CN106088480A - 桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖，桁架梁包括下弦板、位于下弦板上方的上弦构件及连接上弦构件与下弦板的连接腹杆。组合梁由桁架梁及混凝土构成，通过构造形成钢与混凝土组合梁。复合楼盖包括主框架梁、桁架梁、若干轻质板材底模、以及混凝土楼板，桁架梁通过下弦板支撑于主框架梁上，轻质板材底模位于桁架梁之间，混凝土楼板位于轻质板材底模之上。楼盖施工全过程无需支撑，由桁架梁承担施工荷载。桁架梁与混凝土结合成为钢结构—混凝土组合梁，隐蔽在楼盖之内，作为楼盖的暗肋梁，承担使用阶段的荷载。复合楼盖具有成本低、速度快、保温隔音优越、轻质高强、绿色环保、便于工业化等优点。

Description

桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体涉及一种桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖。

背景技术

目前，在建筑结构的楼盖技术应用领域中，楼盖的主要类型包括现浇混凝土板、混凝土预制板、叠合板、压型钢板混凝土组合楼板等。

其中，现浇混凝土板具有整体性好、刚度大、造价低的优点，但是需要进行繁冗复杂的现场临时模板工程（现场临时模板工程是指在浇混凝土板前搭建竖向支撑柱架，在竖向支撑柱架上铺设横梁支架、木模板），施工速度慢，周期长，难以实现工业化生产等。

混凝土预制板虽然施工速度快，可以免去大部分的模板支撑，但是其缺点是楼板整体性差，且单向受力，易产生裂纹，不适用于地震烈度较高的地区，此外其抗渗性也较差。

压型钢板混凝土组合楼板虽然施工速度快，整体刚度较好，但造价高，其存在平面内双向刚度不等、楼板底面不平整的缺点，而且楼板底部不平整，需要吊顶处理。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不但成本节约、性能优越，而且施工方便快捷，可以完全取消临时模板工程的桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖。

本发明的技术方案是：

一种桁架梁包括下弦板、位于下弦板上方的上弦构件及连接上弦构件与下弦板的连接腹杆。

本方案的桁架梁通过下弦板支撑于建筑物的主框架梁上，在楼盖施工阶段，桁架梁可以作为轻质板材底模的支撑梁，承受楼盖施工荷载，因而在楼盖施工阶段取消了临时模板支撑、临时水平支撑、临时竖向支撑，而且可以实现上下几层楼同时浇筑。在经过现场浇筑后，桁架梁与混凝土结合成一个整体，成为钢与混凝土组合梁，作为楼盖的骨架，承受现浇混凝土楼板所传递的使用阶段的荷载。本方案的桁架梁既是楼盖施工阶段受力梁，又是浇筑成型后楼面梁的骨架，同时在混凝土浇筑过程中，下弦板兼有梁的模板的作用，从而实现一根梁多种用途，不但成本节约，而且施工方便快捷。

作为优选，连接腹杆包括左腹杆及右腹杆，左腹杆与右腹杆位于上弦构件的相对两侧，所述上弦构件、左腹杆、右腹杆及下弦板构成横截面呈三角形的桁架梁。

本方案可以大大提高桁架梁的性能，较小的截面尺寸可保证其提供较大承载能力的，同时大幅减少其变形挠度，而三角形的横截面形式保证其稳定性。桁架梁与主框架梁的连接方便、可靠。桁架梁尺寸较小，可隐蔽在楼盖之内，大跨度板不露梁，保证了建筑美观。桁架梁规格尺寸统一，可实现标准化构件设计、工厂流水线生产，尤其适用于工业化生产及集成房屋建设。

作为优选，上弦构件为钢筋或钢管或H型、工字形、槽形钢构件。

作为优选，左腹杆与右腹杆呈波浪形布置，左腹杆及右腹杆的上端与上弦构件相连，左腹杆及右腹杆的下端与下弦板相连。本方案结构形式的左腹杆与右腹杆有利于提高腹杆与混凝土的连接强度，实现腹杆、下弦板与混凝土共同作用。

一种组合梁由混凝土及桁架梁构成，所述桁架梁的上弦构件及连接腹杆位于组合梁内部，桁架梁的下弦板位于组合梁的下表面上，且下弦板通过连接腹杆与混凝土相连。

本方案结构将混凝土及桁架梁浇筑为一体，其中上弦构件用于承担组合梁的上部拉力，连接腹杆用于承担组合梁的剪力，下弦板通过连接抗剪连接件与混凝土相连，实现下弦板与混凝土共同作用，从而使下弦板承担组合梁的下部拉力，同时发挥钢结构与混凝土的优点，组合梁的承载力、抗变形、抗震、抗裂性能均大幅提高。

作为优选，桁架梁的下弦板上还设有辅助抗剪连接件，所述辅助抗剪连接件为钢筋或栓钉或锚钉或钢管或H型钢或工字钢或槽钢。

本方案的下弦板通过辅助抗剪连接件进一步提高与混凝土的结合度，实现下弦板与混凝土共同作用，进一步提高下弦板承担组合梁的下部拉力的能力。

一种复合楼盖包括主框架梁、桁架梁、若干轻质板材底模以及混凝土楼板，所述桁架梁通过下弦板支撑于主框架梁上，桁架梁位于轻质板材底模之间；对于任意一块轻质板材底模而言：该块轻质板材底模支撑于相邻两桁架梁的下弦板上或支撑于主框架梁与该主框架梁相邻的桁架梁的下弦板上；所述混凝土楼板位于轻质板材底模的上方，且混凝土楼板与桁架梁结合成一个整体。

作为优选，轻质板材底模为加气混凝土板或泡沫混凝土板或轻集料混凝土板。

本方案复合楼盖以轻质薄板底模作为楼盖的施工模板，以桁架梁作为轻质板材底模的支撑梁，承担混凝土自重与施工临时荷载。施工时桁架梁搁置稳定、与主框架连接方便；轻质板材底模规格统一、精度高、自重轻，与桁架梁的连接可靠、方便。在施工过程完全取消了临时模板和临时支撑，大幅度节约成本、提高施工精度与质量、加快施工进度。而且大幅改善工地模版工程扬尘多、噪音多、耗材乱、安全性差的环境。复合楼盖所用轻质板材底模与桁架梁尺寸规格统一，可以实现标准化设计、工厂流水施工，尤其适用于工业化生产及集成房屋建设。

本方案复合楼盖内含暗密肋，暗密肋为钢与混凝土组合梁，由桁架梁、混凝土组成。与普通混凝土楼盖相比，其混凝土、钢材总耗用量均大幅降低，适用跨度也明显加大。轻质板材底模与混凝土为同材质结构，浇筑过程中结合紧密，能有效地共同工作，加强了楼板的受力性能、整体刚度、抗裂性能以及抗震性能。同时轻质板作为永久模板，还能大大加强楼盖的保温、隔音、防火、美观等建筑性能。

本发明的有益效果是：

一种小截面尺寸桁架梁，隐蔽在楼盖高度范围内，能提供较大承载能力，同时大幅减少其变形挠度。桁架梁在施工阶段、浇筑阶段、使用阶段分别起到临时支撑梁、临时梁模板、永久受力梁骨架的作用，从而实现一根梁多种用途，节约成本、简化施工、提高质量、加快工期。

一种钢与混凝土组合梁，以桁架梁为骨架，同时发挥钢结构与混凝土的优点，使其承载力、抗变形、抗震、抗裂性能均大幅提高。

一种复合楼盖，以钢与混凝土组合梁为楼盖密肋梁。混凝土、钢材耗用量均大幅降低，适用跨度也明显加大。取消了施工阶段的临时模板、临时支撑。复合楼盖加强了楼板的受力性能、整体刚度、抗裂性能以及抗震性能。同时大大加强楼盖的保温、隔音、防火、美观等建筑性能。

附图说明

图1是本发明实施例1的桁架梁的一种结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明实施例2的组合梁的一种结构示意图。

图4是本发明实施例3的复合楼盖的一种结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图中：桁架梁1，下弦板11，上弦构件12，左腹杆13，右腹杆14,主框架梁2,轻质板材底模3,混凝土楼板4,组合梁5。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2所示，一种桁架梁包括下弦板11、位于下弦板上方的上弦构件12及连接上弦构件与下弦板的连接腹杆。下弦板与上弦构件相平行。下弦板为钢板或混凝土预制板。上弦构件为钢筋或钢管或H型、工字形、槽形钢构件。

腹杆包括左腹杆13及右腹杆14，左腹杆与右腹杆位于上弦构件的相对两侧。左腹杆与右腹杆对称分布在上弦构件的两侧。上弦构件、左腹杆、右腹杆及下弦板构成横截面呈三角形的桁架梁。

左腹杆与右腹杆呈波浪形布置。左腹杆及右腹杆的上端与上弦构件相连，左腹杆及右腹杆的下端与下弦板相连。左腹杆及右腹杆与上弦构件的连接方式为焊接或螺栓连接或铆接或锚栓连接或搭接或扣入连接。

本实施例的桁架梁1的具体应用参照实施例2或实施例3。

实施例2：如图3所示，一种组合梁由混凝土及桁架梁1构成。本实施例的桁架梁的具体结构参照实施例1。桁架梁的下弦板上还设有辅助抗剪连接件。辅助抗剪连接件为钢筋或栓钉或锚钉或钢管或H型钢或工字钢或槽钢。桁架梁的上弦构件、连接腹杆及辅助抗剪连接件位于组合梁5内部。桁架梁的下弦板位于组合梁的下表面上，且下弦板通过连接腹杆与混凝土相连。上弦构件用于承担组合梁的上部拉力，连接腹杆用于承担组合梁的剪力，下弦板用承担组合梁的下部拉力。

实施例3：如图4、图5所示，一种复合楼盖包括主框架梁2、桁架梁1、若干轻质板材底模3以及混凝土楼板4。本实施例的桁架梁的具体结构参照实施例1。桁架梁通过下弦板11支撑于主框架梁上。桁架梁位于轻质板材底模之间。混凝土楼板位于轻质板材底模的上方，且混凝土楼板与桁架梁结合成一个整体。在实际施工中：混凝土楼板浇筑后，桁架梁与混凝土结合成钢与混凝土组合梁，组合梁与现浇混凝土板结合成整体的混凝土楼盖，此混凝土楼盖与轻质板材底模结合，成为一体结构的复合楼盖，并共同工作。

对于任意一块轻质板材底模而言：该块轻质板材底模支撑于相邻两桁架梁的下弦板上或支撑于主框架梁与该主框架梁相邻的桁架梁的下弦板上。轻质板材底模的下表面与下弦板的下表面齐平。

轻质板材底模为加气混凝土板或泡沫混凝土板或轻集料混凝土板。

现场在主体框架完成后开始施工本实施例的复合楼盖，本实施例的复合楼盖的具体实施方法如下：

第一，根据主梁间距设计楼盖布局，计算、设计复合楼盖，得出桁架梁、轻质板材底模、混凝土板的厚度、配筋、杆件尺寸。以图示5米x5米的大板为例，共需3根桁架梁。图中轻质板材底模规格均为1.1米x0.6米，共28块。

第二，将桁架梁等间距搁置于主框架梁上，并使桁架梁的下弦板与主框架梁连接固定。（桁架梁由工厂制作，组合梁的辅助抗剪连接件按计算要求同步制作）

第三，将工厂制作的统一规格的轻质板材底模支撑于相邻两桁架梁的下弦板上或支撑于主框架梁与该主框架梁相邻的桁架梁的下弦板上。轻质板材底模之间应留出空隙，空隙宽度即为组合梁宽度。同时为复合楼盖底部平整，轻质板材底模局部位置设置槽口，槽口深度可与桁架梁下弦板同厚度。

第四，在轻质板材底模上绑扎双层混凝土楼板钢筋，由于桁架梁及组合梁的作用，楼板计算跨度大幅减少，楼板的厚度与楼板钢筋梁均大幅变小。桁架梁为中空结构，方便楼板钢筋的穿插。

第五，在轻质材料底模与桁架梁的下弦板的上方浇筑现浇混凝土板至设计板厚。在现浇混凝土板浇筑后，桁架梁、辅助抗剪连接件与混凝土结合成一个整体，成为钢与混凝土组合梁（即实施例2中的组合梁），作为复合楼盖的暗肋梁，承受现浇混凝土楼板所传递的使用阶段的荷载。浇筑过程中，轻质板材底模与混凝土楼盖结合紧密，形成复合楼盖，并共同工作，其受力性能、整体刚度、抗裂性能以及抗震性能均大幅提高。同时轻质板作为永久模板，还能大大加强楼盖的保温、隔音、防火、美观等建筑性能。

本发明“桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖”与传统普通楼盖相比，其板厚薄、配筋小、刚度好、抗裂性好、适用跨度大。在施工过程完全取消了临时模板和临时支撑，节约成本、提高施工精度与质量、加快施工进度。而使用阶段，综合了钢结构与混凝土两者的优势，兼顾了成本、受力性能、节能、美观、环保的要求。

本发明“桁架梁、应用桁架梁的组合梁及应用桁架梁的复合楼盖”的轻质板材底模所用加气混凝土板或其它预制轻质混凝土板，是市场中常见标准板，桁架梁做法统一，两者的制作都可在工厂流水线完成。工厂制作、批量运输至现场后，又可以实现上下几层同时施工，精度高，速度快、施工污染少。尤其适用于工业化生产及集成房屋建设。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明的技术范畴内。

Claims (8)

1.一种桁架梁，其特征是，包括下弦板、位于下弦板上方的上弦构件及连接上弦构件与下弦板的连接腹杆。

2.根据权利要求1所述的桁架梁，其特征是，所述连接腹杆包括左腹杆及右腹杆，左腹杆与右腹杆位于上弦构件的相对两侧，所述上弦构件、左腹杆、右腹杆及下弦板构成横截面呈三角形的桁架梁。

3.根据权利要求1所述的桁架梁，其特征是，所述上弦构件为钢筋或钢管或H型、工字形、槽形钢构件。

4.根据权利要求2或3所述的桁架梁，其特征是，所述左腹杆与右腹杆呈波浪形布置，左腹杆及右腹杆的上端与上弦构件相连，左腹杆及右腹杆的下端与下弦板相连。

5.一种组合梁，其特征是，由混凝土及权利要求1-4的任意一项所述的桁架梁构成，所述桁架梁的上弦构件及连接腹杆位于组合梁内部，桁架梁的下弦板位于组合梁的下表面上，且下弦板通过连接腹杆与混凝土相连。

6.根据权利要求5所述的组合梁，其特征是，所述桁架梁的下弦板上还设有辅助抗剪连接件，所述辅助抗剪连接件为钢筋或栓钉或锚钉或钢管或H型钢或工字钢或槽钢。

7.一种复合楼盖，包括主框架梁，其特征是，还包括权利要求1-4的任意一项所述的桁架梁、若干轻质板材底模以及混凝土楼板，所述桁架梁通过下弦板支撑于主框架梁上，桁架梁位于轻质板材底模之间，所述混凝土楼板位于轻质板材底模的上方，且混凝土楼板与桁架梁结合成一个整体；

对于任意一块轻质板材底模而言：该块轻质板材底模支撑于相邻两桁架梁的下弦板上或支撑于主框架梁与该主框架梁相邻的桁架梁的下弦板上。

8.根据权利要求7所述的复合楼盖，其特征是，所述轻质板材底模为加气混凝土板或泡沫混凝土板或轻集料混凝土板。