专利名称：一种布置永久性组合模件的空心板及其实施方法
技术领域：
本发明涉及一种钢筋混凝土结构中的楼盖体系，属于一般建筑物构造领域。
(二)
背景技术：
在建筑领域，随着大跨度混凝土结构日益增多，越来越多的楼板采用空 心楼盖结构技术，在空心楼盖领域也涌现出纵多的创新技术。专利技术"薄
壁筒填充式现浇砼空心楼盖"(ZL99232922.1)公开了一种薄壁筒在现浇混凝 土中应用的技术；"一种钢筋砼管状空心楼板"(ZL01140463.9)、"一种钢筋 砼管状轻质楼板"(ZL01140466.3)和"一种现浇砼空心板"(申请号20051006 7584.5)继续对管状填充物在空心楼板中的应用进行创新。"一种大跨度无粘 结预应力现浇空心板"(ZL00264800.8)、"一种大跨度有粘结预应力现浇空 心板"(ZL03236960.3)、"现浇预应力钢筋砼非抽芯成孔空心楼盖及其施工 方法"(ZL00113548.1)和"现浇预应力钢筋砼空心楼盖及其施工方法"(ZLOO 113550.3)等专利技术中纳入了预应力的特点，拓展了空心楼盖的应用范围。
"一种固定填充管的格栅及其空心楼盖"(ZL200520112551.3)提出一种将管 状填充物组合起来应用于空心楼盖新型构造，大大减少了现场操作的工作量， 方便了施工。以上技术主要应用于单向板结构，要使得管状(或棒状)填充 物能在双向板中应用，首先要解决的是顺管方向和横管方向力学性能不一致 的问题。"由轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板"
(ZL03146341.X)将轻质材料组合单元"布置方向要与板内弯矩较大的方向 一致"，克服了横管方向力学性能不好的缺点，达到很好的效果。"预置空腔 硬质薄壁构件现浇钢筋砼空心板及其施工方法"(ZL99115648.X)及其它类似 专利，采取"空腔硬质薄壁构件的两端之间有与构件间现浇砼纵肋相交的现 浇砼端间肋，现浇砼端间肋在同一条直线上，构成与多条现浇砼纵肋相交的 现浇砼通长端间肋。"的办法，部分弥补了横管方向力学性能不好的缺陷，也 能应用于双向板。但是，ZL03146341.X要求"设置暗梁既是为了布置预应力
筋的需要，又可以作为朝向不同的相邻组合单元的分界线；暗梁箍筋可以对 组合单元进行水平限位，同时还能提高板的抗剪和抗冲切能力。"因此较适用 于跨度大于12m的预应力空心板或者厚度超过350mm的空心板。因为跨度 较大或者板厚度较大时，由于板混凝土的抗剪能力不足，从结构受力考虑就 要抗剪箍筋，所以配置暗梁钢筋(箍筋)不会给施工带来太多的麻烦。当空 心板厚度小于350mm时，要在板中绑扎暗梁钢筋(箍筋)将给施工增加很多 无必要的工作量；当板为双向板时，若两个方向都有暗梁钢筋(箍筋)时， 施工尤其麻烦。在ZL99115648,X中，由于填充材料都朝一个方向布置，其解 决双向受力所采取的技术方案是设置端间肋；从力学角度，端间肋只有达到 一定宽度才能有效解决横管方向抗剪能力不足的问题，而过宽的端间肋同样 要降低板的空心率。这种情况下，开发一种避免以上不足，空心率高且施工 方便，能将管状(或棒状)填充物应用于180-350mm厚度空心板的结构技术， 已成为当前建筑业急需解决的问题。
发明内容
根据混凝土力学原理和实验数据可知"在管状(或棒状)填充物填充的 空心板中，顺管方向(指沿填充物的长度方向)和横管方向(指沿填充物的 横截面方向)的抗弯性能相差无几，但抗剪性能相差很大，顺管方向的抗剪 承载力至少是横管方向2倍。"本发明的目的就是为了解决管状(或棒状)填 充物填充的空心板中，横管方向空心板的抗剪承载力不足的技术问题，为了 避免出现剪切破坏，要充分发挥空心板顺管方向抗剪性能好的优点，将管状 (或棒状)填充物在板中尽可能按剪力的传递方向布置，在板中又不需要配 置箍筋，大大简化了施工工艺。本发明提供一种即符合力学原理、又施工方 便的空心楼盖结构形式与实施方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是
形成一种布置永久性组合模件的空心板，包括上层钢筋、下层钢筋、混 凝土、组合模件，组合模件位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝 土内。组合模件中棒状填充物的布置方向为组合模件的朝向，组合模件的朝 向与其所处位置板中的剪力传递方向一致。
本空心板既适用于单向板，又适用于双向板，适用厚度为180-350mm。
组合模件由棒状填充物与格栅组合而成，在每个组合模件内，相邻棒状 填充物之间设有内肋，内肋宽度为40-100mm。只需将格栅与板的上层钢筋或 者下层钢筋绑扎在一起，就可以固定组合模件在空心板中的位置。
空心板中相邻组合模件之间设有块间肋，块间肋宽度为50-300mm,每道 块间肋以直线形式将板相对的2条边支座相连接，不同块间肋相互平行或者 彼此正交。
棒状填充物横断面形式可以是折线形、直线与弧线的组合图形、圆形， 棒状填充物横断面的高度和宽度之比范围是0.4-3.0;棒状填充物可以是实心 的，也可以是空心的。
单向板内的多道块间肋形成一种与组合模件的朝向相同的平行状结构， 双向板内纵横两个方向的多道块间肋形成一种彼此正交的网格状结构。
当空心板跨度较大或者荷载较大时，可以在块间肋中配置预应力筋，根 据板的跨度和结构的重要性决定采用有粘结还是无粘结预应力技术。
本发明的实施顺序为
先判断板的受力类型，确定该空心板为单向板还是双向板。
根据板的受力类型，标出该块板中荷载向周围支座的传导方式(即板中 剪力的传导方向)；单向板中，荷载直接向2条边支座传递；双向板中，荷载 以同时与2条相邻边支座相交的45度斜线，及连接45度斜线交点的直线作 为分界线，分别向4条边支座按垂直方向传递。
绘制组合模件在板中的布置图，按剪力的传导方向确定组合模件的朝向。 在单向板中，组合模件只有一个方向，且该方向与剪力的传导方向一致。在 双向板中，在由每条边支座与45度斜线(或者还有斜线交点的连接线)所围 成的区域内，组合模件仍与剪力的传导方向一致(即垂直于边支座的方向)； 在45度斜线上，组合模件朝向可以与45度斜线两侧中任何一侧的剪力传递 方向一致。
施工时，先铺设模板；在模板上分区放样，标出每个组合模件在空心板 中的平面位置。
绑扎板的下层钢筋；按规定的位置和方向安放组合模件；绑扎板的上层 钢筋；将组合模件中的格栅与周围的钢筋固定；做好抗浮措施。 浇筑混凝土；拆除模板。
采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果
本发明大大减少了施工时的工作量，同时拓宽了管状(或棒状)填充物 在楼盖中的应用范围，能很好地应用于单、双向板中。在楼盖中使用棒状填 充物能满足混凝土一次性浇筑成型的工艺要求，同时在板中又不需要配置箍 筋，简化了施工工艺，大大加快空心楼盖的施工进度。本发明所提出一种布 置永久性组合模件的空心板及其实施方法符合力学原理，能充分发挥构件的 受力能力，达到最大限度降低材料用量的目的，从而取得良好的经济效益。 本发明的一种布置永久性组合模件的空心板重量轻、隔音、隔热效果好，结 构的可靠性、抗震性、抗裂性也较好。本发明具有很好的经济性和适用性， 对建筑技术的发展起促进作用。
以下结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明空心板的横断面图。
图2是本发明空心板中组合模件平面示意图。
图3是本发明空心板中组合模件横断面示意图。
图4是本发明空心板横断面中内肋与块间肋位置示意图。
图5是本发明空心板中内肋与块间肋平面位置示意图。
图6是单向板中剪力传递方向示意图。
图7是双向板中剪力传递方向示意图。
图8是组合模件在单向板中位置图。
图9是组合模件在双向板中位置图。
图IO是单向板中剪力传递方向与组合模件位置叠加图。
图11是双向板中剪力传递方向与组合模件位置叠加图。
图12是组合模件在单向板中位置与方向布置图。
图13是组合模件在双向板中位置与方向布置图。
图14是本发明中棒状填充物所具有的不同横断面形式。
图中l.上层钢筋，2.下层钢筋，3.混凝土， 4.组合模件，5.预应力筋， 6.棒状填充物，7.格栅，8.内肋，9.块间肋，10.边支座，11.45度斜线，12.连 接45度斜线交点的直线，13.折线形，14.直线与弧线的组合图形，15.圆形。
具体实施例方式
本发明是按照以下方式实现
在图1中，空心板厚度为180-350mm，空心板包括上层钢筋(1)、下层 钢筋(2)、混凝土 (3)、组合模件(4)，组合模件(4)位于上层钢筋(1) 与下层钢筋(2)之间，永久性埋在混凝土 (3)内，当空心板跨度较大或者 荷载较大时，可以在块间肋(9)中配置预应力筋(5)。
在图2、图3所示实施例中，组合模件(4)由棒状填充物(6)与格栅 (7)组合而成，在每个组合模件(4)内，相邻棒状填充物(6)之间设有内 肋(8)，内肋(8)宽度为40-100mm，棒状填充物(6)为空心管或实心棒。
在图4所示实施例中，空心板中相邻组合模件(4)之间设有块间肋(9)， 块间肋(9)宽度为50-300mm。
在图5所示实施例中，每道块间肋(9)以直线形式将板相对的2条边支 座(10)相连接，不同块间肋(9)相互平行或者彼此正交。
在图6所示实施例单向板设计过程中，荷载(剪力)直接向2条边支座 (10)传递。
在图7所示实施例双向板设计过程中，荷载(剪力)以同时与2条相邻 边支座(10)相交的45度斜线(11)，及连接45度斜线交点的直线(12)作 为分界线，分别向4条边支座(10)按垂直方向传递。
在图8所示实施例单向板中，顺着与剪力传递平行的方向，在组合模件 (4)之间设有块间肋(9)，多道块间肋(9)形成一种与组合模件(4)的朝 向相同的平行状结构；在组合模件中棒状填充物(6)的两端可以有块间肋(9)， 也可以不设块间肋(9)，直接将相邻组合模件(4)中棒状填充物(6)的两 端紧贴布置。
在图9所示实施例双向板中，在组合模件(4)周围的两个方向都设有块 间肋(9)，纵横两个方向的多道块间肋(9)形成一种彼此正交的网格状结构。
在图10、图11所示实施例中，分别将单向板与双向板中剪力传递方向 与组合模件(4)位置进行叠加，从而确定每块组合模件的朝向(4)。
在图12、图13所示实施例中，按组合模件(4)的朝向分别在单向板与 双向板中布置组合模件(4)。
在图14所示实施例中，构成棒状填充物(6)的横断面形式可以是折线 形(13)、直线与弧线的组合图形(14)、圆形(15)，棒状填充物(6)横断 面的高度和宽度之比范围是0.4-3.0;棒状填充物(6)可以是实心的，也可以 是空心的。
本发明的一种布置永久性组合模件的空心板的实施方法
(1) 判断板的受力类型，确定该空心板为单向板还是双向板。
(2) 根据板的受力类型，标出该块板中荷载向周围支座的传导方式(即板中 剪力的传导方向)；单向板中，荷载(剪力)直接向2条边支座(10) 传递；双向板中，荷载(剪力)以同时与2条相邻边支座(10)相交的 45度斜线(11),及连接45度斜线交点的直线(12)作为分界线，分 别向4条边支座(10)按垂直方向传递。
(3) 绘制组合模件在板中的布置图，按剪力的传导方向确定组合模件(4) 的朝向。在单向板中，组合模件(4)只有一个方向，且该方向与剪力 的传导方向一致。在双向板中，在由每条边支座与45度斜线(11)或 连接45度斜线交点的直线(12)所围成的区域内，组合模件(4)仍与 剪力的传导方向一致(即垂直于边支座的方向)；在45度斜线(11)上， 组合模件(4)朝向可以与45度斜线(11)两侧中任何一侧组合模件(4) 的朝向一致。
(4) 施工时，先铺设模板，在模板上分区放样，标出每个组合模件(4)在 空心板中的平面位置。
(5) 绑扎板的下层钢筋(2)，按规定的位置和方向安放组合模件(4)，绑扎 板的上层钢筋(1)，将组合模件(4)中的格栅(7)与周围的钢筋固定， 做好抗浮措施，浇筑混凝土 (3)，拆除模板。
权利要求
1、一种布置永久性组合模件的空心板，包括上层钢筋(1)、下层钢筋(2)、混凝土(3)、组合模件(4)，组合模件(4)位于上层钢筋(1)与下层钢筋(2)之间，永久性埋在混凝土(3)内，其特征在于组合模件(4)的朝向与其所处位置板中的剪力传递方向一致。
2、 根据权利要求1所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于空 心板为单向板或双向板，空心板厚度为180-300mm。
3、 根据权利要求1所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于空 心板厚度为180-350mm。
4、 根据权利要求1所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于组 合模件(4)由棒状填充物(6)与格栅(7)组合而成，在每个组合模件 内，相邻棒状填充物(6)之间设有内肋(8)，内肋(8)宽度为40-100mm。
5、 根据权利要求1所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于空 心板中相邻组合模件(4)之间设有块间肋(9)，块间肋(9)宽度为 50-300mm，每道块间肋(9)以直线形式将板相对的2条边支座(10)相 连接，不同块间肋(9)相互平行或者彼此正交。
6、 根据权利要求4所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于棒 状填充物(6)横断面形式可以是折线形(13)、直线与弧线的组合图形(14) 或圆形(15)，棒状填充物(6)横断面的高度和宽度之比范围是0.4-3.0。
7、 根据权利要求4所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于棒 状填充物(6)是实心的或空心的。
8、 根据权利要求5所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于单 向板内的多道块间肋(9)形成一种与组合模件(4)朝向相同的平行状结 构，双向板内纵横两个方向的多道块间肋(9)形成一种彼此正交的网格 状结构。
9、 根据权利要求5所述的一种布置永久性组合模件的空心板，其特征在于块 间肋(9)中配置预应力筋(5)。
10、 根据权利要求1所述的一种布置永久性组合模件的空心板的实施方法， 其特征在于绑扎板的下层钢筋(2)，在规定的位置按剪力传递方向安放 组合模件(4)，绑扎板的上层钢筋(1)，将组合模件(4)中的格栅(7) 与周围的钢筋固定，浇筑混凝土 (3)，拆除模板。
11、 根据权利要求10所述的一种布置永久性组合模件的空心板的实施方 法，其特征在于单向板中荷载直接向2条边支座(10)传递，剪力传递方向与边支座(10)垂直，组合模件(4)只有一个朝向，该朝向与剪力传递方向一致。
12、 根据权利要求10所述的一种布置永久性组合模件的空心板的实施方 法，其特征在于双向板中荷载以同时与2条相邻边支座(10)相交的45 度斜线(11)，及连接45度斜线交点的直线(12)作为分界线，分别向4 条边支座(10)按垂直方向传递，在由边支座(10)与45度斜线(11) 或连接45度斜线交点的直线(12)所围成的区域内，组合模件(4)与剪 力传递方向一致，在45度斜线(11)上，组合模件(4)的朝向可以与45 度斜线(11)两侧中任何一侧的剪力传递方向一致。
全文摘要
本发明公开了一种布置永久性组合模件的空心板及其实施方法，该空心楼盖包括包括上层钢筋、下层钢筋、混凝土、组合模件，组合模件位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝土内。组合模件由棒状填充物与格栅组合而成，组合模件的朝向与其所处位置板中的剪力传递方向一致。施工时只需将格栅与板的上层钢筋或者下层钢筋绑扎在一起，就可以固定组合模件在空心板中的位置。在相邻组合模件之间设有块间肋，当空心板跨度较大或者荷载较大时，可以在块间肋中配置预应力筋。本发明既适用于单向板和双向板，适用厚度为180-350mm。本发明的空心板重量轻、隔音、隔热效果好，结构的可靠性、抗震性、抗裂性也较好，而且施工方便，本发明具有很好的经济性和适用性。
文档编号E04C2/06GK101096880SQ20071011108
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者焱 徐 申请人:焱 徐