CN108532810A - 一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板 - Google Patents

一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板 Download PDF

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王庆贺
张逸超
张玉琢
刘颖
杨金胜
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element
    • E04B5/40—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element with metal form-slabs

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Abstract

本发明公开了一种钢板‑再生混凝土叠合组合楼板，包括有钢板、架立钢筋、板顶钢筋、混凝土预制层和混凝土现浇层，板顶钢筋包括有板顶横向钢筋和板顶纵向钢筋，钢板与板顶横向钢筋之间通过架立钢筋相连，板顶纵向钢筋通过机械绑扎固定在板顶横向钢筋上，钢板上是混凝土预制层，相邻的钢板之间通过钢梁相连，混凝土预制层与钢梁之间采用搭接或者螺栓连接固定，混凝土预制层上面以及相邻的混凝土预制层之间浇筑混凝土形成现浇层混凝土层。预制层与现浇层相接触的部分形成叠合层。本发明可实现大跨度建筑结构的无支撑化施工，施工速度快、施工质量高，同时能够降低建筑结构全寿命周期的碳排放，节约天然砂石需求量、降低对自然环境的影响。

Description

一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板
技术领域
本发明属于一种建筑结构楼板，具体涉及一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板。
背景技术
目前，我国正处于大规模城镇化建设阶段，不仅增加了天然砂石的需求量，而且产生了大量废弃混凝土，开山采石与废弃混凝土处置对自然环境产生了较大影响；与此同时，钢结构及钢-混凝土组合结构顺应建筑工业化的发展趋势，在高层及超高层建筑中应用广泛，而且根据使用功能需求，建筑楼板的设计跨度越来越大。作为钢结构及钢-混凝土组合结构的主要水平受力构件，钢-混凝土组合楼板目前主要存在以下不足：一、组合楼板对天然砂石的需求量较大，增加了建筑碳排放量，对自然环境的影响严重；二、组合楼板施工多采用现场焊接抗剪连接件、现场浇筑混凝土的方式，焊接量大、施工质量低且施工周期长；三、兼做施工模板的组合板底部受拉钢构件在自重及施工荷载作用下初始应力较大，降低建筑结构正常使用阶段的安全储备；四、对于大跨度建筑结构，厚度较大的建筑楼板占用了较多的建筑空间，降低了建筑结构的经济性。
综上，目前大跨度钢-混凝土组合楼板存在碳排放量大、现场焊接量大、施工质量差、施工周期长及经济性低等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于大跨度用的钢板-再生混凝土叠合组合楼板，该组合楼板具有碳排放量小、现场焊接量小、施工周期短及经济性高的特点。
为解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：
一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，包括有钢板、架立钢筋、板顶钢筋、混凝土预制层和混凝土现浇层，所述的板顶钢筋包括有板顶横向钢筋和板顶纵向钢筋，钢板与板顶横向钢筋之间通过架立钢筋相连，板顶纵向钢筋通过机械绑扎固定在板顶横向钢筋上，钢板上是混凝土预制层，相邻的钢板之间通过钢梁相连，混凝土预制层与钢梁之间采用搭接或者螺栓连接固定，混凝土预制层的上面以及相邻的混凝土预制层之间浇筑混凝土形成现浇层混凝土层, 混凝土预制层与现浇层混凝土层相接触的部分形成叠合层。
所述的混凝土预制层是由再生混凝土制成的。
所述的叠合层采用拉毛处理。
所述的再生混凝土是再生粗骨料混凝土、再生细骨料混凝土或再生混合混凝土中的一种。
所述的混凝土预制层与钢梁之间采用搭接连接，钢梁上焊接有抗剪连接件。
所述的抗剪连接件是柔性剪切连接件或刚性剪切连接件中的一种。
所述的混凝土预制层与钢梁之间通过螺栓相连，混凝土预制层的端部和钢梁上翼缘预留螺栓孔，螺栓孔的数量根据设计的剪切连接度及螺栓的抗剪强度确定。
所述的钢板采用普通强度钢材或者高强钢材，在钢板底面涂覆有防腐和防火材料，钢板厚度为6mm~16mm。
本发明所具有的优点与有益效果是：
本发明一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，由于包括有钢板、架立钢筋、板顶钢筋、混凝土预制层和混凝土现浇层，所述的板顶钢筋包括有板顶横向钢筋和板顶纵向钢筋，通过架立钢筋将底部钢板与板顶横向钢筋结合，并通过机械绑扎固定板顶部纵向钢筋。浇筑再生混凝土，形成钢板-再生混凝土预制层；将混凝土预制层通过搭接或者螺栓连接等方式固定在钢梁上部，进行组合楼板现浇层的混凝土浇筑，形成完整的钢板-再生混凝土叠合组合楼板。本发明的钢板-再生混凝土叠合组合楼板由于采用较厚的底部钢板，不仅解决了目前大跨度楼板占据建筑空间、经济性较差的缺点；同时钢板的密闭作用消除了建筑楼板正弯矩区的裂缝宽度限值要求。可实现无支撑化施工，比现有的现浇组合板施工速度快、施工质量高，同时能够降低建筑结构全寿命周期的碳排放，节约天然砂石需求量、降低对自然环境的影响。
附图说明
图1是本发明的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板的立体结构图；
图2是混凝土预制层与钢梁搭接连接的节点示意图；
图3是混凝土预制层与钢梁搭接连接的截面示意图；
图4是混凝土预制层与钢梁螺栓连接的节点示意图；
图5是混凝土预制层与钢梁螺栓连接的截面示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1-3所示：一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，包括有钢板1、架立钢筋2、板顶钢筋3、混凝土预制层4和混凝土现浇层5，所述的板顶钢筋包括有板顶横向钢筋3-1和板顶纵向钢筋3-2，所述的钢板1采用普通强度钢材或者高强钢材，在钢板底面涂覆有防腐和防火材料，钢板厚度为6mm~16mm。钢板1与板顶横向钢筋3-1之间通过架立钢筋2相连，板顶纵向钢筋3-2通过机械绑扎固定在板顶横向钢筋3-1上，钢板上是混凝土预制层4，相邻的钢板之间通过钢梁6相连，混凝土预制层与钢梁6之间采用搭接连接固定，混凝土预制层4的上面以及相邻的混凝土预制层4之间浇筑混凝土形成现浇层混凝土层5。混凝土预制层4与现浇层混凝土层5相接触的部分形成叠合层。钢梁6上焊接有抗剪连接件7。所述的抗剪连接件7是柔性剪切连接件或刚性剪切连接件中的一种。
所述的钢梁根据设计需求可采用多种截面形式和加工工艺，例如：热轧工字钢、焊接工字钢、焊接箱型梁等。
底部钢板可采用普通强度钢材或者高强钢材，钢板底面涂抹防腐及防火材料，钢板厚度采用6mm~16mm，其厚度上限由组合板界限受压区高度的控制。
所述的混凝土预制层4，在预制构件厂加工并运送至施工现场。所述的混凝土预制层4是由再生混凝土制成的。所述的叠合层采用拉毛处理，增大预制部分和现浇部分的接触面积。所述的再生混凝土是再生粗骨料混凝土、再生细骨料混凝土或再生混合混凝土中的一种。
如图2、3所示，混凝土预制层4通过柔性剪切连接件或者刚性剪切连接件7搭接连接固定在钢梁6上，采用套筒连接的方式连接组合楼板顶部的板顶纵向钢筋3-2，进行组合楼板的现浇层混凝土5浇筑，形成完整的钢板-再生混凝土叠合组合楼板。所述的抗剪连接件7是柔性剪切连接件或刚性剪切连接件中的一种。
实施例2：
如图1、4、5所示，在本实施例中混凝土预制层4通过螺栓8与钢梁6相连，混凝土预制层的端部和钢梁上翼缘预留螺栓孔，螺栓孔的数量和尺寸根据剪切连接度及螺栓的抗剪强度进行设计，其他组成和连接关系与实施例一相同。

Claims (8)

1.一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：包括有钢板（1）、架立钢筋（2）、板顶钢筋、混凝土预制层（4）和混凝土现浇层（5），所述的板顶钢筋包括有板顶横向钢筋（3-1）和板顶纵向钢筋（3-2），钢板（1）与板顶横向钢筋（3-1）之间通过架立钢筋（2）相连，板顶纵向钢筋（3-2）通过机械绑扎固定在板顶横向钢筋（3-1）上，钢板上是混凝土预制层（4），相邻的钢板之间通过钢梁（6）相连，混凝土预制层与钢梁（6）之间采用搭接或者螺栓连接固定，混凝土预制层（4）的上面以及相邻的混凝土预制层（4）之间浇筑混凝土形成现浇层混凝土层（5）, 混凝土预制层（4）与现浇层混凝土层（5）相接触的部分形成叠合层。
2.根据权利要求1所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的混凝土预制层（4）是由再生混凝土制成的。
3.根据权利要求2所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的叠合层采用拉毛处理。
4.根据权利要求2所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的再生混凝土是再生粗骨料混凝土、再生细骨料混凝土或再生混合混凝土中的一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的混凝土预制层与钢梁（6）之间采用搭接连接，钢梁（6）上焊接有抗剪连接件（7）。
6.根据权利要求5所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的抗剪连接件（7）是柔性剪切连接件或刚性剪切连接件中的一种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的混凝土预制层与钢梁（6）之间通过螺栓（8）相连，混凝土预制层的端部和钢梁上翼缘预留螺栓孔，螺栓孔的数量根据设计的剪切连接度及螺栓的抗剪强度确定。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种钢板-再生混凝土叠合组合楼板，其特征在于：所述的钢板（1）采用普通强度钢材或者高强钢材，在钢板底面涂覆有防腐和防火材料，钢板厚度为6mm~16mm。
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