格构式双向叠合板的制作方法
【专利摘要】本项发明提供一种格构式双向叠合板及其施工方法，主要由横向混凝土肋、纵向混凝土肋、下层横向钢筋、下层纵向钢筋、下层横向钢筋布置预留口、底层板和后置下层横向钢筋等组成。其特征在于，在底层板内设置所有下层纵向钢筋和部分下层横向钢筋，钢筋外伸出底层板；在底层板之上设置横向混凝土肋和纵向混凝土肋，横向混凝土肋和纵向混凝土肋横纵交错形成格构肋。本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好等特点。运输方便，运输过程中不易损坏，施工过程中避免穿筋，缩短工时，降低造价。
【专利说明】格构式双向叠合板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑结构新型混凝土叠合楼板，特别是涉及一种装配式混凝土结构的格构式双向叠合板。
【背景技术】
[0002]装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主.通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。20世纪80年代，在我国流行的装配式预制大板住宅，由于结构整体性差、渗漏、楼板裂缝等原因，存在许多影响结构安全及正常使用的隐患和缺陷，逐渐被现浇混凝土结构所取代。但随着当前新兴的装配式混凝土结构的应用，特别是近年来引进了许多国外先进技术，本土化的装配式混凝土结构建造新技术正逐步形成。
[0003]随着我国“建筑工业化、住宅产业化”进程的加快狨以及中国“人口红利”的不断减少敬建筑行业用工荒的出现敬住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式混凝土结构的应用重新成为当前研究热点敬全国各地不断涌现出住宅建筑装配式混凝土结构的新技术、新形式。装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式RC结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且，装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。另外，装配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30% — 40%)，如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。
[0004]装配式混凝土建筑依据装配化程度高低可分为全装配和部分装配两大类。全装配建筑一般限制为低层或抗震设防要求较低的多层建筑；部分装配混凝土建筑主要构件一般采用预制构件、在现场通过现浇混凝土连接，形成装配整体式结构的建筑。
[0005]北美地区主要以美国和加拿大为主.由于预制/预应力混凝土协会(PCI)长期研究与推广预制建筑，预制混凝土的相关标准规范也很完善.所以其装配式混凝土建筑应用非常普遍。北美的预制建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列，预制构件的共同特点是大型化和预应力相结合.可优化结构配筋和连接构造。减少制作和安装工作量，缩短旖工工期，充分体现工业化、标准化和技术经济性特征。在20世纪，北美的预制建筑主要用于低层非抗震设防地区。由于加州地区的地震影响，近年来非常重视抗震和中高层预制结构的工程应用技术研究。PCI最近出版了《预制混凝土结构抗震设计》一书，从理论和实践角度系统地分析了预制建筑的抗震设计问题，总结了许多预制结构抗震设计的最新科研成果，对指导预制结构设计和工程应用推广具有很强的指导意义。
[0006]欧洲是预制建筑的发源地，早在17世纪就开始了建筑工业化之路。第二次世界大战后，由于劳动力资源短缺，欧洲更进一步研究探索建筑工业化模式。无论是经济发达的北欧、西欧，还是经济欠发达的东欧，一直都在积极推行预制装配混凝土建筑的设计施工方式。积累了许多预制建筑的设计施工经验，形成了各种专用预制建筑体系和标准化的通用预制产品系列，并编制了一系列预制混凝土工程标准和应用手册，对推动预制混凝土在全世界的应用起到了非常重要的作用。
[0007]日本和韩国借鉴了欧美的成功经验，在探索预制建筑的标准化设计施工基础上。结合自身要求。在预制结构体系整体性抗震和隔震设计方面取得了突破性进展。具有代表性成就的是日本2008年采用预制装配框架结构建成的两栋58层的东京塔。同时，日本的预制混凝土建筑体系设计、制作和施工的标准规范也很完善，目前使用的预制规范有《预制混凝土工程} (JASSlO)和《混凝土幕墙)(JASS14)。
[0008]我国从20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建筑的设计施工技术，形成了一系列装配式混凝土建筑体系，较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。到20世纪80年代装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期，全国许多地方都形成了设计、制作和施工安装一体化的装配式混凝土工业化建筑模式.装配式混凝土建筑和采用预制空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系，应用普及率达70%以上。由于装配式建筑的功能和物理性能存在许多局限和不足，我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还跟不上社会需求及建筑技术发展的变化，到20世纪90年代中期，装配式混凝土建筑已逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代，目前除装配式单层工业厂房建筑体系应用较广泛外。其他预制装配式建筑体系的工程应用极少。预制结构抗震的整体性和设计施工管理的专业化研究不够，造成其技术经济性较差。是导致预制结构长期处于停滞状态的根本原因。
[0009]预应力薄板叠合楼板 1940?1942年间,英国P.W.埃伯利斯首先创议把下部用预应力薄板作为模板与上部现浇混凝土组成一个整体。40年代末到50年代初，英国、苏联、瑞士、瑞典、法国、波兰、奥地利等国都开始采用这类楼板。60?70年代迅速发展，特别是法国和联邦德国目前已广泛应用在各类房屋建筑中。中国于1980年进行试制。经过多种跨度和不同荷载的结构试验，1981年在北京27层高的西苑饭店工程首次采用，面积约2万平方米。此后，在一些高层旅游宾馆、办公楼、外交公寓、仓库等工程中，得到推广。
[0010]叠合楼板是预制和现浇混凝土相结合的一种较好结构形式。预制预应力薄板(厚5?8厘米)与上部现浇混凝土层结合成为一个整体，共同工作。薄板的预应力主筋即是叠合楼板的主筋，上部混凝土现浇层仅配置负弯矩钢筋和构造钢筋。预应力薄板用作现浇混凝土层的底模，不必为现浇层支撑模板。薄板底面光滑平整，板缝经处理后，顶棚可以不再抹灰。这种叠合楼板具有现浇楼板的整体性、刚度大、抗裂性好、不增加钢筋消耗、节约模板等优点。由于现浇楼板不需支模，还有大块预制混凝土隔墙板可在结构施工阶段同时吊装，从而可提前插入装修工程，缩短整个工程的工期。
[0011]楼板跨度在8米以内，能广泛用于旅馆、办公楼、学校、住宅、医院、仓库、停车场、多层工业厂房等各种房屋建筑工程。预应力薄板按叠合面的构造不同，可分为三类:①叠合面承受的剪应力较小，叠合面不设抗剪钢筋，但要求混凝土上表面粗糙、划毛或留一些结合洞。②叠合面承受的剪应力较大，薄板表面除要求粗糙划毛外，还要增设抗剪钢筋，钢筋直径和间距经计算确定。钢筋的形状有波形、螺旋形及点焊网片弯折成三角形断面的。③预制薄板上表面设有钢桁架，用以加强薄板施工时的刚度，减少薄板下面架设的支撑。
[0012]混凝土叠合楼板为叠合结构的一部分，是预制和现浇相结合的一种结构形式。叠合板在施工过程中，先在底部安放预制底板，它在浇筑上层混凝土起模板的作用，而后两部分混凝土形成整体来承受荷载。叠合楼版集现浇和预制的优点于一身，是一种很有发展前途的楼盖形式。
[0013]I)从受力上看，相对于全预制装配楼板而言，可提高结构的整体刚度和抗震性能，在配置同样的预应力筋时，相对于全截面的荷载作用受拉边缘而言，在预制截面上建立的有效预应力较大，从而提高了结构的抗裂性能。在同样抗裂性能的前提下，则可以节省预应力筋的用量。
[0014]2)从制作工艺上看，叠合楼版的主要受力部分在工厂制造，机械化程度高，易于保证质量，采用流水作业生产速度快，并且可以提前制作，不占工期，而且预制部分的模板可以重复使用。后浇混凝土以预制底板做模板，较全现浇楼板可以减少支模的工作量，减少施工现场湿作业，改善施工现场条件，提高施工效率，尤其是在高空作业或支模困难的条件下效果更是明显，并且工厂预制易于实现较复杂的截面形式的制作，对于开发构件承载潜力，降低结构自重具有明显的优势。同时大跨度叠合板还符合现代住宅楼盖的发展方向。
[0015]3)长期的科学实验和工程实践结果表明，混凝土结构工程中采用叠合楼版可以取得十分明显的效益，当结合采用高强度钢筋时，钢筋用量大大降低。当结合采用空腹预制截面时，还可以节省混凝土用量，工期也相应的缩短，它的不足之处在于增加了预制加工和运输吊装环节。
[0016]4)混凝土叠合楼板截面由预制和现浇两部分组成，它们共同的工作性能依赖于新旧叠合面的抗剪性能，因此叠合面抗剪设计是非常重要的部分，可见混凝土叠合楼板对施工技术含量也有较高的要求，特别在施工质量管理方面想使用单位提出了更严格的要求。
[0017]主要分一下四个方面研究叠合楼板
O系统介绍叠合楼板结构体系的基本原理和应用技术；
2)研究叠合楼盖结构体系的方案比选、结构设计和施工技术；
3)对叠合楼盖结构体系的技术经济指标进行比较研究，系统的描述混凝土叠合板的技术经济性。
【发明内容】
[0018]本发明的目的是提供一种格构式双向叠合板，主要为了开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的格构式双向叠合板。能够有效的解决叠合板的运输和穿筋困难等问题。
[0019]本发明的目的是由如下技术方案实现的:
格构式双向叠合板主要由横向混凝土肋、纵向混凝土肋、下层横向钢筋、下层纵向钢筋、下层横向钢筋布置预留口、底层板和后置下层横向钢筋等组成。其特征在于，在底层板内设置所有下层纵向钢筋和部分下层横向钢筋，钢筋外伸出底层板；在底层板之上设置横向混凝土肋和纵向混凝土肋，横向混凝土肋和纵向混凝土肋横纵交错形成格构肋，纵向混凝土肋延伸至底层板边缘，横向混凝土肋端部至底层板边缘距离为格构肋边长的一半，最外一排横向混凝土肋至底层板边缘距离为格构肋边长的一半。横向混凝土肋和纵向混凝土肋下面对应底层板的位置均配下层横向钢筋、下层纵向钢筋。所有下层纵向钢筋均配置在底层板内部，下层横向钢筋预先配置在横向混凝土肋中，在纵向混凝土肋上均匀布置下层横向钢筋布置预留口，格构式双向叠合板布置安装后，在配置后置下层横向钢筋，浇筑混凝土至横向混凝土肋和纵向混凝土肋高度，在布置上层横向钢筋、上层纵向钢筋，再浇筑混凝土。
[0020]本发明的优点及有益效果:
本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好等特点。运输方便，运输过程中不易损坏，施工过程中避免穿筋，缩短工时，降低造价。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为格构式双向叠合板平面示意图。
[0022]图中，I为横向混凝土肋；2为纵向混凝土肋；3为下层横向钢筋；4为下层纵向钢筋；5为下层横向钢筋布置预留口 ；6为底层板；7为后置下层横向钢筋。
【具体实施方式】
[0023]下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。
[0024]本发明提出的格构式双向叠合板如图1所示。
[0025]整个装置主要由横向混凝土肋1、纵向混凝土肋2、下层横向钢筋3、下层纵向钢筋
4、下层横向钢筋布置预留口 5、底层板6和后置下层横向钢筋7等组成。
[0026]在底层板6内设置所有下层纵向钢筋4和部分下层横向钢筋3，钢筋外伸出底层板
6;在底层板6之上设置横向混凝土肋I和纵向混凝土肋2，横向混凝土肋I和纵向混凝土肋2横纵交错形成格构肋，纵向混凝土肋2延伸至底层板6边缘，横向混凝土肋I端部至底层板6边缘距离为格构肋边长的一半，最外一排横向混凝土肋I至底层板6边缘距离为格构肋边长的一半。横向混凝土肋I和纵向混凝土肋2下面对应底层板6的位置均配下层横向钢筋3、下层纵向钢筋4。所有下层纵向钢筋4均配置在底层板6内部，下层横向钢筋3预先配置在横向混凝土肋I中，在纵向混凝土肋2上均匀布置下层横向钢筋布置预留口 5，格构式双向叠合板布置安装后，在配置后置下层横向钢筋7，浇筑混凝土至横向混凝土肋I和纵向混凝土肋2高度，在布置上层横向钢筋、上层纵向钢筋，再浇筑混凝土。
【权利要求】
1.一种格构式双向叠合板，由横向混凝土肋(I )、纵向混凝土肋(2)、下层横向钢筋(3)、下层纵向钢筋(4)、下层横向钢筋布置预留口(5)、底层板(6)和后置下层横向钢筋(7)组成，其特征在于:在底层板(6)内设置所有下层纵向钢筋(4)和部分下层横向钢筋(3)，钢筋外伸出底层板(6);在底层板(6)之上设置横向混凝土肋(I)和纵向混凝土肋(2)，横向混凝土肋(I)和纵向混凝土肋(2)横纵交错形成格构肋，纵向混凝土肋(2)延伸至底层板(6)边缘，横向混凝土肋(I)端部至底层板(6)边缘距离为格构肋边长的一半，最外一排横向混凝土肋(I)至底层板(6)边缘距离为格构肋边长的一半，横向混凝土肋(I)和纵向混凝土肋(2)下面对应底层板(6)的位置均配下层横向钢筋(3)、下层纵向钢筋(4)，所有下层纵向钢筋(4)均配置在底层板(6)内部，下层横向钢筋(3)预先配置在横向混凝土肋(I)中，在纵向混凝土肋(2)上均匀布置下层横向钢筋布置预留口(5)，格构式双向叠合板布置安装后，在配置后置下层横向钢筋(7)，浇筑混凝土至横向混凝土肋(I)和纵向混凝土肋(2)高度，在布置上层横向钢筋、上层纵向钢筋，再浇筑混凝土。
【文档编号】E04B5/17GK103541479SQ201310437343
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】张延年, 汪青杰, 孙平 申请人:沈阳建筑大学