CN109403522A - 钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板 - Google Patents

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王浩
吴东平
杨钧凯
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Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Science and Technology WHUST
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Wuhan University of Science and Engineering WUSE
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    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B5/02—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/04—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or slabs of concrete or other stone-like material, e.g. asbestos cement

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Abstract

本发明公开了一种钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，包括泡沫混凝土层、浇筑在泡沫混凝土层两侧的实心混凝土层，以及浇筑在泡沫混凝土层、实心混凝土层内的采用上下层纵向受力钢筋与弯折成型的钢筋焊接形成的钢筋桁架，所述弯折成型的钢筋的形状为三角形，所述钢筋桁架为该复合楼板的受力骨架，其板受力主筋为HRB400级，腹筋为HRB400级，所述实心混凝土层的厚度为15mm。本发明受力性能好，自重轻，降低建筑自重，从而减小基础负担，抗震性能好，施工简单快捷，可充分发挥复合楼板优点。

Description

钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板。
背景技术
现浇钢筋混凝土楼板自重大，抗裂性能差，跨度和承载能力有限。施工过程中，钢筋成品保护较困难，现场湿作业多，工作量大，需要现场支模，施工工序复杂。混凝土的养护时间较长，对工期影响较大，对总的工程经济指标有不利影响。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，受力性能好，自重轻，降低建筑自重，从而减小基础负担，抗震性能好，施工简单快捷，可充分发挥复合楼板优点。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，包括泡沫混凝土层、浇筑在泡沫混凝土层两侧的实心混凝土层，以及浇筑在泡沫混凝土层、实心混凝土层内的采用上下层纵向受力钢筋与弯折成型的钢筋焊接形成的钢筋桁架，弯折成型的钢筋的形状为三角形，受力钢筋和弯折成型的钢筋的焊接位置按设计尺寸进行焊接。
进一步地，所述钢筋桁架为该复合楼板的受力骨架，其板受力主筋为HRB400级，腹筋为HRB400级。
进一步地，所述实心混凝土的强度等级为C40，泡沫混凝土的强度等级为C3级。
进一步地，所述实心混凝土保护层的厚度为15mm。
本发明的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板具有受力性能好、自重轻、抗震性能好、施工简单快捷、以及在制作、施工、使用上性能优越等优势，适合现代装配式钢结构住宅楼板体系的使用，在钢结构住宅建设中值得大力推广。
附图说明
图1为本发明实施例钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板的横剖面图；
图2为本发明实施例钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板的平面布置图；
图3本发明实施例钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板的的纵剖面图；
图中：1-实心混凝土层，2-泡沫混凝土层，3-钢筋桁架。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图3所示，本发明实施例的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，包括泡沫混凝土层2、浇筑在泡沫混凝土层2两侧的实心混凝土层1，以及浇筑在泡沫混凝土层、实心混凝土层内的采用上下层纵向受力钢筋与弯折成型的钢筋焊接形成的钢筋桁架3。所述实心混凝土层的厚度为15mm。所述钢筋桁架为该复合楼板的受力骨架，其板受力主筋为HRB400级，腹筋为HRB400级。所述实心混凝土的强度等级为C40，泡沫混凝土的强度等级为C3级。
本具体实施可以在工厂提前定做，按照设计要求能够加工成各种规格尺寸，施工过程中减少了支模板和搭设脚手架的工序，在安装完成后，由于具有优良的刚度，可以作为施工平台，并支持多层立体施工和多工总交叉作业，安装简单快捷，能有效缩短工期。将受力骨架设计成桁架型式，可以很好地把受压钢筋与受拉钢筋连接起来，充分发挥桁架体系在楼板中的整体作用。本发明的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板可集承重、保温、防火、防水、隔音于一体，还可工厂化装饰一次完成，符合目前装配式钢结构住宅楼板体系的发展趋势。
实验例
通过在工厂提前制作好模具，将按焊接制作的钢筋桁架放入模具内并调整好定位尺寸，首先浇筑底层实心混凝土，接着浇筑中间层泡沫混凝土，最后再浇筑上层实心混凝土，浇筑完成后养护28天。钢筋桁架的板受力主筋为HRB400级，腹筋为HRB400级；实心混凝土的强度等级为C40，泡沫混凝土的强度等级为C3级。
为了清楚了解本发明的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板受力性能，特地加工制作了三块楼板进行静力加载试验。在实验开始前、利用通用有限元软件ANSYS建立模型预估复合楼板试件的极限承载力，进而确定试件的加载方案。本试验采用等效荷载法，通过采用竖向液压伺服千斤顶与分配梁进行模拟加载。通过采用等效荷载加载，可以使试验时试件的跨中弯矩值与均布荷载作用下跨中截面的弯矩值近似相等，同时也能满足支座处的最大剪应力值与均布荷载下支座的近似值相等。试验采用等效荷载法进行两点加载，在千斤顶进行加载时，楼板所受荷载值需考虑分配梁系统的自重。在加载前使用有限元软件ANSYS预估其开裂荷载和极限荷载，根据预估开裂荷载和极限荷载确定施加荷载的级数和每一级的大小。
钢筋桁架泡沫复合楼板受力过程与普通受弯构件受力形态基本相同，受力过程呈现典型的三阶段。第一阶段为弹性阶段，荷载与挠度近似呈线性增长，第二阶段为弹塑性阶段；受拉区混凝土开裂后退出工作，楼板刚度有所降低，荷载与挠度呈非线性增长；第三阶段为破坏阶段，荷载基本保持不变，应变急剧增加，楼板刚度急剧下降，当荷载达到极限荷载时，楼板达到破坏状态。
根据上表可以看出，有限元模型计算得到的极限荷载与试验测得的开裂荷载误差在20％以内。通过有限元分析结果与试验数据进行对比分析，板的试验数据与有限元模拟结果相差不大，说明试验结果符合要求，同时验证有限元模型了的正确性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，其特征在于：包括泡沫混凝土层、浇筑在泡沫混凝土层两侧的实心混凝土层，以及浇筑在泡沫混凝土层、实心混凝土层内的采用上下层纵向受力钢筋与弯折成型的钢筋焊接形成的钢筋桁架，所述弯折成型的钢筋的形状为三角形。
2.如权利要求1所述的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，其特征在于：所述钢筋桁架为该复合楼板的受力骨架，其板受力主筋为HRB400级，腹筋为HRB400级。
3.如权利要求1所述的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，其特征在于：所述实心混凝土的强度等级为C40，泡沫混凝土的强度等级为C3级。
4.如权利要求1所述的钢筋桁架泡沫混凝土复合楼板，其特征在于：所述实心混凝土层的厚度为15mm。
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