一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的制作方法

本实用新型属于楼板技术领域，特别涉及一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板。

背景技术：

在房屋建筑工程中，楼板作为一种主要水平受力构件，是墙、柱水平方向的支撑和联系构件，保持墙、柱的稳定性，能承受水平方向传来的荷载，并把这些荷载传给墙、柱，对整个建筑安全起着非常重要的作用。由于楼板结构自重较大，设计中选择哪种结构形式不仅关系到整栋建筑安全，而且对工程造价也有较大影响。随着社会不断进步，技术不断创新，国内学者针对楼板结构做了大量的创新研究。例如，清华大学聂建国教授、温凌燕博士等研发的组合梁叠合板、组合板、大跨度交叉组合梁楼板等。重庆大学周绪红教授提出了一种应用于大跨度建筑结构的预应力桁架楼盖，并与湖南大学吴方伯教授等提出了一种后装式钢筋混凝土双向密肋空心楼盖和一种在预应力叠合楼板中布置筒芯内模形成的叠合空心楼板，均有效地降低了楼板自重。湖南大学尚守平教授研究了高性能水泥复合砂浆钢筋网hpfl薄层作为板的叠合层对预制空心楼盖板整体性加固的效果，并提出了一种采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层的预制空心楼板。重庆大学王志军教授根据timoshenko梁剪切理论和模型试验数值模拟分析了剪切变形对空心楼盖箱型构件挠度的影响，在有机玻璃模型试验校核数值分析精度的基础上，分析了扭转刚度对交叉梁内力分布的影响。贵州大学马克俭教授、张华刚教授等早期研发了一种空腹夹层板结构在建筑改造中的应用，并提出了简化设计方法。浙江大学位翠霞博士基于夹芯板刚度理论对空腹夹层板力学模型进行分析，得到剪力键节点域特性是该结构区别与空腹网架的关键部位。贵州大学肖建春教授、黄勇教授针对空腹夹层板进行了一系列的研究，通过考虑变量之间的相互作用以及复杂载荷组合的影响，采用均匀设计法进行空腹夹层板参数分析。

上述研究成果大大填补了传统楼盖结构形式的单一，积极推动了楼板结构的创新发展。但是近些年随着组合空腹夹层板楼盖的应用越来越广，其也存在一定的问题。如在试点工程中观测到节点域或钢管壁存在微凸或微凹现象，给工程应用埋下了极大安全隐患。因为在组合空腹夹层板结构体系中，剪力键是上、下肋协同工作的关键，与其相连接处节点域传力甚是重要，直接影响结构是否整体受力，影响楼板的抗弯能力。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板。

本实用新型其中一个技术方案提供一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板，包括若干网格单元，其中，网格单元包括上肋、下肋、连接所述上肋和下肋使其形成网格单元的剪力键和设置于所述上肋上的混凝土面板；所述上肋由四个第一t型钢组成，所述下肋由四个第二t型钢组成，所述第一t型钢的端部分别与剪力键的顶部侧壁焊接；第二t型钢的端部分别与剪力键的底部侧壁焊接；每一所述剪力键内设有水平放置的两个插板，其中一个所述插板的顶部与第一t型钢的腹板底部齐平，另一个插板的底部与第二t型钢的腹板顶部齐平；所述剪力键的顶部焊接有顶板，所述混凝土面板通过栓钉与顶板连接。

进一步改进的方案中，每一所述剪力键的侧壁还焊接有四个加劲板，每一所述加劲板的顶部和底部分别与第一t型钢的腹板底部和第二t型钢的腹板顶部焊接。

进一步改进的方案中，所述顶板相对于所诉第一t型钢的侧壁开设有供第一t型钢的翼缘插接的第一嵌槽，所述第一t型钢的端部成型有供顶板底部插接的第二嵌槽。

进一步改进的方案中，每一所述第一t型钢相对于第二嵌槽位置处的腹板与剪力键焊接处成型有一个第一三角形缺口。

进一步改进的方案中，所述剪力键的底部焊接有底板，所述底板相对于第二t型钢的侧壁开设有供第二t型钢的翼缘插接的第三嵌槽，所述第二t型钢的端部成型有供底板底部插接的第四嵌槽；每一所述第二t型钢相对于第四嵌槽位置处的腹板与剪力键焊接处成型有第二三角形缺口。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板，通过设置插板，t型钢组成的上肋和下肋，提高了楼板整体受力情况，降低了剪力键存在的微凸和微凹现象，提高了楼板整体的抗弯性能。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例中新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的剖视图；

图2为顶板的剖面图；

图3为第一t型钢的主视图；

图4为本实用新型另一些实施例提供的新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的局部剖面立体图；

图5为其中一些实施例中新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的剖视图；

图6为本实用新型另一些实施例中新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的剖视图；

图7为本实用新型另一些实施例中新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板的剖视图；

图8为底板的剖面图；

图9为第二t型钢的主视图。

本实用新型的附图只是为了清楚的表达出所要保护的技术方案内各部分的连接关系，各部件所画的尺寸并不能代表该部件所具有的实际尺寸，再画图时，为了清楚表达某一结构，其尺寸进行了适当的缩放。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本实用新型的描述中，术语“顶部”、“底部”、“顶面”、“底面”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型其中一个实施例提供一种新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板，如图1所示，该新型钢-混凝土组合空腹夹层楼板包括若干网格单元，其中，网格单元内每一网格的尺寸为1.2-2.5m，优选1.8m；每一网格单元包括上肋10、下肋20、连接上肋10和下肋20使其形成网格单元的剪力键30和设置于所述上肋10上的混凝土面板40；其中，上肋10由四个第一t型钢11组成，下肋20由四个第二t型钢21组成，第一t型钢11和第二t型钢21的结构和尺寸相同；第二t型钢21倒置设置；使得第一t型钢11的腹板和第二t型钢21的腹板相互对应，第一t型钢11的翼缘和第二t型钢21的翼缘分别作为上肋10的顶和下肋20的底，进而增大了上肋重心和下肋重心之间的距离，使得楼板整体受力，力臂增大，进而提高了整个楼板的抗弯承载能力。继续参考图1，剪力键30为方形空心钢管；每一相邻的两个网格单元共用两个剪力键30，即网格单元之间由剪力键连接；第一t型钢11的端部分别与剪力键30顶部的侧壁焊接；第二t型钢21的端部分别与剪力键30底部的侧壁焊接；剪力键30内设有水平放置的两个插板90，其中一个插板90的顶部与第一t型钢11的腹板底部齐平，另一个插板90的底部与第二t型钢21的腹板顶部齐平；其中插板90的两端分别与剪力键30的内侧壁焊接；继续参加图1，剪力键30的顶部焊接有顶板60，顶板60上连接有栓钉70，所述混凝土面板40通过栓钉70与顶板60连接，且混凝土面板40为现浇筑而成，没有支撑部分，混凝土浇筑时，可通过支模浇筑；相邻的两个网格单元的混凝土面板40之间可以通过现浇筑混凝土带实现连接，或者整个楼板的混凝土面板一体浇筑而成；如图2所示，所述顶板60相对于第一t型钢11的侧壁开设有供第一t型钢11的翼缘插接的第一嵌槽61，如图3所示，第一t型钢11的端部成型有供顶板60底部插接的第二嵌槽12；第一t型钢11和顶板60插接后再焊接一起。

通过设置插板，t型钢组成的上肋和下肋，提高了楼板整体受力情况，降低了剪力键存在的微凸和微凹现象，提高了剪力键节点受压与剪切承载力，避免剪力键首先发生屈曲破坏，提高了楼板整体的抗弯性能。

如图4所示，在一些优选的实施例中，每一所述剪力键30的侧壁还焊接有四个加劲板50，如图5所示，每一所述加劲板50的顶部与第一t型钢11的腹板底部焊接，底部与第二t型钢21的腹板顶部焊接，且加劲板的厚度等于第一t型钢11或第二t型钢21的腹板厚度；所述加劲板的宽度其中，υ为系数，υ＝2.0；h为第一t型钢11腹板的底部和第二t型钢21腹板的顶部之间的距离，c为与加劲板50位于同一截面上的剪力键30的宽度。通过设置加劲板，进一步提供整个楼板的抗弯承载力。

如图6所示，在一些优选的实施例中，每一所述第一t型钢11相对于第二嵌槽12位置处的腹板与剪力键30焊接处成型有一个第一三角形缺口13。设置顶板和第一三角形缺口可以有效降低由于焊接问题带来的应力集中造成的整体受力破坏，进而保证楼板的整体受力。

如图7所示，在一些优选的实施例中，所述剪力键30的底部焊接有底板80，如图8所示，所述底板80相对于第二t型钢21的侧壁开设有供第二t型钢21的翼缘插接的第三嵌槽81，如图9所示，第二t型钢21的端部成型有供底板80底部插接的第四嵌槽22；第二t型钢21和底板80插接后再焊接一起；继续参考图7，每一所述第二t型钢21相对于第四嵌槽22位置处的腹板与剪力键30焊接处成型有第二三角形缺口23。设置底板和第二三角形缺口可以有效降低由于焊接问题带来的应力集中造成的整体受力破坏，进而保证楼板的整体受力。

以上实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。