CN106351375B - 一种受力岛装配式空腔楼板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种受力岛装配式空腔楼板，包含柱、主梁、装配式空腔板、受力岛、装配式空腔楼板上翼缘板和接合缝；其特征在于装配式空腔板由纵向肋筋和构成双向受力的再生肋、空腔成孔构件、下翼缘板、肋筋或肋筋的箍筋局部外露和受力岛预留角组成；所述装配式空腔板纵向肋筋两端外露；所述受力岛,是将装配式空腔板在制作时,预留＞0.18mm²的受力岛预留角空间组装在柱的外沿四周,由柱钢筋、主梁钢筋、上翼缘板钢筋和受力岛预留角空间的肋筋,形成受力岛钢筋,浇注混凝土,构成受力岛；所述接合缝在受力岛装配式空腔楼板的下表面,接合缝呈现断断续续状态,接合缝只有空腔楼板厚度的一部分。

Description

一种受力岛装配式空腔楼板

技术领域

本发明涉及一种装配式建筑系统技术，具体涉及一种受力岛装配式空腔楼板技术。

背景技术

20世纪80年代我国混凝土预制板构件生产处于大发展阶段，由于混凝土预制板构件的整体性不好的原因,被禁止使用；国家在住宅建设过程中，推行楼板采用大板结构、现浇混凝土结构、现浇混凝土空心楼板结构、现浇混凝土框架结构、现浇混凝土框架剪力墙结构等；随着住宅产业化进程,日前，钢—混组合结构及钢—混组合空腔楼盖结构体系又得到迅速发展,我国装配式楼盖刚起步,采用纵向叠合板,也就是说,在梁的上面再叠合装配式大板。

如发明人申报的ZL200410082381.9“一种空腹小密肋楼盖”，空心填充体埋在小密肋楼盖中形成“T字型”受力截面空心层，解决了“T字型”受力截面小密肋空腔楼盖顶板光滑和大跨度、大空间、大荷载的问题。但又产生空心填充体凝固硬化时间长，模具利用率低，空心填充体密度大质重，生产运输不便和填充体整体性差易破损等缺陷。

为了推进我国住宅产业化发展,发明人申请的ZL200820126232.1“一种现浇型钢混凝土空腔楼盖”和ZL200910143977.8“一种利用太阳能的现浇空腹楼盖楼房供暖系统”和ZL201110332999.6“一种采用泡沫组合填充体制作的空腹楼盖”把装配式型钢结构与现浇钢筋混凝土空腔楼盖有机结合,解决了装配式型钢结构的防火、生锈、质量、抗剪力、常年维护、造价等方面的问题和把取之不尽,用之不竭的太阳能转换成热风能取暖和利用泡沫塑料,既解决非抽芯成孔的技术难题,又起起到隔音隔热保温的作用；这些发明,虽然为我国住宅产业化进程夯实了基础,但是全部都是现场浇注,可控性差,实施技术性强,不易形成工业化生产。

为实现工业化生产,发明人再申请ZL201320467350.X“一种现浇空心楼盖成孔用组合式网状箱形构件”和ZL201520186565.2“一种用带肋钢网镂现浇的空腔楼盖”,对现有浇空心楼盖技术进行全面提升，实现了转型升级,更新换代和大大减轻了空腔楼盖的自重,增添了自保温隔热性能,结构安全性强,实现了楼盖大跨度、大空间、大荷载；虽解决了成孔构件工业化生产的问题,需要大建筑模板和钢管柱支撑,存在制模时间长而影响建设速度的缺陷；但是,以上现浇空心楼盖背景技术的不断提升,为装配式建筑大跨度、无明梁的水平结构奠定了坚石的基础。

目前国家强推装配式建筑,促进了建筑科学技术进步；无论从建筑的内涵和外延如何扩展和更新，都与建筑结构体系有关；采用多功能、经济性、科技含量、节能环保和市场需求大、安全系数高，又符合国家产业政策和产业发展方向的建筑结构体系。因此,发明人在自已现有背景技术的基础上,将现浇空心楼盖技术应用到装配式建筑中,形成新型的预制装配式框架结构体系；将现浇空腔楼盖难点技术问题在工厂工业化解决,定型、定规格、定装配位、定量生产装配式构件,结构整体受力通过现场浇注混凝土的方式处理,把工业化生产预制装配式空腔构件与现场浇注钢筋混凝土框架梁柱有机结合起来。研发一种受力岛装配式空腔楼板,解决现有单向板的双向受力问题,同时解决现有纵向叠合板,叠合在梁的上面形成有明梁的装配式建筑,把梁与装配式叠合板的垂直叠合关系,转变为将装配式叠合板叠合在梁水平方向,是实现装配式框架结构体系新技术的重大的突破,已经成为装配式建筑技术领域创新的急需。

发明内容

本发明的目的是把工业化生产预制装配式空腔板构件与现场浇注钢筋混凝土梁柱有机结合起来,有效地解决“混凝土预制构件技术”的整体性差,“建筑现浇技术”的可控性难,从根本上提高建筑的整体安全性；重点实现双向受力的关键是再生梁形成；采用了受力岛原理,根据有限元结构分析,通过优化结构和将柱钢筋、梁钢筋、上翼缘板钢筋、装配式空腔板构件受力岛预留钢筋中浇注混凝土,形成受力岛；采用钢筋混凝土肋梁和成孔构件和簿下翼缘板构成的装配式空腔板构件,极大限度的减轻了装配式空腔板构件重量,为实现大跨度并无明梁建筑奠定了基础；构成一种受力岛装配式空腔楼板,节省明梁所占层高空间产生的效益，达到优化现有框架结构技术体系装配式建筑；克服了现有技术存在的一系列缺陷。

本发明的技术方案如下,一种受力岛装配式空腔楼板，包含柱、主梁、装配式空腔板、受力岛、装配式空腔楼板上翼缘板和接合缝；其特征在于装配式空腔板由纵向肋筋和构成双向受力的再生肋、空腔成孔构件、下翼缘板、肋筋的箍筋局部外露和受力岛预留角组成；所述装配式空腔板纵向肋筋两端外露；所述再生肋由易损的轻质材料临时包裹装配式空腔板横向肋筋的端头位置,形成横肋筋局部混凝土凹陷,构成相邻横肋筋之间连接的空间并连接横肋筋；所述空腔成孔构件其上表面外露；所述下翼缘板中,复合有空腔成孔构件底面或抗裂钢网；所述受力岛,是将装配式空腔板在制作时,预留＞0.18mm²的受力岛预留角空间组装在柱的外沿四周,由柱钢筋、主梁钢筋、上翼缘板钢筋和受力岛预留角空间的肋筋,形成受力岛钢筋,浇注混凝土,构成受力岛；所述接合缝在受力岛装配式空腔楼板的下表面,接合缝呈现断断续续状态,接合缝只有空腔楼板厚度的一部分。

另一种优选方案,所述柱、主梁为钢筋混凝土结构或型钢结构。

另一种优选方案,所述横向肋筋端头部位局部凹陷处的装配式空腔板底表面预设钢网片。

另一种优选方案,所述的装配式空腔板纵向的底角倒棱成斜面或弧形。

另一种优选方案,所述主梁局部外露,在梁底工程模板的梁钢筋两侧垫露梁高度的长方形垫块模,所述长方形垫块模上放置装配式空腔板构件。

另一种优选方案,所述的装配式空腔板两端向下朝内倾斜。

另一种优选方案,所述装配式空腔板构件中设置有采用太阳能通风系统和消防排烟系统的预设送风管道。

另一种优选方案,所述空腔成孔构件是带肋钢网镂；所述带肋钢网由镂网、镂端网、支撑物组成；所述镂网由薄钢板冲压制作。

本发明的一种受力岛装配式空腔楼板,主要是工业化生产预制装配式空腔板构件技术和现场装配式整体成型的双向受力楼板技术。

装配式空腔板构件预制技术,是在按建筑设计图纸的基础上分解建筑设计图纸,针对空腔楼盖的功能和几何尺寸，对装配形式进行量化,在满足主型规格的前提下,图纸分解成N个装配式空腔板构件,工厂按被分解的图纸组织生产；生产装配式空腔板构件过程如下∶一.备料,主要包括钢筋、水泥、沙石、模具、带肋钢网镂、水泥发泡装置及材料、机械设备等；二.制作要件,1.按被分解的图纸制作绑扎肋钢筋或机械制作桁架梁；2.组装带肋钢网镂,将专用机械设备制作带肋钢板网体和钢筋网体；将带肋钢板网体的镂网压制折弯痕、镂端网垂直方向的上下两端口包制钢质板定型边、支撑网分别包装后按镂网、支撑网、镂端网的用量比例运输到组装车间；打开镂网,从压制的折弯痕处折弯,将镂端网定型边放入镂网边缘的V形肋中,在折合的钢板网缕中放置“冂形”支撑网,将镂网两端拼合并进行焊接制成带肋钢网镂；钢网镂分冲切扩张式和冲切成孔式,两者主要相同点是都有肋和冲切和其它共同点,不同点只是材料宽窄和网孔不一样；3.肋间贯通管(需要采用太阳能取暖或消防防火排烟道时)启用；4.设置纵肋梁钢筋外露出口模端；5.装配式空腔板构件开口基础模；6.装配式空腔板构件柳口或斜面在竖向模板中添加模块形成；7.装配式空腔板两端向下朝内倾斜,增强主梁与装配式空腔板构件之间的接合。三.装配式空腔板构件的制作,将装配式空腔板构件轨道的底模系统转到装模车间和肋钢筋及填充体车间,底模上配装立模板,形成所需规格型号的开口基础模框,在开口基础模框内安放肋梁钢筋、带肋钢网镂、柳口模、肋梁间贯通管道等；接触柱子位置四个角的装配式空腔板制作时预留＞0.18mm²的受力岛预留空间不浇注混凝土,其作用是“将带受力岛预留角装配式空腔板的受力岛预留空间集中在柱子的四周,再与柱钢筋、梁钢筋、上翼缘板钢筋组合后,浇注混凝土,形成一种受力岛装配式空腔楼板”。再将载底模系统轨道转到浇注车间.电脑自动按水泥、砂、石比例配后送到搅拌站加水搅拌成混凝土,其坍落度控制在200mm以内；启动振动台,浇注装配式空腔板构件的混凝土,用平板振器对装配式空腔板构件表面振摸平收光滑处理后静养；再将轨道的底模系统转到蒸气养护系统；再将轨道的底模系统转到成品站,拆模获得所需的装配式空腔板构件；分别调配到成品库终养或库存；轨道的底模系统转到初始位置,进入下一个流程状态；设置轨道的底模系统,是考虑到交叉错位作业，提高效率，将各个车间用环形轨道方式连接，轨道的底模系统环轨道一周，说明一件装配式空腔板构件生产完成；环绕轨道保持均衡落差，是减少轨道运行的阻力，空载爬上坡，装配式空腔板构件从混凝土浇注至缷载行下坡；上述流程生产的装配式空腔板构件,整体性强,结构合理,质量标准高,工序受控,自保温隔音性能好。

现场装配和整体成型双向受力楼板技术；装配式空腔板构件的装配,是在建筑空腔楼盖主梁水平方向中进行,支立1000mm宽的主梁工程模板，加固梁模板支撑,支撑满足施工荷载的要求；在梁底模上挷扎梁钢筋,将装配式空腔板构件吊装在梁底模上,将装配式空腔板构件两端倾斜角度向下,既增大梁的受力截面,又增大装配式空腔板构件与梁的有效接合截面；装配式空腔板构件两端外露的肋梁钢筋伸入到主梁钢筋中,伸入到主梁钢筋的肋梁钢筋，尽量搭接；调整相邻构件接口平整度,在装配式空腔板构件中间部位增添同轴支撑,用于调整装配式空腔板构件的起拱；装配式空腔板构件横向短钢筋采用桁架式肋梁；桁架式肋梁下端钢筋预制成“L形”内置,主要是在相邻两根“L形”肋梁钢筋拼触焊接时,增大接合焊接面.也可直向焊接；桁架式肋梁钢筋也可直接外露，主要是增长焊接距离和有利于错位焊接,桁架式上肋筋外露高度＞10mm；若采用太阳能通风系统和消防排烟系统时,用短管连接通主梁相邻的装配式空腔板构件预设的管道；再将装配式空腔板构件上铺设上翼缘板钢筋贯通主梁钢筋,所铺设的上翼缘板钢筋部分穿过或绑扎在预留的U性环中或U性环旁或桁架梁外露钢筋上,增加所铺设上翼缘板钢筋与装配式空腔板构件的结合强度；若要露点明梁,在梁底工程模板的梁钢筋两侧垫露梁高度的长方形垫块模,该垫块既是装配式空腔板构件的垫块,又是露梁高度的模具，将装配式空腔板构件两端放置在长方形垫块模上即可；现浇钢筋混凝土形成与主梁、再生梁整体浇注的暗梁装配式空腔楼盖上翼缘板,对浇注混凝土进行养护、拆模,从而获得所需的一种装配式建筑空腔楼板盖。

附图说明

图1为本发明一种受力岛装配式空腔楼板平面图。

图2为本发明带肋钢网镂结构图。

图3为本发明装配式空腔板构件的桁架梁实施例。

图4为本发明装配式空腔板构件的装饰接合缝倒棱或弧形示意图。

图5为本发明装配式空腔板构件的装饰接合缝装饰条示意图。

图6为本发明一种受力岛装配式空腔楼板再生梁底部设钢网示意图。

具体实施方式

下面结合附图本发明进行进一步说明。

图1为本发明一种受力岛装配式空腔楼板平面图,本发明实施时，一种受力岛装配式空腔楼板；柱2构成楼板的柱网；主梁3与柱2构成建筑的框架,柱、主梁为钢筋混凝土结构或型钢结构；再生梁6是将空腔板构件横方向肋梁5钢筋焊接产生再生梁6；空腔板构件在工厂预制,包含钢筋混凝土肋梁5和表面外露钢筋和成孔构件和下翼缘板构成；其几何尺寸是根据建筑设计图纸二次设计分解而定,按照分解标准件或异型件数量组织生产；横向短肋筋端头露出装置,由易损的轻质材料临时包裹横向短肋筋的端头位置,形成装配式空腔板横向肋局部凹陷,易损的轻质材料的功能是浇注空腔板时占据混凝土的空间,形成横向肋局部凹陷,去掉易损的轻质材料,露出肋筋,利于再生肋梁的形成；在横向肋筋端头部位局部凹陷处507的装配式空腔板底表面预设钢网片,防止凹陷处浇注混凝土时漏浆；纵肋筋52和横向短钢筋51宜采用桁架式肋梁11；桁架式肋筋下端钢筋端头外露；桁架式肋筋上端钢筋直接外露,其桁架式肋梁上端钢筋的外露高度＞10mm,肋梁上设置了U形吊环18；空腔成孔构件7最佳方案是采用带肋钢网镂箱,带肋钢网镂箱一般六个面,只有一个顶面外露701；下翼缘板中复合有带肋钢网镂箱12的下底面,筑成带抗裂功能的楼盖顶板；接触柱子位置四个角的装配式空腔板制作时预留＞0.18mm²的受力岛预留空间701不浇注混凝土,其作用是“将带受力岛预留角装配式空腔板的受力岛预留空间集中在柱子的四周,再与柱钢筋、梁钢筋、上翼缘板钢筋组合后,浇注混凝土,形成一种受力岛装配式空腔楼板”；用在同一个柱网中装配式空腔板每条横向肋筋应成直线,有利于两块相邻装配式空腔板拼合后再形成再生肋梁6；两块相邻装配式空腔板拼合后会产生缝,但是该缝与现有技术不同的是缝在空腔楼盖中,缝只有楼盖厚度的一部分,所有受力部位如上翼缘板、再生肋梁6都是密实的,缝也是断断续续的；为了装饰空腔楼盖因装配式空腔板拼合时产生的并影响楼盖的纵向缝隙9,将装配式空腔板底角人为的倒棱成斜面或弧形,形成一条人为造型凹槽,实现结构瑕疵用建筑装饰来掩盖；装配式空腔板两端向下朝内倾斜，主要是增大主梁与装配式空腔板两端的受力面，向下朝内倾斜还提高主梁对装配式空腔板两端的作用力，焊接装配式空腔板两端外露钢筋，形成通长的连续板带；装配式空腔板构件中设置有采用太阳能通风系统和消防排烟系统的预设送风管道，是将肋梁中设置贯通管，装配式空腔板构件贯通，再在主梁中设置贯通管，连通相邻装配式空腔板构件中设置贯通管，作为通风管道。

图2为本发明带肋钢网镂结构图，如图2所示，将利用放料机、冲切机系统、剪切机等专用机械设备制作钢板网镂,在施工现场通过折弯工具,按折弯痕处一一折弯形式带肋钢网镂12周边的镂网125主体；工厂根据带肋钢网镂的高度切割所需镂端网121钢板网体长度,每件镂端网121裁薄钢板两片,两片薄钢板片长度≤带肋钢网镂12的宽度,用专用设备将薄钢板片压制成V形状,包裹镂端网121的两端后通过冲压机将V形状薄钢板片包裹着镂端网两端口压平,既整形并保护镂端网两端口,又对带肋钢网镂的扭曲起到抑制作用,带肋钢网镂12内部由支撑网124支撑。

图3为本发明装配式空腔板构件的桁架梁实施例，本实施例采用桁架式肋梁11是为了增大结构强度和有利于工业化的生产,主要考虑横向桁架式肋梁11的内置或外露,目的是有利于相邻横向桁架式肋梁11的连接成再生梁6。

图4为本发明装配式空腔板构件的倒棱或弧形示意图,装配式空腔板构件接合是结构问题,因该接合的架肋梁11受力区域已连接再生梁6和内置10部位浇注混凝土解决,通过采取倒棱或弧形的措施,人为的形成装饰缝隙9。

图5为本发明装配式空腔板构件的装饰接合缝装饰条示意图,装配式空腔板构件接合是结构问题,因该装饰缝隙9的架肋梁11受力区域已连接再生梁6和内置10部位浇注混凝土解决,通过施加装饰缝隙装饰条14,人为的通过装饰条装饰缝隙。

图6为本发明一种受力岛装配式空腔楼板再生梁底部设钢网示意图,要形成再生梁,通过设置内置装置10来确保钢筋外露,除掉装置后虽然外露了钢筋,但留下空洞,浇注混凝土时务必下漏,再生梁底部设钢网19阻挡整体混凝土浇注时不下漏。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而末脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种受力岛装配式空腔楼板，包含柱、主梁、装配式空腔板、受力岛、装配式空腔楼板上翼缘板和接合缝；其特征在于装配式空腔板由纵向肋筋和构成双向受力的再生肋、空腔成孔构件、下翼缘板、肋筋的箍筋局部外露和受力岛预留角组成；所述装配式空腔板纵向肋筋两端外露；所述再生肋由易损的轻质材料临时包裹装配式空腔板横向肋筋的端头位置,形成横肋筋局部混凝土凹陷,构成相邻横肋筋之间连接的空间并连接横肋筋；所述空腔成孔构件是带肋钢网镂；所述空腔成孔构件其上表面外露；所述下翼缘板中,复合有空腔成孔构件底面或抗裂钢网；所述受力岛,是将装配式空腔板在制作时,预留＞0.18mm²的受力岛预留角空间组装在柱的外沿四周,由柱钢筋、主梁钢筋、上翼缘板钢筋和受力岛预留角空间的肋筋,形成受力岛钢筋,浇注混凝土,构成受力岛；所述接合缝在受力岛装配式空腔楼板的下表面,接合缝呈现断断续续状态,接合缝只有空腔楼板厚度的一部分。

2.如权利要求1所述的一种受力岛装配式空腔楼板，其特征在于所述柱、主梁为钢筋混凝土结构或型钢结构。

3.如权利要求1所述的一种受力岛装配式空腔楼板，其特征在于所述的装配式空腔板纵向的底角倒棱成斜面或弧形。

4.如权利要求1所述的一种受力岛装配式空腔楼板，其特征在于所述主梁局部外露,在梁底工程模板的梁钢筋两侧垫露梁高度的长方形垫块模,所述长方形垫块模上放置装配式空腔板构件。

5.如权利要求1所述的一种受力岛装配式空腔楼板，其特征在于所述的装配式空腔板两端向下朝内倾斜。

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