CN106193408B - 弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖 - Google Patents

Abstract

一种弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，包括无粘结预应力钢筋混凝土板，无粘结预应力钢筋混凝土板相对称的两个侧边分别各设置有N个端部集成固定锚具机构，无粘结预应力钢筋混凝土板两侧的N个端部集成固定锚具机构为对称设置，每两个对称设置的端部集成固定锚具机构之间连接有一条构成弦的钢索，在无粘结预应力钢筋混凝土板的底面板上通过支撑预埋件设置有可调节支撑杆机构，每相邻两个可调节支撑杆机构中的相邻两个可调节支撑杆的下端通过一个钢索支撑杆连接节点连接在钢索上，用于支撑钢索。本发明具有施工简单，侧向稳定性较好，抗风性能更优越的性能。施工安装便利，工业化程度高；利于设备管线布置保证净空高度；无须吊顶装饰，经济合理。

Description

弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖

技术领域

本发明涉及一种。特别是涉及一种用于跨度较大的建筑结构中的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖。

背景技术

传统的钢筋混凝土梁、板、柱结构,从力学性能和经济角度考虑,柱网布置不能太大,不适用于大跨度建筑。而会展中心、大型厂房及体育场馆等建筑，其功能要求必须有较大的跨度和净空,这势必采用其他的楼板的支承方式,如预应力混凝土梁、钢网架、钢筋混凝土网架或钢结构体系等,但这些方法依然不同程度地存在局限,或是未能将材料性能优势充分发挥,或是成本过高,促使我们探索新的适宜的结构体系满足大跨度建筑结构的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有施工简单，侧向稳定性较好，抗风性能更优越的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖。

本发明所采用的技术方案是：一种弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，包括无粘结预应力钢筋混凝土板，所述的无粘结预应力钢筋混凝土板相对称的两个侧边分别各设置有N个端部集成固定锚具机构，所述无粘结预应力钢筋混凝土板两侧的N个端部集成固定锚具机构为对称设置，每两个对称设置的端部集成固定锚具机构之间连接有一条构成弦的钢索，在所述无粘结预应力钢筋混凝土板的底面板上通过支撑预埋件设置有可调节支撑杆机构，每相邻两个可调节支撑杆机构中的相邻两个可调节支撑杆的下端通过一个钢索支撑杆连接节点连接在钢索上，用于支撑所述钢索。

所述的无粘结预应力钢筋混凝土板内埋设有N排无粘结预应力钢索，所述的端部集成固定锚具机构是固定连接在所述无粘结预应力钢索的端部。

每一排弦支中的各可调节支撑杆机构的长度是：位于中部区域的可调节支撑杆机构最长，中部区域两侧的可调节支撑杆机构的长度是由中部区域向端部集成固定锚具机构方向逐步递减。

所述的端部集成固定锚具机构包括锚具主体，所述锚具主体是由具有能够插入无粘结预应力钢索端部的通孔的竖板、一侧边连接在所述竖板中部并与竖板相垂直的水平板以及垂直连接在所述水平板远离竖板一侧的下竖板一体形成，所述竖板的下部和下竖板的下部分别形成有用于斜向插入承力套筒的斜通孔，所述钢索的端部贯穿所述竖板的通孔并通过紧固螺母与所述的竖板固定连接，所述无粘结预应力钢筋混凝土板的边部位于水平板的上端面上，所述承力套筒的上端设置有用于卡在竖板上的固定螺母，所述承力套筒的下端依次贯穿所述所述竖板和下竖板上的斜通孔后，通过热铸锚连接螺杆的一端，所述螺杆的另一端通过密封套筒连接所述钢索的一端。

所述的支撑预埋件包括有支撑板、一体垂直地连接在所述支撑板上端面上的螺纹锚筋和一体连接在所述支撑板下端面的铰接件，其中，所述的螺纹锚筋全部嵌入在所述无粘结预应力钢筋混凝土板内，所述的支撑板镶嵌在所述无粘结预应力钢筋混凝土板的下表面，所述铰接件用于铰接可调节支撑杆机构。

所述的可调节支撑杆机构包括有：上端与所述支撑预埋件中的铰接件进行铰接的铰接柱，分别套在所述铰接柱上的左固定合页和右固定合页，通过螺纹连接在所述铰接柱底端的锁紧螺母，以及两个结构相同且上端分别对应铰接在所述左固定合页和右固定合页上的可调节支撑杆，两个所述可调节支撑杆的下端分别连接一个所述的钢索支撑杆连接节点。

所述的可调节支撑杆机构包括有：上端与所述支撑预埋件中的铰接件进行铰接的铰接柱，套在所述铰接柱上的左固定合页或右固定合页，通过螺纹连接在所述铰接柱底端的锁紧螺母，以及上端铰接在所述左固定合页或右固定合页上的可调节支撑杆，所述可调节支撑杆的下端连接所述的钢索支撑杆连接节点。

所述的可调节支撑杆包括有位于中部且两端形成有反向内螺纹的连接筒，一端形成有外螺纹并与所述连接筒的上端螺纹连接的上调节螺纹杆，以及一端形成有外螺纹并与所述连接筒的下端螺纹连接的下调节螺纹杆，其中，所述上调节螺纹杆的另一端与所述的支撑预埋件中的铰接件进行铰接，所述下调节螺纹杆的另一端为能够插入所述钢索支撑杆连接节点的锥形插头。

所述的钢索支撑杆连接节点包括有节点上半球和节点下半球，所述节点上半球和节点下半球的一侧通过合页铰接连接，所述节点上半球和节点下半球的另一侧设置有用于将节点上半球和节点下半球对接锁住的锁扣机构，所述节点上半球上形成有用于插入所述可调节支撑杆机构中构成可调节支撑杆下部的下调节螺纹杆的锥形插头的锥形插入孔，所述节点上半球和节点下半球对接后的中心形成有用于插入钢索的钢索插入孔。

所述的锁扣机构包括有铰接在所述的节点下半球上的下扣板，铰接在所述的节点上半球上的且端部能够卡扣在所述下扣板上的上扣板，以及一端依次贯穿所述上扣板和下扣板并通过与所述的节点上半球螺纹连接而将上扣板和下扣板相互固定的螺钉。

本发明的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，将应用比较普遍的无粘结预应力钢筋混凝土施工方案和弦支方案结合在一起。具有施工简单，侧向稳定性较好，抗风性能更优越的性能。在本发明中，扣件式钢索球节点，安装方便，施工简单；对调节支撑杆的引进，使得整个混凝土板结构的预变形或预应力分布更加科学合理，可操作性得到了加强。本发明与单纯的无粘结预应力钢筋混凝土楼板或弦支板结构相比，其可跨越范围更大,工业化程度更高；顶部空间透过现代工业气息展现结构之美，无须吊顶装饰，经济合理。本发明充分利用了材料的抗压性能和抗拉性能，使得空间结构向着轻量、超大跨度的方向发展；施工安装便利，工业化程度高；利于设备管线布置保证净空高度；无须吊顶装饰，经济合理。

附图说明

图1是本发明弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖的侧面结构示意图；

图2是本发明弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖第一实施例的正面结构示意图；

图3是本发明中无粘结预应力钢筋混凝土板的结构示意图；

图4是本发明中端部集成固定锚具机构的结构示意图；

图5是本发明中支撑预埋件的结构示意图；

图6是本发明第一实施例中可调节支撑杆机构的结构示意图；

图7是本发明中可调节支撑杆的分解结构示意图；

图8是本发明中可调节支撑杆的整体结构示意图；

图9是本发明中钢索支撑杆连接节点打开时的结构示意图；

图10是本发明中钢索支撑杆连接节点闭合时的结构示意图；

图11是本发明弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖第二实施例的正面结构示意图；

图12是本发明第二实施例中可调节支撑杆机构的结构示意图。

图中

1：无粘结预应力钢筋混凝土板 2：端部集成固定锚具机构

21：锚具主体 21a：竖板

21b：水平板 21c：下竖板

22：紧固螺母 23：固定螺母

24：承力套筒 25：热铸锚

26：螺杆 27：密封套筒

3：可调节支撑杆机构 31：铰接柱

32：左固定合页 33：右固定合页

34：锁紧螺母 35：可调节支撑杆

351：连接筒 352：上调节螺纹杆

353：下调节螺纹杆 4：钢索支撑杆连接节点

41：节点上半球 42：节点下半球

43：合页 44：锥形插入孔

45：钢索插入孔 46：上扣板

47：下扣板 48：螺钉

5：钢索 6：支撑预埋件

61：支撑板 62：螺纹锚筋

63：铰接件 7：无粘结预应力钢索

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖做出详细说明。

如图1、图2、图11所示，本发明的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，包括无粘结预应力钢筋混凝土板1，所述的无粘结预应力钢筋混凝土板1相对称的两个侧边分别各设置有N个端部集成固定锚具机构2，所述无粘结预应力钢筋混凝土板1两侧的N个端部集成固定锚具机构2为对称设置，每两个对称设置的端部集成固定锚具机构2之间连接有一条构成弦的钢索5，在所述无粘结预应力钢筋混凝土板1的底面板上通过支撑预埋件6设置有可调节支撑杆机构3，每相邻两个可调节支撑杆机构3中的相邻两个可调节支撑杆35的下端通过一个钢索支撑杆连接节点4连接在钢索5上，其中，所述钢索5的两端分别固定连接在所对应的对称设置于所述无粘结预应力钢筋混凝土板1两侧的两个端部集成固定锚具机构2上。

所述的无粘结预应力钢筋混凝土板1内埋设有N排无粘结预应力钢索7，所述的端部集成固定锚具机构2是固定连接在所述无粘结预应力钢索7的端部。

如图1所示，每一排弦支中的各可调节支撑杆机构3的长度是：位于中部区域的可调节支撑杆机构3最长，中部区域两侧的可调节支撑杆机构3的长度是由中部区域向端部集成固定锚具机构2方向逐步递减。

如图3、图4所示，所述的端部集成固定锚具机构2包括锚具主体21，所述锚具主体21是由具有能够插入无粘结预应力钢索7端部的通孔的竖板21a、一侧边连接在所述竖板21a中部并与竖板21a相垂直的水平板21b以及垂直连接在所述水平板21b远离竖板21a一侧的下竖板21c一体形成，所述竖板21a的下部和下竖板21c的下部分别形成有用于斜向插入承力套筒24的斜通孔，所述钢索5的端部贯穿所述竖板21a的通孔并通过紧固螺母22与所述的竖板21a固定连接，所述无粘结预应力钢筋混凝土板1的边部位于水平板21b的上端面上，所述承力套筒24的上端设置有用于卡在竖板21a上的固定螺母23，所述承力套筒24的下端依次贯穿所述所述竖板21a和下竖板21c上的斜通孔后，通过热铸锚25连接螺杆26的一端，所述螺杆26的另一端通过密封套筒27连接所述钢索5的一端。

如图5所示，所述的支撑预埋件6包括有支撑板61、一体垂直地连接在所述支撑板61上端面上的螺纹锚筋62和一体连接在所述支撑板61下端面的铰接件63，其中，所述的螺纹锚筋62全部嵌入在所述无粘结预应力钢筋混凝土板1内，所述的支撑板61镶嵌在所述无粘结预应力钢筋混凝土板1的下表面，所述铰接件63用于铰接可调节支撑杆机构3。

如图6所示，所述的可调节支撑杆机构3包括有：上端与所述支撑预埋件6中的铰接件63进行铰接的铰接柱31，分别套在所述铰接柱31上的左固定合页32和右固定合页33，通过螺纹连接在所述铰接柱31底端的锁紧螺母34，以及两个结构相同且上端分别对应铰接在所述左固定合页32和右固定合页33上的可调节支撑杆35，两个所述可调节支撑杆35的下端分别连接一个所述的钢索支撑杆连接节点4。

如图12所示，所述的可调节支撑杆机构3还可以是包括有：上端与所述支撑预埋件6中的铰接件63进行铰接的铰接柱31，套在所述铰接柱31上的左固定合页32或右固定合页33，通过螺纹连接在所述铰接柱31底端的锁紧螺母34，以及上端铰接在所述左固定合页32或右固定合页33上的可调节支撑杆35，所述可调节支撑杆35的下端连接所述的钢索支撑杆连接节点4。

如图7、图8所示，所述的可调节支撑杆35包括有位于中部且两端形成有反向内螺纹的连接筒351，一端形成有外螺纹并与所述连接筒351的上端螺纹连接的上调节螺纹杆352，以及一端形成有外螺纹并与所述连接筒351的下端螺纹连接的下调节螺纹杆353，其中，所述上调节螺纹杆352的另一端与所述的支撑预埋件6中的铰接件63进行铰接，所述下调节螺纹杆353的另一端为能够插入所述钢索支撑杆连接节点4的锥形插头。因此，可调节支撑杆机构3的伸缩量可以通过旋转上调节螺纹杆352和下调节螺纹杆353来实现，也可以通过旋转连接筒351来实现。

如图9、图10所示，所述的钢索支撑杆连接节点4包括有节点上半球41和节点下半球42，所述节点上半球41和节点下半球42的一侧通过合页43铰接连接，所述节点上半球41和节点下半球42的另一侧设置有用于将节点上半球41和节点下半球42对接锁住的锁扣机构，所述节点上半球41上形成有用于插入所述可调节支撑杆机构3中构成可调节支撑杆35下部的下调节螺纹杆353的锥形插头的锥形插入孔44，所述节点上半球41和节点下半球42端面的轴心各形成有半圆凹槽，使两个半圆凹槽对接后的中心形成有用于插入钢索5的钢索插入孔45。

所述的锁扣机构包括有铰接在所述的节点下半球42上的下扣板47，铰接在所述的节点上半球41上的且端部能够卡扣在所述下扣板47上的上扣板46，以及一端依次贯穿所述上扣板46和下扣板47并通过与所述的节点上半球41螺纹连接而将上扣板46和下扣板47相互固定的螺钉48。在钢索插入孔45穿过钢索5后由螺钉48紧固连接。

本发明的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，无粘结预应力钢筋混凝土板1的制备是先将混凝土内部埋设空心管，待达到设定的凝固强度时，在空心管内部穿入无粘结预应力钢索7，用紧固螺母22固定在两端的端部集成固定锚具机构2直孔上面，然后进行张紧设置。当达到一定的工程要求之后，拆除部分模板及脚手架，进行弦支结构的设置。将可调节支撑杆机构3与混凝土板下的支撑预埋件6铰接，用锁紧螺母34紧固；钢索5穿过钢索支撑杆连接节点4上下半球构成的圆孔后，上、下扣板用螺钉48紧固；连接承力套筒24、热铸锚25、螺杆26、密封套筒27，用固定螺母23固定在锚具主体21中的竖板21a斜孔上；连接可调节支撑杆35与钢索支撑杆连接节点4，形成整体后张拉钢索5施加预应力到设定值，再二次调整无粘结预应力钢索7拉力至设定值，最后拆除脚手架与模板完成施工。

Claims (9)

1.一种弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，包括无粘结预应力钢筋混凝土板（1），其特征在于，所述的无粘结预应力钢筋混凝土板（1）相对称的两个侧边分别各设置有N个端部集成固定锚具机构（2），所述无粘结预应力钢筋混凝土板（1）两侧的N个端部集成固定锚具机构（2）为对称设置，每两个对称设置的端部集成固定锚具机构（2）之间连接有一条构成弦的钢索（5），在所述无粘结预应力钢筋混凝土板（1）的底面板上通过支撑预埋件（6）设置有可调节支撑杆机构（3），每相邻两个可调节支撑杆机构（3）中的相邻两个可调节支撑杆（35）的下端通过一个钢索支撑杆连接节点（4）连接在钢索（5）上，用于支撑所述钢索（5）；所述的端部集成固定锚具机构（2）包括锚具主体（21），所述锚具主体（21）是由具有能够插入无粘结预应力钢索（7）端部的通孔的竖板（21a）、一侧边连接在所述竖板（21a）中部并与竖板（21a）相垂直的水平板（21b）以及垂直连接在所述水平板（21b）远离竖板（21a）一侧的下竖板（21c）一体形成，所述竖板（21a）的下部和下竖板（21c）的下部分别形成有用于斜向插入承力套筒（24）的斜通孔，所述钢索（5）的端部贯穿所述竖板（21a）的通孔并通过紧固螺母（22）与所述的竖板（21a）固定连接，所述无粘结预应力钢筋混凝土板（1）的边部位于水平板（21b）的上端面上，所述承力套筒（24）的上端设置有用于卡在竖板（21a）上的固定螺母（23），所述承力套筒（24）的下端依次贯穿所述竖板（21a）和下竖板（21c）上的斜通孔后，通过热铸锚（25）连接螺杆（26）的一端，所述螺杆（26）的另一端通过密封套筒（27）连接所述钢索（5）的一端。

2.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的无粘结预应力钢筋混凝土板（1）内埋设有N排无粘结预应力钢索（7），所述的端部集成固定锚具机构（2）是固定连接在所述无粘结预应力钢索（7）的端部。

3.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，每一排弦支中的各可调节支撑杆机构（3）的长度是：位于中部区域的可调节支撑杆机构（3）最长，中部区域两侧的可调节支撑杆机构（3）的长度是由中部区域向端部集成固定锚具机构（2）方向逐步递减。

4.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的支撑预埋件（6）包括有支撑板（61）、一体垂直地连接在所述支撑板（61）上端面上的螺纹锚筋（62）和一体连接在所述支撑板（61）下端面的铰接件（63），其中，所述的螺纹锚筋（62）全部嵌入在所述无粘结预应力钢筋混凝土板（1）内，所述的支撑板（61）镶嵌在所述无粘结预应力钢筋混凝土板（1）的下表面，所述铰接件（63）用于铰接可调节支撑杆机构（3）。

5.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的可调节支撑杆机构（3）包括有：上端与所述支撑预埋件（6）中的铰接件（63）进行铰接的铰接柱（31），分别套在所述铰接柱（31）上的左固定合页（32）和右固定合页（33），通过螺纹连接在所述铰接柱（31）底端的锁紧螺母（34），以及两个结构相同且上端分别对应铰接在所述左固定合页（32）和右固定合页（33）上的可调节支撑杆（35），两个所述可调节支撑杆（35）的下端分别连接一个所述的钢索支撑杆连接节点（4）。

6.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的可调节支撑杆机构（3）包括有：上端与所述支撑预埋件（6）中的铰接件（63）进行铰接的铰接柱（31），套在所述铰接柱（31）上的左固定合页（32）或右固定合页（33），通过螺纹连接在所述铰接柱（31）底端的锁紧螺母（34），以及上端铰接在所述左固定合页（32）或右固定合页（33）上的可调节支撑杆（35），所述可调节支撑杆（35）的下端连接所述的钢索支撑杆连接节点（4）。

7.根据权利要求5或6所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的可调节支撑杆（35）包括有位于中部且两端形成有反向内螺纹的连接筒（351），一端形成有外螺纹并与所述连接筒（351）的上端螺纹连接的上调节螺纹杆（352），以及一端形成有外螺纹并与所述连接筒（351）的下端螺纹连接的下调节螺纹杆（353），其中，所述上调节螺纹杆（352）的另一端与所述的支撑预埋件（6）中的铰接件（63）进行铰接，所述下调节螺纹杆（353）的另一端为能够插入所述钢索支撑杆连接节点（4）的锥形插头。

8.根据权利要求1所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的钢索支撑杆连接节点（4）包括有节点上半球（41）和节点下半球（42），所述节点上半球（41）和节点下半球（42）的一侧通过合页（43）铰接连接，所述节点上半球（41）和节点下半球（42）的另一侧设置有用于将节点上半球（41）和节点下半球（42）对接锁住的锁扣机构，所述节点上半球（41）上形成有用于插入所述可调节支撑杆机构（3）中构成可调节支撑杆（35）下部的下调节螺纹杆（353）的锥形插头的锥形插入孔（44），所述节点上半球（41）和节点下半球（42）对接后的中心形成有用于插入钢索（5）的钢索插入孔（45）。

9.根据权利要求8所述的弦支无粘结预应力钢筋混凝土无梁楼盖，其特征在于，所述的锁扣机构包括有铰接在所述的节点下半球（42）上的下扣板（47），铰接在所述的节点上半球（41）上的且端部能够卡扣在所述下扣板（47）上的上扣板（46），以及一端依次贯穿所述上扣板（46）和下扣板（47）并通过与所述的节点上半球（41）螺纹连接而将上扣板（46）和下扣板（47）相互固定的螺钉（48）。