CN108797939A - 一种装配式可快速维修的地热采暖结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配式可快速维修的地热采暖结构及其施工方法，属于建筑工程技术领域。地热采暖结构包括预制的组合梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述组合梁(1)并列等间距设置，相邻两组合梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两组合梁(1)的工字梁顶板(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过组合梁(1)跨中工字梁腹板(1c)中部开设的管路孔(7)，布置在由封板(3)、工字梁顶板(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内；铺设后形成整体楼板。本发明施工简便、后期维护方便，热量损耗低的特点。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，特别是涉及一种装配式可快速维修的地热采暖结构及其施工方法。
背景技术
地热采暖是以不高于60℃的热水为热媒，在管路内循环流动，加热楼板，以辐射和对流的传导方式向室内供热。
现有的地热采暖的施工方法多为：在混凝土板上铺设隔热层，在隔热层上摊铺水泥砂浆后铺设管路，并在管路上浇筑混凝土形成覆盖层。该传统装配式可快速维修的地热采暖结构属隐蔽工程、永久结构。其技术缺陷在于：
(1)一旦管路发生漏水、老化，只能开凿覆盖层，工程量大，维修困难，维修工期长；
(2)现有的混凝土板(实心结构)结构厚重，虽其上方铺设有隔热层，但混凝土板仍大量吸收热量，导致供暖效果不理想；
(3)现有的混凝土板需搭设支架施工，施工速度慢，施工质量难以有效控制。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种装配式可快速维修的地热采暖结构及其施工方法，施工简便、后期维护方便，热量损耗低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种装配式可快速维修的地热采暖结构，包括预制的组合梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述组合梁(1)并列按50cm等间距设置，相邻两组合梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两组合梁(1)的工字梁顶板(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过组合梁(1)跨中工字梁腹板(1c)中部开设的管路孔(7)，布置在由封板(3)、工字梁顶板(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内；铺设后形成整体楼板；所述组合梁(1)由工字梁(1h)和包围工字梁底板(1g)浇筑混凝土形成的下翼缘(1a)构成，组合梁(1)高为25cm，其下翼缘(1a)宽为30cm、高为10cm；工字梁底板(1g)、工字梁顶板(1b)宽10cm；工字梁腹板(1c)高为21cm，工字梁腹板(1c)宽度为6mm；所述的下翼缘(1a)内设置直径为10mm的HRB400级钢筋的4根HRB400级A类纵向钢筋(1d)；
所述工字梁的截面最小抗弯惯性矩Imin为：
式中：
Ll：楼板的跨径，
[σsd]：工字梁(1h)采用钢板的抗弯设计强度，通过查询《钢结构设计规范》而得；
采用材料力学基本截面特性计算方法算得满足工字梁(1h)的截面最小抗弯惯性矩Imin的工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x。
进一步地，所述组合梁(1)的下翼缘(1a)底部沿组合梁(1)的长度方向上按间距15cm设置直径为10mm的HRB400级的底板横向钢筋(1e)，其两端伸出下翼缘(1a)，伸出长度为18cm。
进一步地，所述工字梁顶板(1b)上开有连接封板(3)的螺栓孔(1f)，所述螺栓孔(1f)对称分置于组合梁(1)的工字梁腹板(1c)两侧，并沿组合梁(1)的长度方向上按间距10cm布置多列。
进一步地，所述后浇带(2)与下翼缘(1a)同厚，宽度为20cm。
进一步地，所述封板(3)为厚8mm的Q235钢板，封板(3)中预设有与螺栓孔(1f)相对应的孔洞。
进一步地，所述楼面铺装(5)由环氧树脂(5a)和陶粒(5b)组成；其中所述环氧树脂(5a)置于底层，厚度为3～5mm，所述陶粒(5b)铺设在环氧树脂(5a)上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒(5b)0.001～0.0015m3。
进一步地，所述管路(4)采用PVC管。
本发明装配式可快速维修的地热采暖结构的施工方法，按照如下步骤进行：
步骤一、预制组合梁(1)：采用Q235钢板对应焊接工字梁顶板(1b)、工字梁腹板(1c)及工字梁底板(1g)得到工字梁，并将工字梁下部置于组合梁(1)底部，通过浇筑混凝土形成下翼缘(1a)并与工字梁形成整体，制得组合梁(1)；
预制的组合梁(1)中预埋有A类纵向钢筋(1d)、底板横向钢筋(1e)；并在工字梁底板跨中工字梁腹板中部开设的供管路(4)穿送的管路孔(7)；
步骤二、架设组合梁(1)，相邻组合梁(1)之间的中心距为50cm；在相邻组合梁(1)空间内的底板横向钢筋(1e)上布设3根B类纵向钢筋(2a)，浇筑混凝土形成后浇带(2)；
步骤三、布置直径为30mm的PVC管路(4)；
步骤四、将Q235钢板制成的封板(3)对应放置在组合梁(1)上方，通过旋拧螺栓(6)将封板(3)与组合梁(1)连接形成一体；
步骤五、施工楼面铺装(5)：
(1)清洁封板(3)表面，使之表面干净、无灰尘、无油污涂层、无锈蚀痕迹；
(2)机械搅拌环氧树脂(5a)3分钟后立即用胶耙进行摊铺；
(3)采用人工方式在环氧树脂(5a)上均匀撒布陶粒(5b)。
进一步地，所述楼面铺装(5)的施工，依据不同的环境温度t进行施工：
当t＞30℃时，在15min内完成铺设施工；
当20℃≤t＜30℃时，在20min内完成铺设施工；
当t＜20℃时，对房间加热，使得20℃≤t＜30℃后，在20min内完成铺设施工。
与现有装配式可快速维修的地热采暖结构相比，本发明的有益效果为：
1.本发明提供的装配式可快速维修的地热采暖结构的可大部分实现装配式施工，组合梁采用预制、封板现场螺栓固定安装，方便快捷，整个施工工序简单，低碳环保。
2.本发明楼板的主要受力结构采用的组合梁，挖空率大，节省了混凝土材料，同时也降低了热量在楼板中的损耗，降低的损耗按照挖空率进行评判，则可减小损耗56.7％，大大提高的供热效果。
3.本发明所述组合梁按照给定的结构、配筋的方式，尤其是采用材料力学基本截面特性计算方法算得满足工字梁的截面最小抗弯惯性矩Imin的工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x，可满足组合梁满足抗弯、抗剪、抗裂受力的需要。
4.本发明所述封板采用钢质材料，有利于热量可有效、快速，均匀向整个室内进行辐射，热导效果好；同时封板采用钢质材料螺栓固定安装在工字梁1上，可为后期维修管路提供了途径：一旦管路发生漏水或老化需要更换，可通过旋拧螺栓，即可打开封板进行管路的维修，避免了传统技术开凿覆盖层，工程量大，维修困难，维修工期长的技术缺陷。
5.本发明所述楼面铺装采用环氧树脂和陶粒，厚度可控制在3～5mm，相比较传统覆盖层的20～40mm厚度，大大减小了热量在楼面铺装的损耗；同时，本发明给出了楼面铺装的施工方法，尤其是不同的环境温度t的施工方法，可有效保证楼面铺装的施工质量。
6.本发明提供的装配式可快速维修的地热采暖结构，相较传统技术，具有施工简便、后期维护方便，热量损耗低的特点，同时本发明也提供了其该结构的施工方法。而且，总的来看，这个发明技术整体上形成了一套完备、独特的设计、施工及维护的技术方案。
附图说明
图1为本发明组合梁的断面图；
图2为本发明装配式可快速维修的地热采暖结构断面图，仅示意两片组合梁之间结构，未示管路；
图3为图2A-A剖面的管路布置示意图。
图中：1–组合梁，1a–下翼缘，1b–工字梁顶板，1c–工字梁腹板，1d–A类纵向钢筋，1e–底板横向钢筋，1f–螺栓孔，1g–工字梁底板，1h–工字梁，2–后浇带，2a–B类纵向钢筋，3–封板，4–管路，5–楼面铺装，5a.环氧树脂，5b.陶粒，6-螺栓，7-管路孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：如图1～图2所示，本发明包括预制的组合梁1、管路4、封板3和楼面铺装5，所述组合梁1并列、等间距W＝50cm设置，相邻两组合梁1的下翼缘1a之间带有将其下部连接为一体的后浇带2，相邻两组合梁1的上翼缘1b通过封板3连接为一体；在封板3的顶面设置有楼面铺装5，管路4通过组合梁1跨中工字梁腹板1c中部开设的管路孔7，布置在由封板3、工字梁顶板1b、下翼缘1a及后浇带2形成的空间内；铺设后形成整体楼板；如图1所示，所述组合梁1由工字梁和包围工字梁底板1g浇筑混凝土形成的下翼缘1a构成，组合梁1高25cm；下翼缘1a宽30cm、高10cm；工字梁底板1g、工字梁顶板1b宽10cm，工字梁腹板1c宽度为6mm，高度为21cm，为满足受力需求，工字梁的截面最小抗弯惯性矩Imin为：
式中：
Ll：楼板的跨径(mm)，
[σsd]：工字梁1h采用钢板的抗弯设计强度(MPa)，可通过查询《钢结构设计规范》而得；
在本实施例中，楼板的跨径Ll＝8000mm；工字梁1h采用Q235钢板，查询《钢结构设计规范》得[σsd]＝215MPa，则
采用材料力学基本截面特性计算方法算得，当工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x＝7mm时，工字梁的截面惯性矩I＝1.90×107mm4；当工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x＝8mm时，工字梁的截面惯性矩I＝2.13×106mm4；因此，取工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x＝8mm。
所述组合梁1的下翼缘1a内设置直径为10mm的HRB400级钢筋的4根HRB400级A类纵向钢筋1d。
所述组合梁1的下翼缘1a底部设置有沿组合梁1的长度方向上按间距15cm设置、直径为10mm的HRB400级钢筋的底板横向钢筋1e，两端伸出下翼缘1a，伸出长度为18cm，便于相邻两组合梁1的拼接，具有加固作用。
所述工字梁顶板1b开有连接封板3的螺栓孔1f，所述螺栓孔1f对称分置于组合梁1的工字梁腹板1c两侧，并沿组合梁1的长度方向上按间距10cm布置多列。
所述后浇带2与下翼缘1a同厚，宽20cm；
所述封板3为厚8mm的Q235钢板，封板3中预设有与螺栓孔1f相对应的孔洞；所述管路4采用PVC管。
所述楼面铺装5由环氧树脂5a和陶粒5b组成；其中所述环氧树脂5a置于底层，厚度为3～5mm，本例选择3mm；所述陶粒5b铺设在环氧树脂5a上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒5b为0.001～0.0015m3，本例选择0.0010m3。
本发明的装配式可快速维修的地热采暖结构的施工方法，按照如下步骤进行：
步骤一、预制组合梁1
搭设模板、绑扎钢筋；采用Q235钢板对应焊接工字梁顶板1b、工字梁腹板1c及工字梁底板1g得到工字梁，并将工字梁下部置于组合梁1底部，通过浇筑C30混凝土形成下翼缘1a并与工字梁形成整体，制得组合梁1；
预制的组合梁1中预埋有A类纵向钢筋1d、底板横向钢筋1e；并在工字梁底板跨中工字梁腹板中部开设的供管路4穿送的管路孔7；
步骤二、架设组合梁1，相邻组合梁1之间的中心距为50cm；在相邻组合梁1空间内的底板横向钢筋1e上布设3根B类纵向钢筋2a，浇筑C30混凝土形成后浇带2；
步骤三、布置直径为30mm的PVC管路4；
步骤四、将Q235钢板制成的封板3对应放置在组合梁1上方，通过旋拧螺栓6将封板3与组合梁1连接形成一体；
步骤五、施工楼面铺装5：
(1)清洁封板3表面，使之表面干净、无灰尘、无油污涂层、无锈蚀痕迹；
(2)机械搅拌环氧树脂5a3分钟后立即用胶耙进行摊铺；
(3)采用人工方式在环氧树脂5a上均匀撒布陶粒5b。
本发明所述装配式可快速维修的地热采暖结构的施工方法，所述楼面铺装5的施工，依据不同的环境温度t进行施工：
当t＞30℃时，在15min内完成铺设施工；
当20℃≤t＜30℃时，在20min内完成铺设施工；
当t＜20℃时，对房间加热，使得20℃≤t＜30℃后，在20min内完成铺设施工。
Claims (9)
1.一种装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：包括预制的组合梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述组合梁(1)并列按50cm等间距设置，相邻两组合梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两组合梁(1)的工字梁顶板(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过组合梁(1)跨中工字梁腹板(1c)中部开设的管路孔(7)，布置在由封板(3)、工字梁顶板(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内；铺设后形成整体楼板；所述组合梁(1)由工字梁(1h)和包围工字梁底板(1g)浇筑混凝土形成的下翼缘(1a)构成，组合梁(1)高为25cm，其下翼缘(1a)宽为30cm、高为10cm；工字梁底板(1g)、工字梁顶板(1b)宽10cm；工字梁腹板(1c)高为21cm，工字梁腹板(1c)宽度为6mm；所述的下翼缘(1a)内设置直径为10mm的HRB400级钢筋的4根HRB400级A类纵向钢筋(1d)；
所述工字梁的截面最小抗弯惯性矩Imin为：
式中：
Ll：楼板的跨径，
[σsd]：工字梁(1h)采用钢板的抗弯设计强度，通过查询《钢结构设计规范》而得；
采用材料力学基本截面特性计算方法算得满足工字梁(1h)的截面最小抗弯惯性矩Imin的工字梁顶板1b及工字梁底板1g的钢板厚度x。
2.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述组合梁(1)的下翼缘(1a)底部沿组合梁(1)的长度方向上按间距15cm设置直径为10mm的HRB400级的底板横向钢筋(1e)，其两端伸出下翼缘(1a)，伸出长度为18cm。
3.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述工字梁顶板(1b)上开有连接封板(3)的螺栓孔(1f)，所述螺栓孔(1f)对称分置于组合梁(1)的工字梁腹板(1c)两侧，并沿组合梁(1)的长度方向上按间距10cm布置多列。
4.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述后浇带(2)与下翼缘(1a)同厚，宽度为20cm。
5.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述封板(3)为厚8mm的Q235钢板，封板(3)中预设有与螺栓孔(1f)相对应的孔洞。
6.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述楼面铺装(5)由环氧树脂(5a)和陶粒(5b)组成；其中所述环氧树脂(5a)置于底层，厚度为3～5mm，所述陶粒(5b)铺设在环氧树脂(5a)上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒(5b)0.001～0.0015m3。
7.根据权利要求1所述装配式可快速维修的地热采暖结构，其特征在于：所述管路(4)采用PVC管。
8.如权利要求1～7任一项所述的装配式可快速维修的地热采暖结构的施工方法，其特征在于：按照如下步骤进行：
步骤一、预制组合梁(1)：采用Q235钢板对应焊接工字梁顶板(1b)、工字梁腹板(1c)及工字梁底板(1g)得到工字梁，并将工字梁下部置于组合梁(1)底部，通过浇筑混凝土形成下翼缘(1a)并与工字梁形成整体，制得组合梁(1)；
预制的组合梁(1)中预埋有A类纵向钢筋(1d)、底板横向钢筋(1e)；并在工字梁底板跨中工字梁腹板中部开设的供管路(4)穿送的管路孔(7)；
步骤二、架设组合梁(1)，相邻组合梁(1)之间的中心距为50cm；在相邻组合梁(1)空间内的底板横向钢筋(1e)上布设3根B类纵向钢筋(2a)，浇筑混凝土形成后浇带(2)；
步骤三、布置直径为30mm的PVC管路(4)；
步骤四、将Q235钢板制成的封板(3)对应放置在组合梁(1)上方，通过旋拧螺栓(6)将封板(3)与组合梁(1)连接形成一体；
步骤五、施工楼面铺装(5)：
(1)清洁封板(3)表面，使之表面干净、无灰尘、无油污涂层、无锈蚀痕迹；
(2)机械搅拌环氧树脂(5a)3分钟后立即用胶耙进行摊铺；
(3)采用人工方式在环氧树脂(5a)上均匀撒布陶粒(5b)。
9.如权利要求8所述的装配式可快速维修的地热采暖结构的施工方法，其特征在于：所述楼面铺装(5)的施工，依据不同的环境温度t进行施工：
当t＞30℃时，在15min内完成铺设施工；
当20℃≤t＜30℃时，在20min内完成铺设施工；
当t＜20℃时，对房间加热，使得20℃≤t＜30℃后，在20min内完成铺设施工。
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2018
- 2018-07-23 CN CN201810811089.8A patent/CN108797939B/zh active Active
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