专利名称：整体混合结构建筑方法
技术领域：
该项发明极大的提高了大楼建筑领域里的混合结构方法的效率。大楼的地板和屋顶等混合结构的建筑，要求通过连接件将钢筋和混凝土板结合起来；而对于建剪形墙这种要承受对大楼混合结构产生横向压力的墙，该方法要求将混凝土隔板与钢筋柱一起使用。
背景技术：
美国第4.592.184号专利是采用一个垂直的带突出部分的水泥板连接件，但是没有孔眼，所以混合梁的水平纵向切力就只能由滑动磨擦和结合力来承受；焊接的钢丝网的目的是控制可能出现在水泥板连接件中的裂缝，但并不是要承受水泥板反向弯曲力，也不是要在混合钢筋梁混凝土板中起到一个水泥板连接件的作用。同样的情况也出现在美国第5.544.464号专利中，在该发明中，横梁的“S”形水泥板连接件缺少孔眼而且也没有焊接的钢丝网来承受水泥板的反向弯曲力。
美国第4.527.372号专利不采用水泥板连接件它采用的是传统的螺栓接头；还有，它也不采用钢丝网或其它任何加固措施来解决水泥板的反向弯曲问题；它只是对钢筋架的边缘进行了改善，以避免在浇注混凝土时发生水泥泄露。
在美国的第6.112.482号专利中，钢筋架在横梁的底部得到了支撑。它采用的不是剪形接合件，而是在上部的边缘采用凹槽以及在横梁网上采用简单的结合，以解决水平的纵向剪力，而且上面也没有任何孔眼和纵向的水泥板连接件，所以该方法只能仅限于小跨度的横梁，因为钢筋架的深度限制了横梁的跨度。
第EP1227198A2号专利引入了T形反向侧面，其中有两类孔眼封闭式孔眼与敞开式孔眼；封闭孔眼有助于产生“顶点效应”，而此效应可产生出“混凝土销子”以帮助承受混合梁的横向纵切力以及完全从混凝土中产生的剪切力。“U”形孔眼使得从上面安装焊接钢丝网更为容易；这些焊接的钢丝网的横向的钢筋能够承受水泥板的反向弯曲力。基于此原因，发明者将它们与预制混凝土的厚木板结合在一起使用，但绝不是也不可能把这些横向钢筋当成是横梁的水平接合装置；正是基于此，该混合方法只能用于小跨度的横梁和重量，因为由于在横梁钢筋和混凝土之间产生的滑动磨擦或结合(这些在很大程度上很相似)，纵向剪切力的力度受到了限制。尽管该混合方法中，在水泥板连接件中有孔眼，该方法并不采用钢筋作为接合器件，因为它采用的是焊接的钢丝网，所以在这里孔眼中的承受力概念并不适用，因为钢丝网中的钢筋的直径要远远小于孔眼的直径。“U”形孔眼在建筑上很受欢迎，因为它们可以将钢丝网从上面安装，从而使得混凝土的切变强度可以通过钢丝网中钢筋的剪切力来得到加强，但这些钢筋并不起接合件的作用。
美国第3.596.421号专利是在反向的T形侧面网上安装欧米加侧面。该欧米加凸面在每一面都支撑着钢筋板；在欧米加侧面的边缘焊接有一根波浪形的钢筋；这根钢筋将会承受混合梁的水平纵切力，但是设计它们的目的并不是让其承受水泥板的反向弯曲力，而这就是与我们要建议的方法的区别。最后，以上这些专利中没有一项使水泥板保持水平或者隔板厚度的装置，而且它们也不能固定焊接的钢丝网的位置。
发明内容
本发明整体构造方法适用于用钢筋梁和钢筋混凝土板制做地板或者屋顶，或者用钢筋柱和钢筋混凝土板制做剪形墙。该构造法“将两种部件通过带孔眼的水泥板连接件结合在一起，该连接件可以使钢筋做为它的补充部件穿过其孔眼”。这种将水泥板连接件和钢筋整体结合在一起的方法整体解决了所有聚到混合系统的应力。而这些主要力量有纵力、横切力、混凝土与水泥板连接件之间的结合与滑动磨擦力、钢筋混凝土的收缩与蠕动、孔眼中的承受力、钢筋中的纵向切力、水泥板连接件及其纵向焊接中的剪力、以及由于水泥板反向弯曲而导致的张力等。
具体实施例方式
在有简单支撑的横梁里14，带有孔眼2、3的水泥板连接件1、22，与穿过水泥板连接件孔眼里的钢筋4、5一起被焊接在横梁14的上翼。它在结构上起着如下的建设性作用该水泥板连接件1、22的下半部的长度与横梁的跨度相等，其两面承受着因为水泥板7的反向弯曲力而产生的压缩力，而此压缩力的最大值恰好处在与水泥板连接件1、22的平面在同一位置上的垂直平面上。
水泥板连接件1、22的所有长度和其两个侧面，通过与混凝土板产生的滑动磨擦，在其所允许的范围内承受了混合梁的水平和垂直上的纵向剪力。
水泥板连接件1、22应当有足够的厚度来抵抗来自混合梁的所有的垂直和水平的纵向剪力。
水泥板连接件1、22还需要有足够的厚度来抵抗孔眼上的由钢筋连接件所带来的压力，钢筋连接件的作用是整体方法的补充部分，用以抵抗水平与垂直剪面上的额外的纵切压力，而混凝土和水泥板连接件之间的结合与滑动磨擦并不能解消此种压力。
将水泥板连接件1和横梁14的顶部边缘焊在一起的带状焊接15必须有足够的面积来抵抗水平上的纵向剪力以及混合梁的所有垂直的反向剪力。
水泥板连接件1、22和上沿可以从一个“I”形的侧面切成一体，或者可以将一个长方形的十字截面的钢板焊接在“I”形钢筋横梁的上沿或者焊接在一个有平均或不均凸缘的钢板的上沿。
根据设计和建筑设施，水泥板连接件1、22可以焊接到横梁14的上沿，每一侧做一个带状焊接，或者只在一侧做带状焊接。
水泥板连接件1、22在其两端17都稍有悬出，这样，这些伸出的部分在竖起时可起到支撑横梁的作用这种支撑方法可使所有的混凝土板能保持稳定的水平。
在浇注混凝土板时，水泥板连接件1、22中的孔眼2、3所处的位置正确，能够使所有的钢筋连接件4、5保持水平。这能保证对水泥板7的反向弯曲力的计算成为现实，因为其曲臂将会精确地进入到设计的位置并与覆盖钢筋的代码要求相符；这种建设性的结构方法能够消除在常规的混合方法中，水泥板中沿着横梁14的纵轴出现的典型的裂缝现象；这些裂缝的产生是由于难于使加固的钢丝网在混凝土浇注时保持其设计的水平位置，尽管采用了钢筋“支架”，而且这也是由于焊接的钢丝网的弹性太强以及钢筋的直径太小所造成的结果。
穿过水泥板连接件孔眼的钢筋连接件4、5首先承受由水泥板7横向的弯曲所造成的张力，而张力的最大值正好在横梁11的轴心上；其次，要承受水泥板7中的混凝土的收缩和蠕动所带来的张力；第三，要承受横梁11中水平纵向剪力所引起的剪力、挤压和粘合力；第四，要承受横梁11中垂直纵向剪力所引起的剪力、挤压和粘合力，这些可能会使混合梁与水泥板7分开。
穿过水泥板连接件4孔眼中的钢筋连接件可以避免使水泥板连接件和钢筋混凝土出现分裂，而这种分裂可能是水泥板中的钢筋混凝土中的弯曲、水泥板由于变干而收缩和蠕动或者是横梁的水平或垂直的纵向剪力等同时作用所造成的结果；水泥板与连接件的分离会消灭粘合与滑动磨擦，从而破坏整个混合系统。
水泥板连接件1、22在横梁第三个跨度的中间可以只有一层孔眼2，在这里钢筋连接件4、5并不与其它的横向的钢筋连接件交叉。
横梁11、12主要在正交方向与柱子13的瞬间连接，在支撑点有一个反向的弯曲力，这样，带有孔眼的水泥板连接件1、22在与两层穿过其间的钢筋16一起被焊接到横梁的上沿时，其能满足以下几个目的钢筋连接件4、5承受由于横梁11的纵向弯曲所产生的张力，同时还通过水泥板连接件1、22承受剪力以及由横梁12的水平剪力所产生粘合力和承受力等，反之亦然当只有张力时，钢筋连接件4中的最大张力被限制在只有通常剪力的一半。
钢筋连接件4承受在各种方位的板层中出现的收缩、蠕动和温度变化而产生的张力。
钢筋连接件承受横梁11、12中的垂直剪力所产生的弯曲力、剪力和粘合力，这些力量试图将横梁与水泥板分开。
水泥板连接件中的孔眼2、3能确保钢筋连接件16的每一层都放在精确的位置，其机械臂能得以固定，从而也保证计算出的每条横梁11、12的弯曲力的最大值和混凝土盖的代码保持确定。
水泥板7会因为两个方向的剪力所造成的弯曲或者斜拉应力而出现裂化，而钢筋连接件16会控制这种裂化的发生。
钢筋连接件16的长度可以各不相同，这要取决于沿横梁轴心的混合系统的负面弯曲的数量变化。
应当用钢丝将与横梁的轴心相平行的钢筋8绑在钢筋连接件4、5上，而且底部的钢筋8应当放在钢筋“支架”10上；该方法有以下几种功能使所有的钢筋连接件4、5与横梁的轴心保持合适的平行和角度。
为钢筋连接件4、5在浇注水泥时提供支撑和水平稳定性，钢筋“支架”10把这些钢筋8固定在一起，并给予其支持和空间；钢筋“支架”应放置在钢筋甲板6顶面上。
为水泥板7提供所需的加固8、9，以承受温度变化而带来的压力。
用横向的钢筋9而非钢筋连接件14在钢筋甲板6的顶部织成钢筋8、9，这些钢筋穿过水泥板连接件顶层孔眼，并孔眼2、3覆盖住水泥板7跨度的中央部分为了保持同样的纵向水平剪切力，关键是要在水泥板7的转换部分的整个宽度内把这些横向钢筋10接合好。
将水泥板9单点上负荷的压力分散，从而避免钢筋混凝土的破裂和分解。
带有孔眼的水泥板连接件1、22，当有钢筋连接件21穿过并与钢筋柱子13相接时，有以下结构上的作用水泥板连接件1、22在钢筋连接件穿过其孔眼时，可消解所有以下力量纵向剪切力、横向剪切力、干缩力和混凝土隔板的蠕动。
穿过带孔眼2、3的水泥板连接件1、22时，钢筋连接件可以消解隔板18的剪切力和纵横剪力，以及干缩力和混凝土隔板18的蠕动所造成的压力。
穿过水泥板连接件1、22的钢筋连接件，其长度决定隔板的厚度18，因为它们限制着混凝土模板的尺寸。
钢筋连接件21使得混凝土与水泥板连接件1、22连在一起，保持其滑动磨擦和粘合。
图1.此为透视图，两个平行的有简单支撑的“I”形钢筋梁，水泥板连接件焊接在其顶部侧缘上；可以看到，较长与较短的钢筋穿过水泥板连接件的孔眼；纵向的钢筋由处在钢筋甲板上的“钢筋支撑架”支持着，而所有的钢筋连接件都由铁丝与之捆绑在一起。还可以看到为防温度变化而采用的横向加固件；水泥板上的混凝土也可以看到，还有同处于一层的水泥板连接件。钢筋甲板及其支撑的横梁也能看得到；图2.这是一个混合结构系统的总体透视图，有几根横梁形成了一个柱子，还有一个二级横梁由一个主梁来支撑着。还可以看到长与短的纵向的钢筋连接件，它们承受着横梁的反向弯曲力，而这根梁同时还起着横向梁的钢筋连接件的作用，图1中所描述的部件也都能看到；图3.这是一个钢筋混合柱和混凝土隔板之间连接的透视图。可以看到钢筋和也作为模板间隔装置钢筋连接件；图4.这个透视图显示水泥板连接件的末端延伸部分是如何在二级横梁竖立时为其提供支持的，它承受着主梁的顶部边缘的延伸部件，而同时又保持着水泥板的完成时的水平，此水平也即带孔眼的水泥板连接件的顶部边缘水平；图5.此透视图显示钢筋柱与承受反向弯曲力的框架梁的连接。可以看到，有两层孔眼的水泥板连接件，以及将横梁的上缘与柱子的各面相连的可抵抗瞬间压力的焊接；图6.该图显示框架梁与钢筋柱子的A-A交叉点的连接情况。可以看到钢筋连接件利用低层的孔眼承受着水泥板的反向弯曲力，也可看到横向钢筋连接件的交叉部分，支撑钢筋连接件的“支架”以及钢筋甲板也可以看到；图7.此透视图显示钢筋连接件的“支架”是什么样子，它们如何环状分布，以及它们如何对钢筋甲板产生压力。
权利要求
1.通过水泥板连接件(1，22)用以制做地板或者屋顶的整体结构建筑方法结合了以下材料钢架梁、钢筋连接件以及混凝土板；带孔眼的水泥板连接件与穿过它的钢筋连接件构成了一个整体的连接系统，这种连接把简单的钢筋梁转换成了混合梁(水泥地板为其中的一部分)。
2.如权利要求1所述的方法包括水泥板连接件(1)，其为结构部件，外形是个板面，焊接在横梁的上侧缘(12)或者在柱子的侧面(13)以及其孔眼中(2、3)；这些使得通过钢筋连接件可将钢架梁和柱子与水泥板(18)或者隔板中(7)中的混凝土结合在一起；这些多项结合提高了整个混合系统的结构效率。
3.如权利要求1所述的方法包括有钢筋连接件(2、3)，它们承受着由水泥板(7)反向的弯曲力所带来的张力，而且同时它们又是补充的连接件，承受着横梁纵向水平和垂直剪切力；由于有带孔眼(2、3)的水泥板连接件(1)的存在，并且其孔眼由上述所指的钢筋连接件穿过(4、5)，这种混合方法才成为可能。
4.如权利要求1所述的方法包括钢筋连接件(16)，其同时发挥两种功能首先，它承受着(30)混合梁在与柱子(13)并接的时候所产生的反向弯曲力(11)，其次，它承受着混合梁汇集到同一根柱子(13)时纵向的水平和垂直剪力(12)；钢筋连接件之所以能做这种双重工作，要归因于水泥板连接件(1)的两层孔眼(2和3)中有钢筋连接件穿过；钢筋连接件通过粘合承受着横梁向剪切的反向弯曲力；而带孔眼的水泥板连接件在浇注混凝土时能通过保持其位置来保持反向曲臂及所预计好的钢筋连接件位置；钢筋连接件通过粘合承受着横梁中产生的水平的纵向剪切力以及承受着水泥板连接件(1，22)孔眼中的压力。
5.如权利要求1所述的方法包括有钢筋“支架”(10)，其支撑着钢筋连接件的底层，而且通过水泥板连接架(1，22)的孔眼协助保持所设计的平面的稳定性，在浇注混凝土时，其使得沿钢筋部分的所有交叉点的机械臂保持其位置；该“支架”可以是由塑料或者其它相同目的的材料制成。
6.如权利要求1所述的方法包括水泥板连接件(1，22)，其作为水泥板(7)制成时水平位置的物理依据，也作为在浇注混凝土时沿其移动的水平标尺的支撑；水平测试尺可以是简单的或者是振动的。
7.如权利要求1所述的方法包括水泥板连接件，其突出或延伸出钢架梁的端部，从而在竖立二级梁(14)时构成对其的支撑装置。
8.如权利要求1所述方法中包括钢筋连接件(4和5)，它们与横梁的轴心横切，可以最大限度地承受水泥板的消极弯曲所带来的全部张力，同时，可以承受由来自横梁所允许的纵向水平剪力，剪力的值应与钢筋连接件在水泥板连接件(1)的孔眼内臂(2和3)时所带来压力相等，因为它是做为水泥板连接件的补充连接件而发挥作用的。
9.如权利要求1所述的方法包括焊接到钢筋柱子上的水泥板连接件(15)、紧凑地通过其孔眼的钢筋连接件、承受隔板(18)的部分纵向剪切力和干缩及蠕动力的钢筋等，它们作为模板的间隔设施，也作为隔板(18)的纵向加固的支撑。
10.如权利要求1所述的方法包括有一层孔眼的水泥板连接件，以及为部分横梁用的合适的水泥板连接件(在不需要用横向钢筋连接件与纵向钢筋连接件相连的情况下)。
11.如权利要求1所述的方法包括做为内部连接部件用的水泥板连接件，用以制做混合柱，比如加固的用以浇注混凝土的矩形钢筋箱。
12.如权利要求1所述的方法包括做为建筑水泥板接合点的水泥板连接件(1，22)，其把水泥板分成较小的面积，以防由于温度变化造成的破裂。
全文摘要
这种整体构造方法适用于用钢筋梁和钢筋混凝土板制做地板或者屋顶，或者用钢筋柱和钢筋混凝土板制做剪形墙。该构造法“将两种部件通过带孔眼的水泥板连接件结合在一起，该连接件可以使钢筋做为它的补充部件穿过其孔眼”。这种将水泥板连接件和钢筋整体结合在一起的方法整体解决了所有聚到混合系统的应力。而这些主要力量有纵力、横切力、混凝土与水泥板连接件之间的结合与滑动磨擦力、钢筋混凝土的收缩与蠕动、孔眼中的承受力、钢筋中的纵向切力、水泥板连接件及其纵向焊接中的剪力、以及由于水泥板反向弯曲而导致的张力等。
文档编号E04B5/29GK1823203SQ200480020203
公开日2006年8月23日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年7月18日
发明者佩德罗·内尔·奥斯皮纳·卡贝扎斯 申请人:佩德罗·内尔·奥斯皮纳·卡贝扎斯