CN100365218C - 钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢、混凝土空腹大板楼盖及制作方法，它采用连接成网格形状的U形截面薄钢板为模板，然后在形成网格形状的U形截面薄钢板的模板中浇注钢筋混凝土，使钢筋混凝土与U形截面薄钢板的模板为一体共同构成空腹大板楼盖的下肋网格板；以磷石膏作模板现场浇注出钢筋混凝土密肋井字板作为该空腹大板楼盖的上肋网格板，并通过钢筋混凝土剪力键将下肋网格板和上肋网格板共同连接为一个整体，然后在U形截面薄钢板的外侧固定挂上磷石膏防火板即得钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖；本发明具有用钢量少、造价较低、刚度、强度好且施工方便、施工速度快等优点，其用钢量比现有技术可减少20%～40%。
Description
技术领域：
本发明涉及一种建筑物的楼盖结构及其制作方法，尤其是一种应用于大跨度、大柱网、大开间楼盖的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖及制作方法。
背景技术：
目前，钢-混凝土组合结构楼盖结构通常有3种，一种是钢-混凝土组合梁结构，它由混凝土板与工字梁构成，以混凝土承压而钢材受拉起到组合梁功效，但有如下不足：①简支组合梁最大弯矩发生跨中，工字钢按最大弯矩配制截面，没有随着受力大小配制钢截面，使用钢量大。②结构高度大，单根梁平面受力，不具备三维受力的特性，达不到节约用钢量的目的；③对于钢-混凝土组合框架梁而言，在框架柱附近的负弯矩一般大于组合梁跨中正弯矩，支承柱附近为混凝土受拉而型钢受压，没有充分发挥钢与混凝土各自的力学性能。
另一种是压型钢板与混凝土组合楼盖结构，它由厚度为1.2mm～1.5mm的薄钢板在工厂压制成凹凸形截面，通过抗剪用的销钉与混凝土连接传递剪力，下部钢板既是浇制用的模板又是受拉构件，此类组合板由于设计计算一般按单向密肋板分析，且沿跨度方向钢板截面不能随受力大小而变化，用钢量大。而且板的极限跨度小，一般在3.6m范围，若柱网或开间大(7.2m～10.8m)，还需要在其中部设置1～2根中间梁，既影响使用又影响建筑物净高要求，并且其薄板为相同厚度的钢板轧制成型，没有随着受力大小而变化钢板厚度，也是用钢量大和不能作大跨度结构的根本原因，这种组合板适用于小柱网或大柱网加中间组合梁的结构体系，而不适用于大柱网、大开间、大板楼盖的钢-混凝土组合结构，应用上受到限制和制约。 另外，这种压型钢板很薄，其厚度为1.2 mm～1.6mm，其外露面积是覆盖面积的1.2～1.25倍，防锈漆和防火涂料用量大，导致建筑综合造价提高。
还有一种是钢-混凝土组合空腹夹层板结构，其剪力键和下肋为全钢结构，上部厚度δ≥120钢筋混凝土板。这种结构的构造导致型钢钢材用量过大，需要防锈和防火的表面积大，导致维护费用增加。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种用钢量少、造价较低、施工方便的适用于大跨度、大柱网、大开间建筑的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹夹层板楼盖及制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖的制作方法为：它采用U形截面薄钢板为浇注空腹大板楼盖的下肋网格板钢筋混凝土的模板，并在施工现场将U形截面薄钢板的模板连接成网格形状，然后在形成网格形状的U形截面薄钢板的模板中浇注钢筋混凝土，使钢筋混凝土与U形截面薄钢板的模板为一体共同构成空腹大板楼盖的下肋网格板，并在该下肋网格板的交叉点处同时浇注出钢筋混凝土剪力键，然后在钢筋混凝土剪力键的上部以磷石膏作模板现场浇注出钢筋混凝土密肋井字板作为该空腹大板楼盖的上肋网格板，使上肋网格板与下肋网格板通过钢筋混凝土剪力键共同连接为一个整体，然后在U形截面薄钢板的外侧固定挂上磷石膏防火板即得钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖。
在U形截面薄钢板的模板上与模板内的钢筋混凝土中连接有钢销钉，使其模板与钢筋混凝土通过钢销钉更紧密地连接为一体。
在整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板的厚度可以不同，即在下肋网格板受力较大部位的U形截面薄钢板的厚度较大，在下肋网格板受力较小部位的U形截面薄钢板的厚度较小。
本发明的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖为：它由下层的下肋网格板和上层的上肋网格板通过钢筋混凝土剪力键(5)连接而成，下肋网格板由兼作模板和受力钢板的U形截面薄钢板(1)和U形截面薄钢板(1)槽内的钢筋混凝土层(4)构成，并且U形截面薄钢板(1)通过钢销钉(3)与钢筋混凝土层(4)连接为一个整体；上肋网格板为现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)。
U形截面薄钢板(1)在下肋网格板的网格交叉点处通过螺栓(6)和角钢夹板(7)相互连接为一体。
在下肋网格板的网格交叉点处U形截面薄钢板(1)的上下两边分别设有接点底板(10)和接点盖板(11)，并且接点底板(10)和接点盖板(11)通过连接在其上的高强度螺栓(9)与U形截面薄钢板(1)连接为一体。
在整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度可以不同，其整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度变化范围为2mm～6mm。
在下肋网格板的U形截面薄钢板(1)外表面挂有磷石膏防火板(8)。
本发明采用厚度变化范围为2mm～6mm的U形截面薄钢板作为浇注空腹大板楼盖的下肋网格板钢筋混凝土的模板，并在施工现场将U形截面薄钢板的模板连接成网格形状，然后在形成网格形状的U形截面薄钢板的模板中浇注钢筋混凝土，使钢筋混凝土与U形截面薄钢板的模板通过钢销钉或S形钢筋为更紧密地连接为一体共同构成空腹大板楼盖的下肋网格板，将受拉为主的下肋由现有技术的钢筋混凝土构件改为钢-混凝土组合构件，U形截面薄钢板既是模板又是受拉构件，其厚度在跨度范围内由受力大小变化，大大减少了用钢量，具有用钢量少、造价低的优点，并达到大开间，大跨度灵活分隔的功效，其用钢量比现有技术的三种结构形式可减少20％～40％，并且本发明的U形截面薄钢板由工厂冷弯成型，在施工现场直接采用高强螺栓进行连接，避免因焊接变形造成网格变形和焊接应力，强度好且施工速度快、施工方便。因此，与现有技术相比，本发明具有用钢量少、造价较低、刚度和强度好且施工方便、施工速度快的优点。
附图说明：
附图1为本发明的结构剖面图；
附图2为本发明的U形截面薄钢板的连接示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：如附图1所示，它由5块以上的下层的下肋网格板和上层的上肋网格板通过钢筋混凝土剪力键(5)连接而成，下肋网格板每个方向不少于5格，制作时，可根据楼盖大板的几何尺寸先划分下肋网格板的网格尺寸。上肋网格板为现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)，现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)以磷石膏板(9)为模板现场浇注而成，浇注时，在现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)的各空腹部位，先采用磷石膏空心锲块填入空腹部位，待钢筋混凝土密肋井字板(2)成型后，将空心锲块拆去，形成空腹；现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)通过钢筋混凝土剪力键(5)与空腹大板楼盖的下肋网格板共同工作，从而达到既可覆盖大跨度又使混凝土折算厚度和用钢量大幅度下降的功效。下肋网格板由兼作模板和受力钢板的U形截面薄钢板(1)和U形截面薄钢板(1)槽内的钢筋混凝土层(4)构成，U形截面薄钢板(1)通过钢销钉(3)或S形钢筋与钢筋混凝土层(4)连接为一个整体。钢销钉(3)或S形钢筋焊接在U形截面薄钢板(1)的上表面。在整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度在大板楼盖的跨度范围内根据受力大小可以不同，以减少用钢量，降低造价，即在下肋网格板受力较大部位的U形截面薄钢板(1)的厚度较大，在下肋网格板受力较小部位的U形截面薄钢板(1)的厚度较小。其整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度变化范围为2mm～6mm。U形截面薄钢板(1)在下肋网格板的网格交叉点处通过螺栓(6)和角钢夹板(7)相互连接为一体。在下肋网格板的网格交叉点处U形截面薄钢板(1)的上下两边分别设有接点底板(10)和接点盖板(11)，并且接点底板(10)和接点盖板(11)通过连接在其上的高强度螺栓(9)与U形截面薄钢板(1)连接为一体。避免由焊接变形造成网格变形和焊接应力。在下肋网格板的U形截面薄钢板(1)的三面外侧用自攻螺栓挂有磷石膏防火板(8)起防火作用，磷石膏防火板(8)的厚度为结构要求的耐火等级，由计算确定。钢筋混凝土剪力键(5)设在下肋网格板的交叉点处，由钢筋混凝土现场浇注而成，使上肋网格板与下肋网格板通过钢筋混凝土剪力键(5)共同连接为一个整体，钢筋混凝土剪力键(5)的净高与宽度之比小于或等于1，它有效传递剪力使上层现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)与下层的下肋网格板共同工作，形成本发明的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖。本发明的力学模型为“夹芯板”，由于钢筋混凝土剪力键(5)的力学特性(块体单元)，其抗剪刚度大于现有技术中的“钢筋混凝土空腹网架结构”，从而减少大板的剪切变形，提高结构的整体刚度。
Claims (8)
1.一种钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖的制作方法，其特征在于：它采用U形截面薄钢板为浇注空腹大板楼盖的下肋网格板钢筋混凝土的模板，并在施工现场将U形截面薄钢板的模板连接成网格形状，然后在形成网格形状的U形截面薄钢板的模板中浇注钢筋混凝土，使钢筋混凝土与U形截面薄钢板的模板为一体共同构成空腹大板楼盖的下肋网格板，并在该下肋网格板的交叉点处同时浇注出钢筋混凝土剪力键，然后在钢筋混凝土剪力键的上部以磷石膏作模板现场浇注出钢筋混凝土密肋井字板作为该空腹大板楼盖的上肋网格板，使上肋网格板与下肋网格板通过钢筋混凝土剪力键共同连接为一个整体，然后在U形截面薄钢板的外侧固定挂上磷石膏防火板即得钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖。
2.根据权利要求1的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖的制作方法，其特征在于：在U形截面薄钢板的模板上与模板内的钢筋混凝土中连接有钢销钉，使其模板与钢筋混凝土通过钢销钉更紧密地连接为一体。
3.根据权利要求1的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖的制作方法，其特征在于：在整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板的厚度可以不同，即在下肋网格板受力较大部位的U形截面薄钢板的厚度较大，在下肋网格板受力较小部位的U形截面薄钢板的厚度较小。
4.一种钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖，其特征在于：它由下层的下肋网格板和上层的上肋网格板通过钢筋混凝土剪力键(5)连接而成，下肋网格板由兼作模板和受力钢板的U形截面薄钢板(1)和U形截面薄钢板(1)槽内的钢筋混凝土层(4)构成，并且U形截面薄钢板(1)通过钢销钉(3)与钢筋混凝土层(4)连接为一个整体；上肋网格板为现浇钢筋混凝土密肋井字板(2)。
5.根据权利要求4的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖，其特征在于：U形截面薄钢板(1)在下肋网格板的网格交叉点处通过螺栓(6)和角钢夹板(7)相互连接为一体。
6.根据权利要求4或5的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖，其特征在于：在下肋网格板的网格交叉点处U形截面薄钢板(1)的上下两边分别设有接点底板(10)和接点盖板(11)，并且接点底板(10)和接点盖板(11)通过连接在其上的高强度螺栓(9)与U形截面薄钢板(1)连接为一体。
7.根据权利要求4或5的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖，其特征在于：在整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度可以不同，其整个下肋网格板不同部位的U形截面薄钢板(1)的厚度变化范围为2mm～6mm。
8.根据权利要求4的钢、混凝土外挂磷石膏防火板组合空腹大板楼盖，其特征在于：在下肋网格板的U形截面薄钢板(1)外表面挂有磷石膏防火板(8)。
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