CN104727476B - 装配式轻体3d钢筋桁架楼层板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑构件的楼板，具体的说涉及一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板及其制造方法。该3D钢筋桁架楼层板包括纵向的钢筋桁架和横向下部钢筋、横向上部钢筋（施工现场制备），所述纵向的钢筋桁架为上弦钢筋、下弦钢筋、腹杆钢筋通过焊接固连为一体的桁架，其特征是：还包括底板、压垫和快装拉钉（或金属紧固件），所述底板下面设置止口，若干组纵向的钢筋桁架置于底板的上面，压垫置于钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋上、并通过快装拉钉将底板与钢筋桁架固连，快装拉钉的钉头端面与底板的底面齐平或凹入底板的底平面。本发明以水泥基材型板作为免拆施工模板并代替装饰工程的装饰板，不必进行底板的工厂预制浇注，具有重量轻、强度高、便于运输，安装，并可短时间大批量生产等优点。

Description

装配式轻体3D钢筋桁架楼层板及其制造方法

技术领域

本发明属于建筑构件的楼板，具体的说涉及一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板及其制造方法。

背景技术

目前，国家大力推行住宅产业化，采用工业化生产,装配式建造已成为主流发展趋势，大多数结构用构件和部品的标准化、系列化和工厂化是实现住宅产业化的基本条件，而现有技术能够满足住宅产业化需要的建筑产品却不多，也不尽合理，尤其是现有技术的叠合板和钢筋桁架楼承板更是无法达到住宅产业化所需装配式楼板的结构和技术要求。

现有技术的楼板分为两种，一、适用于混凝土结构：以预制层为底模板的叠合板。其制造方法是：先将楼板中的钢筋在工厂采用设备加工成钢筋桁架，然后将其预制3-5公分的预制层底板，运达施工现场、吊装到预定位置后，再以预制层底板做为模板进行二次混凝土浇注，从而完成叠合楼板的施工，达到强度后，由预制层与现浇层叠合后共同与钢筋桁架形成受力构件来承受使用载荷。此方法是以预制层底板代替施工模板，将预制钢筋桁架与施工模板组合为一体，因此减少了现场安、拆施工模板的环节，一定程度上提高了施工效率。存在的缺点是：①工厂预制层底板需要大量的模具和设备，存在投资大、养护成本高、生产周期长，无法满足大面积施工的需要；②由于重量原因，在运输和安装上存在相当大的难度，费时费力；③在使用过程中不能满足结构所需双向受力要求；④相邻板块安装后会形成板缝、板底不平、浇筑时漏浆等问题。 二、适用于钢结构：以压型镀锌板为底模板的钢筋桁架楼承板。其制造方法是：先将楼板中的钢筋在工厂采用设备加工成钢筋桁架，再以镀锌板为底板，将钢筋桁架与镀锌板点焊固连为一体，运达施工现场后，再以镀锌板底板为施工模板进行后续施工，其可以承受所有的施工荷载.待强度达到后由钢筋絎架和混凝土共同作用承担使用荷载.存在的缺点是：①作为底板的镀锌板，在使用过程中需要重新吊顶进行二次装修，耗费人力物力；②镀锌板外露，容易被氧化和腐蚀而影响使用；③这种产品不适用于混凝土结构。另外，现有的叠合板和钢筋桁架楼承板在拼装的过程中还会出现拼装不牢固，强度不够，底板不平等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板及其制造方法，以水泥基材型板作为免拆施工模板并代替装饰工程的装饰板，不必进行底板的工厂预制浇注，具有重量轻、强度高、便于运输，安装，并可短时间大批量生产。且底板底面平整，安装后不漏浆，板底可直接刮大白装饰，无需抹灰，适用于任何结构，最大程度地解决了楼板的双向受力问题。

同时随着产品使用跨度的增大可根据结构荷载要求，在双向受力肋梁间添加管状或箱形或多边形的中空或实心轻质填充体以减少砼用量、降低建筑物自身荷载，取消外露明梁，增大使用空间，使结构受力更加经济合理。

本发明解决技术问题的方案是：该3D钢筋桁架楼层板包括纵向的钢筋桁架和横向下部钢筋、横向上部钢筋（施工现场制备），所述纵向的钢筋桁架为上弦钢筋、下弦钢筋、腹杆钢筋通过焊接固连为一体的桁架，其特征是：还包括底板、压垫和快装拉钉（或金属紧固件），所述底板下面设置止口，若干组纵向的钢筋桁架置于底板的上面，压垫置于钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋上、并通过快装拉钉将底板与钢筋桁架固连，快装拉钉的钉头端面与底板的底面齐平或凹入底板的底平面。

所述相邻的钢筋桁架楼层板之间的连接结构为（在工厂将3D钢筋桁架楼层板制成适合运输的条状构件，运达工地现场后进行拼装）：相邻的前钢筋桁架楼层板和后钢筋桁架楼层板之间通过连接条插接固连，横向下部钢筋与横向上部钢筋（工地现场制备）穿装在钢筋桁架的腹杆钢筋之间并焊接或绑扎固连。

所述钢筋桁架楼层板亦可在工厂设置内置轻质填充体，其结构是：所述钢筋桁架楼层板的相邻钢筋桁架之间设置管状的中空填充体或箱形的中空填充体，也可采用多边形的中空或实心轻质填充体。

所述底板为水泥压力板或硅酸钙板或防火板或水泥纤维板。

所述快装拉钉由拉钉体和锁紧帽组成，所述拉钉体一端设置固连为一体的钉头，拉钉体的一侧设置锯齿，所述锁紧帽设置通槽，通槽的一侧设置棘齿，拉钉体穿过锁紧帽的通槽，拉钉体的锯齿与锁紧帽的棘齿相啮合并锁紧。

所述快装拉钉的材质为尼龙或塑料或金属紧固件。

所述连接条设置三条平行的上连接臂、下连接臂和中间连接臂，三条平行的上连接臂、下连接臂和中间连接臂之间通过肋板固连为一体，其截面呈王字型，钢筋桁架楼层板的底面插接在连接条的下连接臂和中间连接臂之间，底板下面设置的止口与连接条的下连接臂接触。

装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的制造方法，它包括以下步骤：

1）根据图纸要求在工厂采用设备制造纵向的受力钢筋桁架；

其特征是：还包括以下步骤：

2）根据图纸要求确定底板、压垫、快装拉钉和连接条的尺寸；

3）根据步骤2）确定的尺寸制造底板、压垫、快装拉钉和连接条，将制得的底板底面加工出止口，同时在底板上对应钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋进行开孔；

4）将步骤1）制得的若干组纵向的钢筋桁架置于步骤3）制得的底板的上面，安装同时将钢筋桁架中部连同底板向上作3~5‰的起拱，已满足楼板浇筑过程中抵抗施工荷载所产生的挠度，将步骤3）制得的压垫置于钢筋桁架腹杆钢筋的下脚钢筋上、并通过步骤3）制得的快装拉钉将底板与纵向的钢筋桁架固连，固连后，快装拉钉的钉头端面与底板的底面齐平或凹入底板的底平面；

5）将步骤3）制得的连接条置于步骤4）制得的两组条状钢筋桁架楼层板之间，将连接条两侧的前钢筋桁架楼层板和后钢筋桁架楼层板的底板分别插接在对应一侧的连接条的下连接臂和中间连接臂之间（按需要在工地拼装），底板下面设置的止口与连接条的下连接臂接触，多条拼装时依序连接，拼得单个房间（开间板）大小的板块。

6）将步骤1）将工地制得的横向钢筋穿装在现场拼装后的纵向的钢筋桁架的腹杆钢筋之间并绑扎或焊接固连；制得单个柱网或房间的标准板块（以备整体吊装）。

7）可根据加工需要调整步骤1）～步骤6）的顺序。

一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板内置填充体的制造方法，它包括以下步骤：

①、按照3D钢筋桁架楼层板制造方法的步骤1）～步骤5）制得钢筋桁架楼层板；

②、制造具有单向受力肋梁板的钢筋桁架楼层板时，在步骤①制得的钢筋桁架楼层板的钢筋桁架之间设置管状或多边形的中空或实心轻质填充体，以制得具有单向受力肋梁板的钢筋桁架楼层板；

③、制造具有双向受力密肋板的钢筋桁架楼层板时，在步骤①制得的钢筋桁架楼层板的钢筋桁架之间设置箱形、多边形的中空或实心轻质填充体，以制得具有双向受力密肋板的钢筋桁架楼层板；

④、上述步骤②中制得的单向受力肋梁板的钢筋桁架楼层板和步骤③中制得的双向受力密肋板的钢筋桁架楼层板还需在工地现场制备横向下部钢筋与横向上部钢筋，并将其穿装在钢筋桁架的腹杆钢筋之间并焊接或绑扎固连。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明装配式轻体3D钢筋桁架楼层板其名称代表的寓意是，装配式表示该构件满足现行国家住宅产业化装配式结构相关要求；轻体表示本构件以钢筋桁架代替受力钢筋，以装饰型板代替免拆施工模板，其构件重量轻且可满足施工期间的荷载要求；3D表示构件是一种空间立体结构，在施工现场进行后期整体混凝土浇筑；楼层板表示其在结构中所使用的位置。

2、本发明用于现浇混凝土坡屋顶及现浇钢筋混凝土楼梯更为便利实用，提高质量、省工省料、方便快捷。

3、本发明的底板采用水泥压力板或硅酸钙板或防火板或水泥纤维板，（即以装饰板代替施工模板）由于水泥压力板或硅酸钙板或防火板或水泥纤维板是具有一定强度和耐腐蚀性的环保、耐火装饰板材，适用于所有的建筑结构，无需进行底面抹灰和二次装修处理；解决了预制层底板需要大量的设备、模具、养护场地等造成的投资大、生产周期长、成本高的问题，克服了原有产品重量原因导致的在运输和安装上存在的难题。避免了预制底板上表面由于施工污染造成的预制层与现浇层结合不好的质量隐患。3D钢筋桁架楼层板彻底解决了双向受力问题。

4、本发明的快装拉钉能够实现钢筋桁架与底板的快速连接，拉钉体的锯齿与锁紧帽的棘齿相啮合具有单向自锁性，连接后不松动，其尼龙或塑料材质具有高强度及其耐腐蚀性，安装快、成本低、自重轻、易于后期刮大白施工。

5、本发明的连接条其截面呈王字型，连接条的下连接臂和中间连接臂之间用于拼接本发明的钢筋桁架楼层板，而在混凝土浇注时，浇注的混凝土填充到上连接臂和中间连接臂之间，使上连接臂成为止脱臂，在钢筋桁架楼层板之间连接时，既不必进行连接时的支撑，又增加了连接强度，解决了连接不牢固、强度不够、施工漏浆、底部不平、后期变形等问题。

6、由于3D钢筋桁架楼层（条形）板采用半成品材料组装，生产工艺相对简单有利于大范围推广应用、亦可满足大批量的生产需求，施工应用时可节约大量支撑材料及周转模板，避免拆装施工模板，减少了钢筋制作及绑扎工序，从而节省了大量人力、物力资源、节能、降耗、极大提高工效、缩短工期，保证工程质量。

7、本发明的底板材质及结构形式能够满足纵向条形钢筋桁架楼层板之间拼接后横向钢筋的穿入、绑扎及混凝土浇注.，在整体浇筑成形后由现浇砼与钢筋桁架和横向钢筋共同承受使用载荷，彻底解决了楼板的双向受力问题，同时结构整体受力性能得以保障。

8、本发明的内置填充体能够减轻楼板自重，节约材料，增大使用空间使受力形式更为合理，在同条件下可将跨度做的更大而且无外露明梁.由于产品重量轻，有效的解决了高层和超高层建筑楼板施工时垂直运输的施工问题，提高效率、加快工期、

9、本发明既能够在施工现场地面进行整间板的拼装再整体上吊安装(减少了高空作业的不安全性)，也可以将条形钢筋桁架楼层板吊装到楼层作业面进行整间拼装，加快了施工工期，减少了劳动力强度。

附图说明

图1为本发明装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本发明图1的左视视示意图；

图4为本发明图1、2、3所示装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的立体结构示意图；

图5为本发明图1的局部放大视示意图；

图6为本发明配式轻体3D钢筋桁架楼层板的连接结构示意图；

图7为本发明另一实施例的俯视示意图；

图8为本发明图7的左视示意图；

图9为本发明图7和图8所示实施例的立体结构示意图；

图10为本发明再一实施例的俯视示意图；

图11为本发明图10的左视示意图；

图12为发明图10和图11所示实施例的立体结构示意图；

图中：1 钢筋桁架， 2 上弦钢筋， 3下弦钢筋， 4 腹杆钢筋，4-1下弯脚钢筋， 5底板， 6 压垫， 7 快装拉钉或金属紧固件， 8 止口， 9 钉头， 10 锁紧帽， 11 拉钉体，12 连接条， 13 前钢筋桁架楼层板， 14 上连接臂， 15 后钢筋桁架楼层板， 16 中间连接臂， 17 肋板， 18 下连接臂， 19 横向下部钢筋，19 -1横向上部钢筋，20管状的中空填充体， 21 箱形的中空填充体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1～图5，实施例1，本实施例为用于多层住宅建筑的钢筋桁架楼层板，为长度小于12米，宽度0.9米～2.4米的条形板，它包括纵向的钢筋桁架1、横向上部钢筋19-1、横向下部钢筋19（施工现场制备）、底板5、压垫6和快装拉钉7，所述纵向的钢筋桁架1为上弦钢筋2、下弦钢筋3、腹杆钢筋4通过焊接固连为一体的桁架，所述底板5下面设置止口8，四组纵向的钢筋桁架1置于底板5的上面，压垫6置于钢筋桁架1的腹杆钢筋4的下弯脚钢筋4-1上、并通过快装拉钉7将底板5与钢筋桁架1固连，快装拉钉7的钉头9端面与底板5的底面齐平或凹入底板5的底平面。

参照附图6：所述相邻的钢筋桁架楼层板之间的连接结构为：相邻的前钢筋桁架楼层板13和后钢筋桁架楼层板15之间通过连接条12插接固连，横向下部钢筋19及横向上部钢筋19-1穿装在钢筋桁架1的腹杆钢筋4之间并焊接固连。所述底板5为水泥压力板或硅酸钙板或防火板或水泥纤维板。

参照附图4：所述快装拉钉7由拉钉体11和锁紧帽10组成，所述拉钉体11一端设置固连为一体的钉头9，拉钉体11的一侧设置锯齿，所述锁紧帽10设置通槽，通槽的一侧设置棘齿，拉钉体11穿过锁紧帽10的通槽，拉钉体11的锯齿与锁紧帽10的棘齿相啮合。所述快装拉钉7的材质为尼龙或塑料。

参照附图6：所述连接条12设置三条平行的上连接臂14、下连接臂18和中间连接臂16，三条平行的上连接臂14、下连接臂18和中间连接臂16之间通过肋板17固连为一体，其截面呈王字型，钢筋桁架楼层板的底面插接在连接条12的下连接臂18和中间连接臂16之间，底板5下面设置的止口8与连接条12的下连接臂18接触。

本实施例采用现有技术制造，其制造方法包括以下步骤：

1）根据图纸要求制造纵向的钢筋桁架1、横向下部钢筋19及横向上部钢筋19-1；

2）根据图纸要求确定底板5、压垫6、快装拉钉7和连接条12的尺寸；

3）根据步骤2）确定的尺寸制造底板5、压垫6、快装拉钉7和连接条12，将制得的底板5底面加工出止口8，同时在底板上对应钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋进行开孔（穿入快装拉钉7）；

4）将步骤1）制得的若干组钢筋桁架1置于步骤3）制得的底板5的上面，将步骤3）制得的压垫6置于钢筋桁架1的腹杆钢筋4的下弯脚钢筋4-1上、并通过步骤3）制得的快装拉钉7将底板5与钢筋桁架1固连且预作3‰中部向上起拱以抵抗施工荷载造成的楼层板挠度变形，固连后，快装拉钉7的钉头9端面与底板5的底面齐平或凹入底板5的底平面；

5）将步骤3）制得的连接条12置于步骤4）制得的两组钢筋桁架楼层板之间，将连接条12两侧的前钢筋桁架楼层板13和后钢筋桁架楼层板15的底板5分别插接在同侧的连接条12的下连接臂18和中间连接臂16之间，底板5下面设置的止口8与连接条12的下连接臂18接触；

6）将步骤1）制得的横向下部钢筋19及横向上部钢筋19-1穿装在纵向的钢筋桁架1的腹杆钢筋4之间并焊接固连。

参照图7～图9，实施例2，本实施例为用于建筑结构中的钢筋桁架楼层板，其开间与进深比大于1:2，本实施例与实施例1的结构、位置关系和制造方法基本相同，不同之处在于：在所述钢筋桁架楼层板的钢筋桁架1之间设置管状的中空填充体20，以获得具有单向肋梁板的钢筋桁架楼层板。

本实施例采用现有技术制造，其制造方法包括以下步骤：

1）按照实施例1的钢筋桁架楼层板制造方法的步骤1）～步骤5）制得钢筋桁架楼层板；

2）在步骤1）制得的钢筋桁架楼层板的钢筋桁架1之间设置管状的中空填充体20，以制得具有单向受力肋梁板的钢筋桁架楼层板；

3）将以实施例1的钢筋桁架楼层板制造方法步骤1）制得的横向下部钢筋19及横向上部钢筋19-1穿装在步骤2）制得的钢筋桁架1的腹杆钢筋4之间并焊接固连。

参照图10～图12，实施例3，本实施例为用于建筑结构中的钢筋桁架楼层板，其开间与进深比小于1:2，本实施例与实施例1的结构、位置关系和制造方法基本相同，不同之处在于：在所述钢筋桁架楼层板的钢筋桁架1之间设置箱形的中空填充体21，以获得具有双向受力密肋板的钢筋桁架楼层板。

本实施例采用现有技术制造，其制造方法包括以下步骤：

1）按照实施例1的钢筋桁架楼层板制造方法的步骤1）～步骤5）制得钢筋桁架楼层板；

2）在步骤1）制得的钢筋桁架楼层板的钢筋桁架1之间设置箱形的中空填充体21，以制得具有双向受力密肋板的钢筋桁架楼层板；

3）将以实施例1的钢筋桁架楼层板制造方法步骤1）制得的横向下部钢筋19及横向上部钢筋19-1穿装在步骤2）制得的钢筋桁架1的腹杆钢筋4之间并焊接固连。

Claims (7)

1.一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板，其特征是：它包括纵向的钢筋桁架、横向下部钢筋与横向上部钢筋，所述纵向的钢筋桁架为一根上弦钢筋、两根下弦钢筋及腹杆钢筋通过焊接固连为一体的端面成三角形的立体结构桁架，还包括底板、压垫和快装拉钉或金属紧固件，所述底板下面设置止口，若干组纵向的钢筋桁架置于底板的上面，压垫置于钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋上、并通过快装拉钉将底板与钢筋桁架固连，快装拉钉的钉头端面与底板的底面齐平或凹入底板的底平面；所述底板为水泥压力板或硅酸钙板或防火板或水泥纤维板；所述快装拉钉由拉钉体和锁紧帽组成，所述拉钉体一端设置固连为一体的钉头，拉钉体的一侧设置锯齿，所述锁紧帽设置通槽，通槽的一侧设置棘齿，拉钉体穿过锁紧帽的通槽，拉钉体的锯齿与锁紧帽的棘齿相啮合并锁紧。

2.如权利要求1所述的一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板，其特征是：相邻的前钢筋桁架楼层板和后钢筋桁架楼层板之间通过连接条插接固连，横向下部钢筋与横向上部钢筋穿装在钢筋桁架的腹杆钢筋之间并焊接或绑扎固连。

3.如权利要求1所述的一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板，其特征是：所述钢筋桁架楼层板还设置内置填充体，其结构是：所述钢筋桁架楼层板的钢筋桁架之间设置管状的中空填充体或箱形的中空填充体，或采用多边形的中空或实心轻质填充体。

4.如权利要求2所述的一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板，其特征是：所述连接条设置三条平行的上连接臂、下连接臂和中间连接臂，三条平行的上连接臂、下连接臂和中间连接臂之间通过肋板固连为一体，其截面呈王字型，钢筋桁架楼层板的底面插接在连接条的下连接臂和中间连接臂之间，底板下面设置的止口与连接的下连接臂接触。

5.一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的制造方法，1)根据图纸要求在工厂采用设备制造纵向的受力钢筋桁架；其特征是：还包括以下步骤：

2)根据图纸要求确定底板、压垫、快装拉钉和连接条的尺寸；

3)根据步骤2)确定的尺寸制造底板、压垫、快装拉钉和连接条，将制得的底板底面加工出止口，同时在底板上对应钢筋桁架腹杆钢筋的下弯脚钢筋进行开孔；

4)将步骤1)制得的若干组纵向的钢筋桁架置于步骤3)制得的底板的上面，安装同时将钢筋桁架中部连同底板向上作3～5‰的起拱，已满足楼板浇筑过程中抵抗施工荷载所产生的挠度，将步骤3)制得的压垫置于钢筋桁架腹杆钢筋的下脚钢筋上、并通过步骤3)制得的快装拉钉将底板与纵向的钢筋桁架固连，固连后，快装拉钉的钉头端面与底板的底面齐平或凹入底板的底平面；

5)将步骤3)制得的连接条置于步骤4)制得的两组条状钢筋桁架楼层板之间，将连接条两侧的前钢筋桁架楼层板和后钢筋桁架楼层板的底板分别插接在对应一侧的连接条的下连接臂和中间连接臂之间，底板下面设置的止口与连接条的下连接臂接触，多条拼装时依序连接，拼得单个房间大小的板块；

6)将步骤1)工地制得的横向下部钢筋与横向上部钢筋穿装在现场拼装后的纵向的钢筋桁架的腹杆钢筋之间并绑扎或焊接固连，制得单个柱网或房间的标准板块，以备整体吊装；

7)根据加工需要调整步骤1)～步骤6)的顺序。

6.如权利要求5所述的一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的制造方法，其特征是：在所述步骤4)制得的钢筋桁架楼承板的钢筋桁架之间设置管状或多边形的中空或实心轻质填充体，以制得具有单向受力肋梁板的钢筋桁架楼层板。

7.如权利要求5所述的一种装配式轻体3D钢筋桁架楼层板的制造方法，其特征是：在所述的步骤4)制得的钢筋桁架楼层板的钢筋桁架之间设置箱形、多边形的中空或实心轻质填充体，以制得具有双向受力密肋板的钢筋桁架楼承板。