CN101899877A

CN101899877A - 大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构

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Publication number: CN101899877A
Application number: CN 201010170674
Authority: CN
Inventors: 柳忠林
Original assignee: Individual
Current assignee: Liu Chengzhi
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: CN101899878B; CN101899878A; CN201908380U; CN101899877B

Abstract

本发明属于建筑工程结构技术领域，具体涉及一种大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构。在框架柱和框架纵梁安装完成后，在紧靠框架柱两侧安装的预应力双T板或单T板或空心板或SP板或大跨度预应力混凝土槽形板或包括空心矩形梁板在内的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板上面设置横向的构造架立钢筋，在板面上或架立筋上悬吊底模板和侧模板；在模板形成的空间内设置横梁的钢筋，并与框架柱钢筋连接，再用箍筋连接，最后按规定浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁。本发明减小了拟框架梁的截面；不需切掉T型板的翼缘，降低了成本、提高施工和预制的效益。

Description

大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构

技术领域

本发明属于建筑工程结构技术领域，具体涉及一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构。

背景技术

大跨度预应力混凝土梁板[其中双T板、槽型板和单T板、多T箱形梁等(以下简称T型板)及空心板(以下简称SP板)]国外应用较早。特别是双T板、单T梁板和SP板应用最为广泛。如美国预制和预应力混凝土协会(PCI)早在1992年出版的预制和预应力混凝土手册就已包括了这方面的内容，我国在对其引进、消化、吸收并结合我国国情进行试验研究的基础上，已于1999年先后编制出一些地方标准图和国家标准图。

预应力双T板和SP板属于高强混凝土薄壁构件(尤指前者)，其最大的优势为：跨度大(双T板可达30m、SP板可达18m，我国预制板在8m以内)，可建造大柱距大跨度结构；矢高低(0.45～1.085m，约为屋架结构高度<屋架高加屋面板高>的1/4～1/3)，可显著降低建筑物高度，达到节材节能的效果；稳定性好，不需附加横向支撑(双T板如板凳四角落地，而屋架两端支撑，其稳定性必须靠两侧的支撑系统)；构件覆盖面大(双T板按板宽2.4m计，从9m到30m其单板覆盖面积达21.6m²～72m²)，安装效率高，板安装后则完成了整个楼屋盖的结构工程量，据工程测算，采用24m双T板屋盖比传统预应力混凝土屋架、大型屋面板的安装时间可减少3/4。目前大的双T板制造厂家兼有运输安装的专业队伍，形成了一条龙服务，更提高了安装效率)。正因此双T板、SP板一旦出现就获得了工程界的广泛关注和欢迎，并逐渐成为取代传统屋盖体系最具优势的楼屋盖结构形式之一。

另外，双T板和SP板除自重比钢结构大，难以达到更大的跨度外，其耐久性、耐火性能和高荷载等级却是钢结构难以比拟的。

但必须指出的是，目前的双T板和SP板绝大多数用于屋面板和非框架结构的楼面板结构构件，而对于量大面广的现代工业建筑、公共建筑、商业建筑中框架结构的应用受阻，从而在很大程度上限制了这种大跨度板材的大量推广应用。其在框架结构中应用受阻的原因主要有二：一是尚未发现与之相匹配的结构计算模型和相应的设计构造方法。据查在美国预制和预应力混凝土手册以及我国地方标通图均未提及这方面的内容，而在我国的《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》也无此相关内容。但相关文献有一项条文规定：在地震设防地区不允许采用铰接框架结构。二是如按传统框架结构的原则设计这种大跨度构件的框架结构横梁(这是唯一可按规范要求的设计规定来满足工程图纸审查所必须的一种选择)，其后果不仅框架横梁截面大、笨重，不但影响建筑美观、使用空间、用工用料大幅度增加，而且施工难度大。因为该横梁必须现场施工，这正与双T板、SP板的施工顺序难以合理匹配，从而拖长施工工期。这就从根本上抵消了这种大跨度构件安装高效的特点。已有的几个工程实例已经得到证明。正如此采用这种方法设计成框架结构者几乎没有，只是一种理论上的假设而已。现有的箱形板、矩形梁和即将诞生的大跨度预应力槽形板也同样存在以上使用问题。

即使用把双T板、多T箱形梁、单T梁板翼缘割掉，用两侧肋或S P板、槽形板、矩形梁的两侧面当侧模板，吊底模板，再在模板内设置梁的钢筋浇混凝土的办法也存在以下弊端，以双T板为例：

(一)仍有一定造价，体现在两个方面：

1、切掉翼缘：损失的造价为8～20元/平方米左右，随跨度和承载力的增加材料造价相应增加。

以下列数据为例：2.4米宽的板，长度为21米，柱之间距离通常为6米，每6米柱距内切2块板翼缘各0.5米。21米承重楼板为200元/m²切掉的翼缘面积增加在6页21米板的平面造价为：

(0.5m×21m×200元/m²)×2页/(6m×21m)＝33元/m²。

2、梁的造价：折合建筑造价中每平方米为40元左右：21米承重板截面高为1.05米，柱子两侧切掉翼缘的两块双T板所夹的柱宽，也就是拟框架梁的截面宽度，按高厚比3/1计算为0.35米，因配筋很小，钢筋混凝土按650元/m³计算：梁造价：(21×0.35×1.05*650)/(21×6)＝39.8(元/m²)可见，每平方米增加造价为73元左右，跨度增大造价增加，跨度小，造价减小.局部切掉翼缘，翼缘虽造价损失小，但梁截面配筋又相应增加。屋面板造价相应减少。多T箱形梁同样存在以上问题，矩形梁与槽形板不存在切翼缘的费用但拟框架梁造价较大的问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，以减小拟框架梁的截面，可以切掉局部也可以不切掉T型板翼缘，降低施工成本，提高施工和预制效益。

本发明的技术方案如下：一种大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，包括框架柱和框架纵梁，在紧靠框架柱两侧的大跨度预应力混凝土双T板或含大跨度预应力混凝土空心单T板在内的大跨度预应力混凝土单T梁板或包含SP板的大跨度预应力混凝土空心板或大跨度预应力混凝土槽形板或包括空心矩形梁板在内的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板上设置横向架立钢筋，在横向架立钢筋上或在梁、板上悬吊底模板和侧模板，或用双T板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板或单T梁板肋作侧模板；或用空心板、矩形梁、槽形板的侧面作侧模板，当选用双T板或单T梁板或多T箱形梁板时，底模板的位置与双T板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板或单T梁板的肋底部在同一等高线上或各种板型根据规格和跨度选在与板肋中间距板顶或距板底150mm以上距离在同一等高线上以减小梁截面，其截面宽度最小为150mm；当选用包含SP板的预应力空心板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁时，底模板的位置与预应力空心板或SP板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁的侧面底部向上150mm以上位置在同一个等高线上或各种以上型号板根据跨度、规格计算底模板的位置与侧面中间距板顶或板底150mm以上位置在同一等高线上以减小梁截面；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，当选底模板在距板底部以上150mm以上时，在从肋底向上150mm以上处浇捣拟框架梁；当底模板选在距板顶以下150mm以上位置时，在距板顶部向下150mm以上的底模板位置以上浇捣拟框架梁；当底模板选在肋底时，在从肋底向上至150mm以上处，或从肋底到梁板顶以上全部高度稍向上浇捣拟框架梁，中间用EPS板填充。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，当选用双T板或单T梁板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板时，框架柱两侧两个梁板都不切翼缘；或者，框架柱两侧两个板都切翼缘的局部或全部或一个切翼缘的全部另一个不切翼缘或切翼缘的局部；或者，框架柱两侧一个板不切翼缘，另一个板切全部或局部翼缘。当选用双T板时，从板顶至板底全部浇混凝土拟框架梁时，不需切全部翼缘。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，所述的横梁钢筋为非预应力钢筋，在横梁内板顶设置横向构造架立钢筋和其它常规横梁钢筋，再与框架柱钢筋连接，并设有可靠连接的箍筋。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，双T板、单T板、多T箱形梁板板面冀缘不足以承受梁及其上的荷载时，横向架立钢筋延伸到两个双T板或单T梁板或多T箱形梁的肋背部。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，侧、底模板为钢模板或木模板或塑料模板或混凝土模板或EPS模板、GRC模板、水泥模板或铝塑模板。

一种大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，包括框架柱和框架纵梁，在紧靠框架柱两侧设有预应力混凝土双T板或单T梁板或包含SP板的空心板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板，框架柱两侧预应力双T板或单T梁板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板肋中距梁板底部或顶部150mm以上的位置上开有孔洞，框架柱两侧大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或空心板侧面中部距梁板底部或顶部150mm以上的位置上开有孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋；当选用双T板或单T梁板或多T箱形梁时，用两肋做侧模板，或吊一个侧模板并用其中一个肋做侧模板，再吊底模板；当选用空心板或SP板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力槽形板时，用两侧面做侧模板，或用一个侧面做侧模板并吊另一个侧模板，再吊底模板；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土梁板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。

进一步，如上所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其中，拟框架梁为非预应力构件，它的变型速度比两侧的预应力混凝土梁板大得多，因而它上面的竖向荷载就会通过预应力混凝土梁板与非预应力梁的钢筋混凝土连结，而传到两侧的预应力混凝土梁板上，从而成为零荷载的杆件，可按最低限度配筋配置，比较经济，同时它成为几无弯矩的杆件，在地震力和水平力作用下又成为承受拉或压力的主要杆件，从而实现了大跨度预应力混凝土梁板在框架结构中的使用问题。

本发明的有益效果如下：本发明所提供的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构，在竖向荷载作用下小拟框架梁的重量及其上部荷载由于预应力混凝土板与非预应力拟框架梁在竖向荷载作用下变形差异较大而全部传到两侧预应力混凝土板上，从而既成为无荷载的杆件，可按最小构造配筋配置，又成为无弯矩杆件，在水平荷载或地震作用下为主要承受拉或压力的杆件。在施工时不需切掉T型板的翼缘，梁的截面减小节约成本，施工简单、高效。

附图说明

图1为采用单T板或多T箱形梁或双T板时小拟框架梁的结构示意图。

由于双T板为二个单T板组成，故用一个单T板代替双T板小拟框架结构示意部分。图中，①框架柱，②梁模板，③双T板或单T板或多T箱形梁，④板顶架立筋或板顶横向构造架立筋，⑤与框架柱钢筋连接的纵向筋，⑥箍筋。

图2为采用预应力空心板或矩形梁时小拟框架梁的结构示意图。

图中，①框架柱，③空心板或矩形梁，④板顶横向架立筋，⑤与框架柱钢筋连接的拟框架梁的纵向筋，⑥箍筋。

图3为采用预应力槽形板时小拟框架梁的结构示意图。

图中：①为框架柱，③为大跨度预应力槽形板，④为板顶横向架立筋，

⑤与框架柱钢筋连接的拟框架梁纵向筋，⑥箍筋。

图4为使用矩形梁或空心矩形梁时小拟框架梁结构示意图。

图中：①为框架柱，③为大跨度预应力混凝土矩形梁或空心矩形梁，④为梁板顶横向架立筋，⑤为与框架柱钢筋连接的拟框架梁的纵向钢筋，⑥为箍筋。

图5为使用大跨度预应力混凝土多T箱形梁的小拟框架结构示意图。

图中：①为框架柱，③为多T箱形梁，④为梁板顶横向架立筋，⑤为拟框架柱钢筋连接的拟框架梁的纵向筋，⑥箍筋

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明所提供的大跨度预应力混凝土板小拟框架结构在紧靠框架柱两侧的预应力混凝土梁板上设置横向架立钢筋，在架立钢筋上或在板上悬吊侧、底模板；当选用双T板或单T梁板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板时，底模板的位置与双T板或单T梁板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板的底部在同一等高线上或选在与板肋或侧面中间距梁板顶或距梁板底150mm以上距离在同一等高线上以减小梁截面，其截面宽度最小为150mm；当选用空心板或SP板时，底模板的位置与空心板或SP板的侧面底部或侧面中间距板顶或板底150mm以上位置在同一等高线上以减小梁截面；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。当选用双T板或单T梁板或多T箱形板时，框架柱两侧两个板都不切翼缘；或者，框架柱两侧两个板都切翼缘的全部或局部或一个切翼缘的全部另一个切翼缘的局部；或者，框架柱两侧一个板不切翼缘，另一个板切全部或局部翼缘。横梁钢筋为非预应力钢筋，并与框架柱钢筋连接；在横梁内板顶设置的横向构造架立钢筋架设横梁钢筋并设有可靠连接的箍筋。

当选底模板在距板底部150mm以上的以上位置时，在从肋底向上至少150mm处浇捣拟框架梁；当底模板选在距板顶150mm以上位置时，在距板顶部至少150mm的底模板位置以上浇捣拟框架梁；当底模板选在肋底时，在从肋底向上至少150mm处，或从肋底到梁板顶以上全部高度浇捣拟框架梁，中间用EPS板填充。

另一种方案是，框架柱两侧双T板或单T板可多T箱形梁肋中距肋底150mm以上的位置上开有孔洞，框架柱两侧空心板侧面中部距板底150mm以上的位置上开有孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋；当选用双T板或单T梁板时，用两肋做侧模板，或吊一个侧模板并用其中一个肋做侧模板，再吊底模板；当选用空心板或SP板时，用两侧面做侧模板，或用一个侧面做侧模板并吊另一个侧模板，再吊底模板；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁的钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土梁板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。

如图1所示，以双T板为例，待框架柱①和框架纵梁安装后，在框架柱两侧安装双T板或多T箱形梁或单T梁板③，因双T板、多T箱形梁单T板在此时结构完全一致，悬吊设置梁模板②，设置梁的钢筋骨架④⑤⑥，按规定浇捣混凝土即构成了小拟框架横梁。小拟框架横梁与大跨度预应力板、框架柱、纵梁等一起组成“小拟框架结构”。横梁钢筋为非预应力钢筋，并与框架柱钢筋连接；在横梁内板顶设置的横向构造架立钢筋架设横梁钢筋并设有可靠连接的箍筋。拟框架梁内可填充泡沫EPS板以减轻自重，节省材料。

如图2、3所示，以空心板或槽形板或矩形梁为例，待框架柱①和框架纵梁安装后，在框架柱两侧安装空心板或槽形板或矩形梁③，因空心板或槽形板或矩形梁在此时结构完全一致，设置梁的钢筋骨架④⑤⑥，按规定浇捣混凝土即构成了小拟框架横梁。

如图4所示，以空心矩形梁为例，待框架柱①和框架纵梁安装后，在框架柱两侧安装空心矩形梁③，设置梁的钢筋骨架④⑤⑥，按规定浇捣混凝土即构成了小拟框架横梁。

如图5所示，以多T箱形梁为例，待框架柱①和框架纵梁安装后，在框架柱两侧安装多T箱形梁③，设置梁的钢筋骨架④⑤⑥，按规定浇捣混凝土即构成了小拟框架横梁。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种形式上的改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，包括框架柱和框架纵梁，其特征在于：在紧靠框架柱两侧的大跨度预应力混凝土双T板或含大跨度预应力混凝土空心单T板在内的大跨度预应力混凝土单T梁板或包含SP板的大跨度预应力混凝土空心板或大跨度预应力混凝土槽形板或包括空心矩形梁板在内的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板上设置横向架立钢筋，在横向架立钢筋上或在梁、板上悬吊底模板和侧模板，或用双T板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板或单T梁板肋作侧模板；或用空心板、矩形梁、槽形板的侧面作侧模板，当选用双T板或单T梁板或多T箱形梁板时，底模板的位置与双T板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板或单T梁板的肋底部在同一等高线上或各种板型根据规格和跨度选在与板肋中间距板顶或距板底150mm以上距离在同一等高线上以减小梁截面，其截面宽度最小为150mm；当选用包含SP板的预应力空心板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁时，底模板的位置与预应力空心板或SP板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁的底部在同一个等高线上或各种以上型号板根据跨度、规格计算底模板的位置与侧面中间距板顶或板底150mm以上位置在同一等高线上以减小梁截面；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。

2.如权利要求1所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：当选底模板在距板底部以上150mm以上时，在从肋底向上150mm以上处浇捣拟框架梁；当底模板选在距板顶以下150mm以上位置时，在距板顶部向下150mm以上的底模板位置以上浇捣拟框架梁；当底模板选在肋底时，在从肋底向上至150mm以上处，或从肋底到梁板顶以上全部高度浇捣拟框架梁，中间用EPS板填充。

3.如权利要求1所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：当选用双T板或单T梁板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板时，框架柱两侧两个梁板都不切翼缘；或者，框架柱两侧两个板都切翼缘的局部或全部或一个切翼缘的全部另一个不切翼缘或切翼缘的局部；或者，框架柱两侧一个板不切翼缘，另一个板切全部或局部翼缘，当从双T板顶到双T板底全部浇灌拟框架梁时，不再切翼缘的全部或局部。

4.如权利要求1或3所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：所述的横梁钢筋为非预应力钢筋，在横梁内板顶设置横向构造架立钢筋和其它常规横梁钢筋，再与框架柱钢筋连接，并设有可靠连接的箍筋。

5.如权利要求1所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：双T板、单T板、多T箱形梁板板面冀缘不足以承受拟框架梁及其上的荷载时，横向架立钢筋延伸到两个双T板或单T梁板或多T箱形梁的肋背部。小拟框架梁两侧翼缘薄弱的双T板、单T板、多T箱形梁需加强翼缘配筋。

6.如权利要求1或3所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：侧、底模板为钢模板或木模板或塑料模板或混凝土模板或EPS模板或GRC模板或水泥模板或铝塑模板或混凝土模板。

7.一种大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，包括框架柱和框架纵梁，其特征在于：在紧靠框架柱两侧设有预应力混凝土双T板或单T梁板或包含SP板的空心板或大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板，框架柱两侧预应力双T板或单T梁板或大跨度预应力混凝土多T箱形梁板肋中距肋底或梁板顶150mm以上的位置上开有孔洞，框架柱两侧大跨度预应力槽形板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或空心板侧面中部距板底或梁板顶150mm以上的位置上开有孔洞，在孔洞上架设横向架立钢筋；当选用双T板或单T梁板或多T箱形梁时，用两肋做侧模板，或吊一个侧模板并用其中一个肋做侧模板，再吊底模板；当选用空心板或SP板或包括空心矩形梁的大跨度预应力混凝土矩形梁或大跨度预应力槽形板时，用两侧面做侧模板，或用一个侧面做侧模板并吊另一个侧模板，再吊底模板；在横梁侧模和横梁底模形成的空间内设置横梁钢筋并与框架柱上钢筋连接，再用箍筋连接，通过浇捣混凝土构成小框架横梁——小拟框架梁；小拟框架梁与大跨度预应力混凝土梁板、框架柱、纵梁一起组成小拟框架结构。

8.如权利要求7所述的大跨度预应力混凝土梁板小拟框架结构，其特征在于：拟框架梁为非预应力构件，它的变型速度比两侧的预应力混凝土梁板大得多，因而它上面的竖向荷载就会通过预应力混凝土梁板与非预应力梁的钢筋混凝土连结，而传到两侧的预应力混凝土梁板上，从而成为零荷载的杆件，可按最低限度配筋配置，比较经济，同时它成为几无弯矩的杆件，在地震力和水平力作用下又成为承受拉或压力的主要杆件，从而实现了大跨度预应力混凝土梁板在框架结构中的使用问题。