一种装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板及作法

本发明属于装配式建筑结构工程，更具体地说，是涉及一种装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板及作法。

背景技术：

1、发展装配式建筑，推进新型预制构件以及装配技术的研发与创新是实现建筑工业化的重要途径。装配式钢结构因其具有标准化程度高、施工速度快、抗震性能好等优点在工业及民用建筑领域，如体育场馆、工厂车间以及大跨度展馆等建筑中已经成熟应用，但在量大面广的住宅建筑中推广应用效果仍不理想，其重要原因之一是缺乏与装配式钢结构住宅相匹配的装配率高、施工便捷、高效受力的楼板体系，传统的现浇楼板施工工期长，严重影响了钢结构快速施工的优势。

2、对于传统预制板或半预制板来说，单向板抗弯能力弱。以钢筋桁架楼承板和桁架钢筋混凝土叠合楼板为例：不设临时支撑时，施工阶段，预制板自重、混凝土重量及施工活荷载全部由预制板承担；使用阶段：当现浇层混凝土强度尚未达到设计值时，荷载主要包括钢筋桁架自重、预制层自重、叠合层自重以及施工活荷载，全部由钢筋桁架以及预制板承担。若设置满堂脚手架等临时支撑，则会延长工期并占用楼板下部施工空间，不利于钢结构的快速装配化施工。

3、传统装配式预制楼板自重大，运输与吊装难度高。传统预制楼板为提高施工阶段抗弯能力，其底板混凝土层较厚，致使楼板自重提高，运输以及吊装过程中收到集中荷载和动荷载容易产生裂缝。

4、传统装配式预制楼板厚度大，整体性差。例如目前在装配式钢结构中常用的压型钢板组合楼板，其底部板肋高，限制了上部板厚及建筑净高，不宜在高层及超高层建筑中使用，同时压型钢板呈波浪形，双向刚度不一致，垂直于板肋方向抗震性能较弱。

5、传统装配式预制楼板造价高，经济效益较低。如压型钢板组合楼板以及钢筋桁架楼承板组合楼板其多采用镀锌钢板作为模板，其造价较高，且不便于拆卸后循环利用。

6、传统装配式预制楼板安装难度大，相邻楼板间对接调平困难。装配式式施工过程中受限于构件制作误差及吊装精度，相邻楼板对接错位或板底不平整等问题普遍，若错位较大则会出现混凝土漏浆、不密实等问题，会引起漏水甚至影响楼板使用安全。

7、因此研发适用于钢结构的新型装配式楼板，是装配式绿色建筑发展的重大迫切需求。装配式楼板的研发，工程界一致十分关注。本发明提出了装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板，其主要由钢筋混凝土薄底板、空腹钢筋桁架混凝土条带以及轻型强化方钢管组成，是一种装配率高、施工便捷、受力性能好且适用范围广的装配式楼板结构。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板及作法，装配率高、施工便捷、受力性能好且适用范围广。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

3、一种装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板，包括：

4、混凝土底板，由混凝土底板钢筋网浇筑混凝土形成，浇筑时预留混凝土底板螺栓孔；

5、带空腹钢筋桁架混凝土条带，为通过钢筋桁架与所述混凝土底板相连的抗弯构造，由混凝土条带及其内部配置的混凝土条带受压钢筋和混凝土条带梯格钢筋构成，所述混凝土条带梯格钢筋和混凝土条带受压钢筋连接在一起，浇筑混凝土时在所述混凝土条带中预留混凝土条带螺栓孔；所述钢筋桁架的上部与所述混凝土条带受压钢筋焊接形成所述钢筋桁架的上弦杆，所述钢筋桁架的下部与混凝土底板钢筋网焊接形成所述钢筋桁架的下弦杆，从而将所述混凝土底板和所述混凝土条带连接在一起；

6、楼板叠合层构造，预制楼板在所述带空腹钢筋桁架混凝土条带与所述混凝土底板间的后浇区域为楼板叠合层，该区域包括部分露出的所述钢筋桁架，以及穿插其中的叠合层的叠合层钢筋网，向楼板叠合层内浇筑混凝土形成叠合层后浇混凝土，使所述混凝土底板、所述带空腹钢筋桁架混凝土条带以及所述钢筋桁架形成整体；

7、轻型方钢管抗弯增强构造，在轻型方钢管的内部焊接连接局部加强圆钢管；所述轻型方钢管与混凝土条带连接螺栓穿过所述局部加强圆钢管和所述混凝土条带螺栓孔将所述轻型方钢管与所述混凝土条带连接在一起；

8、楼板调平节点，混凝土底板与方钢板连接螺栓依次穿过调平方钢板上的螺栓孔以及所述混凝土底板螺栓孔将所述调平方钢板与所述混凝土底板连接在一起，拧紧所述混凝土底板与方钢板连接螺栓可将相邻楼板调平。

9、优选地，所述凝土底板钢筋网是由纵向分布钢筋和横向分布钢筋组成的钢筋网，所述纵向分布钢筋位于下侧，所述横向分布钢筋位于上侧，位于所述混凝土条带的下侧的所述纵向分布钢筋与所述钢筋桁架焊接形成钢筋桁架系统的下弦杆；所述混凝土底板钢筋网中与所述钢筋桁架焊接的纵向分布钢筋可采用预应力钢筋。

10、优选地，所述纵向分布钢筋的下边缘距所述混凝土底板的下表面15mm，所述纵向分布钢筋和横向分布钢筋的直径均为5mm。

11、优选地，所述混凝土底板是由c40及以上等级混凝土浇筑的长宽比大于2，且厚度不大于60mm的混凝土薄板。

12、优选地，所述混凝土底板螺栓孔是在所述混凝土底板的边缘预留的螺栓孔，所述混凝土底板螺栓孔与调平方钢板上的螺栓孔对齐，穿过混凝土底板与方钢板连接螺栓后，拧紧螺栓，可将相邻楼板调平。

13、优选地，所述钢筋桁架是由钢筋弯折后的三角形桁架钢筋结构，弯折角度为45°，其上部的波峰与所述混凝土条带内的所述混凝土条带受压钢筋焊接连接，所述混凝土条带梯格钢筋在其波峰的下部穿过，其下部的波谷与所述混凝土底板钢筋网的所述纵向分布钢筋焊接连接，所述混凝土底板钢筋网的横向分布钢筋在其波谷的上部穿过；所述桁架钢筋与所述混凝土底板以及混凝土条带垂直。

14、优选地，每个所述混凝土条带均通过双排所述钢筋桁架与下面的所述混凝土底板中的混凝土底板钢筋网焊接连接，双排所述钢筋桁架的间距为160mm。

15、优选地，所述叠合层钢筋网的纵向钢筋位于上部，其上表面与所述混凝土条带的下表面间距为10mm；横向钢筋位于下部，其下表面与所述混凝土底板的上表面间距为10mm；所述叠合层钢筋网的纵向钢筋及横向钢筋均伸出所述混凝土底板的边缘100mm，分别与相邻楼板的叠合层钢筋或结构梁中的钢筋搭接。

16、优选地，所述调平方钢板为200mm×200mm×5mm的方钢板，其上对称开个螺栓孔，两侧螺栓孔分别对齐相邻楼板的所述混凝土底板螺栓孔，通过所述混凝土底板与方钢板连接螺栓进行连接，所述调平方钢板位于楼板底部，与相邻两楼板接触面为平面，所述调平方钢板沿楼板长边方向布置，间距小于或等于1000mm。

17、一种装配式轻钢强化型带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板的作法，包括以下步骤：

18、第一步：工厂预制混凝土底板钢筋网、混凝土条带受压钢筋以及混凝土条带梯格钢筋，预制钢筋桁架，将钢筋桁架与混凝土底板钢筋网和混凝土条带受压钢筋焊接，浇筑混凝土底板与混凝土条带，并预留混凝土底板螺栓孔以及混凝土条带螺栓孔，形成带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合单向楼板；工厂预制轻型方钢管，在轻型方钢管上开孔并在孔内焊接局部加强圆钢管；

19、第二步：将预制楼板运输至现场，在地面用轻型方钢管与混凝土条带连接螺栓将轻型方钢管安装至混凝土条带上，方可起吊就位；

20、第三步：带有轻型方钢管的带空腹钢筋桁架混凝土条带叠合预制单向楼板吊装就位后，用混凝土底板与方钢板连接螺栓将相邻楼板通过调平方钢板进行连接，拧紧混凝土底板与方钢板连接螺栓调平楼板；

21、第四步：将叠合层钢筋网穿入混凝土底板与混凝土条带间的楼板叠合层，相邻楼板间钢筋进行搭接；

22、第五步：浇筑叠合层后浇混凝土，叠合层后浇混凝土的表面与混凝土条带的表面平齐；

23、第六步：叠合层混凝土养护7天后，将轻型方钢管与混凝土条带连接螺栓拧下，并将混凝土底板与方钢板连接螺栓拧下，采用高强砂浆封堵混凝土条带螺栓孔和混凝土底板螺栓孔。

24、与现有技术相比，本发明具有以下优势：

25、(1)钢筋桁架及混凝土条带叠合板技术解决了五大难题：一是，钢筋桁架及混凝土条带作为楼板的受压构造，显著提高了楼板刚度以及抗弯能力，减少了次梁布置，使楼板无需临时支护措施即可施工；二是，混凝土底板可作为楼板的永久模板，楼板施工无需支模或拆模，提高了施工效率；三是，混凝土底板厚度减小，有效减轻了预制楼板自重，底板中局部采用预应力高强钢丝，提高了楼板受拉区的抗裂能力；四是，钢筋桁架与混凝土受压条带以及混凝土底板形成了空间构造，且底板与叠合层均为双向配筋，有效提高了楼板的整体性；五是，钢筋桁架及混凝土条带叠合板利于管线布置且装修方便。

26、(2)抗弯强化轻型方钢管技术解决了三大难题：一是，轻型方钢管强化了楼板在施工期间的抗弯能力，降低了楼板厚度，增加了建筑净高，使该预制楼板不仅适用于低多层住宅建筑，也可用于高层及超高层建筑；二是，方便楼板起吊安装，轻型方钢管可以作为楼板起吊安装的吊挂节点，将传统楼板吊装时的集中荷载转化为线荷载，有利于大面积楼板的吊装，可有效减轻楼板开裂；三是，具有良好的经济效益，减少了楼板的配筋量，且轻型钢管通过螺栓与楼板连接，楼板混凝土浇筑完成并养护7天后，轻型方钢管即可拆卸，循环使用。

27、(3)调平方钢板解决了楼板安装调平困难的问题，提高了施工效率以及施工质量。