽度，一般按0. 6米计算，21米承重板截面高为1. 05 米，即使中间加eps板，梁每个面的混凝土厚度不得低于0. 2厘米，梁尚不算钢筋的造价，梁 上的混凝土造价为450元/m2计算梁造价(1. 05mX0. 6mX 21mX 450 元/m2) / (6mX 21m)-[ (1. 05m_0· 2mX 2) X (0. 6m_0. 2mX 2) X21mX450 元 /m2]/(6mX21m) = 37. 5 元 /m2可见，每平方米增加造价为70. 5元以上，跨度增大造价增加，局部切掉翼缘，翼缘 虽造价损失小，但梁截面配筋又相应增加。屋面板造价相应减少.
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种大跨度预应力混凝土板小 拟框架结构及施工方法，以减小拟框架梁的截面，可以切掉也可以不切掉T型板翼缘.降低 施工成本，提高施工和预制效益。本发明的技术方案如下一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，包括框架柱 和框架纵梁，其特征在于(1)在紧靠框架柱两侧以下的预应力混凝土双T板或单T梁板或三T板①两侧两个板都不切翼缘，②两侧两个板都切翼缘的全部或局部或一个切全部另一个切局部③一个板不切翼缘，另一个板切全部或局部上或空心板包括SP板上设置横向 架立钢筋，在架立钢筋上或在板上悬吊侧、底模板；当选用双T板或单T梁板时，底模 板的位置与双T板或单T梁板的肋底部在同一等高线上或选在与板肋中间距板顶或距 板底250-450mm距离在同一等高线上以减小梁截面，其截面宽度可取200mm，高度可在 250-450mm之间；当选用空心板或SP板时，底模板的位置与空心板或SP板的侧面底部或侧 面中间距板顶或板底200-350mm在同一等高线上以减小梁截面；在横梁侧模和横梁底模形 成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成 小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与应力混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架 结构.或者O)把框架柱两侧T型板肋中距肋底250-450mm的位置上开孔洞，把框架柱两 侧空心板侧面中部距板底200-350mm的位置上开孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋，用其 下T型板肋做侧模板用其下空心板侧面做侧模板或吊2个侧模板或吊一个侧模板，用其中一个肋做侧模板，再吊底模板，在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁的钢筋并与 框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁。为了 与2007年专利申请号为2007101^847. 4申报的拟框架结构中拟框架梁进行区分，并按其 性质自定义为“小拟框架梁”和“小拟框架横梁”，它与框架柱、框架纵梁一起组成拟框架结 构自定义为“小拟框架结构”。如上所述的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，其中，所述的横梁钢筋为非预 应力钢筋，并与框架柱钢筋连接；在横梁内板顶设置的横向构造架立钢筋架设横梁钢筋并 设有可靠连接的箍筋。如上所述的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，其中，所述的侧、底模板为钢模 板或木模板或塑料模板或混凝土模板。一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构的施工方法，包括如下步骤(1)使用常规工艺安装框架柱、框架纵梁和双T板或单T梁板或空心板或SP板；(2)在紧靠框架柱两侧的预应力双T板或单T梁板或空心板或SP板的板顶设置横 向架立钢筋；(3)架设悬吊的横梁底模板和侧模板，当选用双T板或单T梁板时，底模板的位置 与双T板或单T梁板的肋底部在同一等高线上或选在与板肋中间某一部位在同一等高线上 以减小梁截面；当选用空心板或SP板时，底模板的位置与空心板或SP板的侧面底部或侧面 中间某一部位在同一等高线上以减小梁截面；(4)在横梁侧模板和横梁底模板形成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱钢筋进 行连接；(5)横梁钢筋、架立筋用箍筋进行连接；(6)按规定浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预 应力混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。本发明的有益效果如下本发明所提供的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构， 在竖向荷载作用下小拟框架梁的重量及其上部荷载由于预应力混凝土板与非预应力拟框 架梁在竖向荷载作用下变形差异较大而全部传到两侧预应力混凝土板上，从而既成为无荷 载的杆件，可按最小构造配筋配置，又成为无弯矩杆件，在水平力或地震力作用下为主要承 受拉或压力的杆件。在施工时可以不需切掉T型板的翼缘，梁的截面减小节约成本，施工简 单、高效。
及
具体实施例方式图1为采用T型板时不切翼缘情况下小拟框架梁的结构示意图；如图1所示，以双 T板为例，待框架柱①和框架纵梁安装后，在框架柱两侧安装双T板③，悬吊设置梁模板②， 设置横向架立钢筋④，设置梁的纵向钢筋⑤与柱子钢筋连接，再用箍筋⑥进行连接。按规定 浇捣混凝土即构成了小拟框架横梁。小拟框架横梁与大跨度预应力板、框架柱、纵梁等一起 组成“小拟框架结构”。横梁钢筋为非预应力钢筋，并与框架柱钢筋连接；在横梁内板顶设置 的横向构造架立钢筋④架设横梁钢筋⑤并设有可靠连接的箍筋⑥。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种形式上的改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技 术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，包括框架柱和框架纵梁，其特征在于(1)在紧靠框架柱两侧以下的预应力混凝土双T板或单T梁板或三T板①框架柱两侧两个板都不切翼缘，②框架柱两侧两个板都切翼缘的全部或局部或一个切全部另一个切局部③一个板不切翼缘，另一个板切全部或局部上或空心板包括SP板上设置横向架立钢筋，在架立钢筋上或在板上悬吊侧、底模板； 当选用双T板或单T梁板时，底模板的位置与双T板或单T梁板的肋底部在同一等高线上 或选在与板肋中间距板顶或距板底250-450mm距离在同一等高线上以减小梁截面，其截面 宽度可取200mm，高度可在250_450mm之间；当选用空心板或SP板时，底模板的位置与空心 板或SP板的侧面底部或侧面中间距板顶或板底200-350mm在同一等高线上以减小梁截面； 在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连 接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与应力混凝土板、框架 柱、纵梁一起组成小拟框架结构.O)或者把框架柱两侧T型板肋中距肋底250-450mm的 位置上开孔洞，把框架柱两侧空心板侧面中部距板底200-350mm的位置上开孔洞，在孔洞 上架设横向架立钢筋，用其下T型板肋做侧模板用其下空心板侧面做侧模板或吊2个侧模 板或吊一个侧模板，用其中一个肋做侧模板，再吊底模板，在横梁侧模和横梁底模形成的空 间内设置横梁的钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架 横梁——小拟框架梁。
2.如权利要求1所述的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，其特征在于所述的横梁钢筋为非预应力钢筋，并与框架柱钢筋连接；在横梁内板顶设置横向构造 架立钢筋或T型板肋中距肋底250-450mm的位置上开孔洞，把框架柱两侧空心板侧面中部 距板底200-350mm的位置上开孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋，架设横梁钢筋，并用可靠 的箍筋进行链接。
3.如1所述横向架立钢筋应延伸到两个双T板的肋背部；
4.如权利要求1或2所述的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，其特征在于侧、底 模板为钢模板或木模板或塑料模板或混凝土模板。
5.如权利要求1所述，小拟框架横梁，由于其为非预应力梁与两侧预应力T型板变型差 异较大，而将其上竖向载荷全部传到两侧预应混凝土板上，因而，它既是0载荷杆件，可按 最低配筋配置，比较经济美观，又是一个无弯矩的杆件，在地震力和水平力作用下成为承受 拉和压力的主要杆件.
6.一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构的施工方法，包括如下步骤(1)使用常规工艺安装框架柱、框架纵梁和双T板或单T梁板或空心板或SP板；如用 双T板、单T梁板则在其紧靠框架柱位置需切T型板角使两侧T型板尽可能靠近，以尽可能 减小拟框架梁的截面同时也可以切掉2页板翼缘全部或一部或者一页板切掉一部或全部， 另一页板不切翼缘；(2)在紧靠框架柱两侧的预应力双T板或单T梁板或空心板或SP板的板顶设置横向架 立钢筋或在框架柱两侧T型板肋中距肋底250-400mm之间的位置开孔洞，在空心板侧面中 距板底200-350mm位置开孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋；(3)架设悬吊的横梁底模板和2个侧模板，当选用T型板时，或用两肋做侧模板或吊一个侧模板用其中一个肋做侧模板，当选用空心板时，可用两侧面做侧模板，亦可用一个侧面 做侧模板吊另一个侧模板.当选用双T板或单T梁板时，底模板的位置与双T板或单T梁 板的肋底部在同一等高线上或选在与板肋中间距肋底或板顶250-450mm位置在同一等高 线上以减小梁截面，其截面宽度可取200mm，高度可在250_450mm之间；当选用空心板或SP 板时，底模板的位置与空心板或SP板的侧面底部或侧面中间距板顶200-350mm在同一等高 线上以减小梁截面；(4)在横梁侧模板和横梁底模板形成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱钢筋进行连接；(5)横梁钢筋、架立筋等用箍筋进行连接；(6)如双T板或单T梁板上部缝隙小于200mm时，可在板面上留孔，以便浇混凝土用和 吊模板用。(7)按规定浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力 混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。
全文摘要
本发明属于建筑工程结构技术领域，具体涉及一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构及其施工方法。在框架柱和框架纵梁安装完成后，在紧靠框架柱两侧安装的预应力双T板或单T板或空心板或SP板上面设置横向的构造架立钢筋，在板面上或架立筋上沿T型板肋、空心板侧面方向悬吊侧模板和底模板，底模板的位置可与T形板肋底、空心板底在同一个等高线上，或一般选在与T形板肋中间距板顶或板肋底250-450MM的部位与空心板侧面中间距板顶或板底200-350MM的部位在同一个等高线上；在模板形成的空间内设置横梁的钢筋，并与框架柱钢筋连接，再用箍筋连接，最后按规定浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁。本发明减小了拟框架梁的截面；可以切掉也可以不切掉T型板的翼缘，降低了成本、提高施工和预制的效益。
文档编号E04B5/02GK102071740SQ20091014625
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年5月19日
发明者柳忠林 申请人:柳忠林