CN109707087A - 带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系及其施工方法 - Google Patents

带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系及其施工方法 Download PDF

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本发明涉及的是带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系及其施工方法,其中带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系由异形组合柱、组合梁、组合板连接构成,异形组合柱为内置型钢或FRP型材的异形组合柱,组合梁为型钢或FRP型材混凝土组合梁,组合板为大跨隔音组合板,异形组合柱和组合梁内的型钢或FRP型材在工厂预制,现场连接,异形组合柱、组合梁连接节点处连接后,安装模板,绑扎钢筋,固定GRC空心箱体,浇筑混凝土,形成楼盖体系。本发明楼板中设有GRC空心箱体,GRC空心箱体在柱周围的布置更均匀、合理,大大增强楼板的隔音效果,解决楼层间由于隔音效果不佳而造成的噪声污染问题。

Description

带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木建筑结构领域中的楼盖体系,具体涉及带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系及其施工方法。
背景技术
随着生活水平的日益提高,人们对住宅和公共建筑在使用功能方面的需求越来越多,建筑物在隔音、隔热、大跨度、大开间等方面表现的需更出色。传统的钢筋混凝土楼盖虽然在结构形式、施工工艺及技术措施等环节已趋成熟,但无法满足隔音、隔热等高水平要求,尤其是中小学校的教学楼,常规楼层上下楼声音传递较清楚,不能很好的提供清净的学习环境,影响老师的教学质量等问题日益突出。常规的混凝土结构在教室中经常出现棱角,不利于教室的布置,学生们的安全也存在很大的隐患。采用钢结构虽然能解决大跨度和大空间的问题,但隔声与隔热效果也很差。因此,在同样满足安全使用的前提下,提出一种满足上述要求的新型体系迫在眉睫。GRC空心隔音箱体的出现为楼层间的隔音提供了新的理念,将GRC空心隔音箱体放置在楼板中,打断楼板混凝土的连续性,从而中断声音的传递路线,起到很好隔音的作用,但楼板厚度将会增加,常规的公共建筑楼板厚度多为100mm-120mm,增加GRC空心隔音箱体后楼板厚度将达到300mm左右,GRC空心隔音箱体如何固定,如何形成无梁的大空间,是采用GRC空心隔音箱体需解决的关键问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系用于解决楼层间由于隔音效果不佳而造成的噪声污染、普通框架柱室内棱角突出及无次梁楼盖跨度偏小等问题,本发明的另一个目的是提供这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系的施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系由异形组合柱、组合梁、组合板连接构成,异形组合柱为内置型钢或FRP型材的异形组合柱,组合梁为型钢或FRP型材混凝土组合梁,组合板为大跨隔音组合板,异形组合柱和组合梁内的型钢或FRP型材在工厂预制,现场连接,异形组合柱、组合梁连接节点处连接后,安装模板,绑扎钢筋,固定GRC空心箱体,浇筑混凝土,形成楼盖体系;大跨隔音组合板由上下双向板筋、暗梁、GRC空心箱体和GRC空心箱体竖向固定装置构成;在组合板顶、组合板底分别设置双向板筋,在上、下双向板筋之间间隔布置GRC空心箱体,在GRC空心箱体间的组合板内纵筋上布置箍筋,使箍筋与板顶纵筋、板底纵筋形成暗梁,GRC空心箱体与暗梁交错布置。
上述方案中GRC空心箱体竖向固定装置采用四点支撑架装置,四点支撑架为具有四个支腿的方形框,将四点支撑架一正一倒分别置于GRC空心箱体顶、底部,将各个支腿分别与GRC空心箱体顶、GRC空心箱体底焊接或绑扎固定,实现固定箱体,可防止箱体上下浮动。
上述方案中在暗梁中加设腰筋,通过两个方向的4根腰筋将GRC空心箱体围住,防止浇筑混凝土时箱体发生水平移动。
上述方案中组合梁、组合柱内均为内置型钢,在组合梁、组合柱连接处通过全焊连接或腹板螺栓连接翼缘焊接混合连接。
上述方案中组合梁、组合柱内均为FRP型材,在组合梁、组合柱连接处预留螺栓孔,通过高强螺栓和角钢或FRP型材连接件与组合梁内型钢或FRP型材实现可靠连接。
上述方案中组合梁内型钢或FRP型材上设置抗剪栓钉,使型钢与混凝土共同协调工作,防止相对滑移;组合梁内的型钢或FRP型材布置在组合梁的中部,形成对称的截面形式。
上述带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系的施工方法:
首先在工厂预制好所有需要的型钢/FRP型材构件,包括异形组合柱和组合梁内带抗剪栓钉的型钢或FRP型材以及连接梁柱节点型材的角钢或FRP型材;
进行底层的施工,将异形组合柱内的型钢/FRP型材下部与基础实现固接,上部按常规连接内置型钢或FRP型材,其设计高度超出底层节点0.5m处,然后布置柱内纵筋,绑扎箍筋,安装柱模板,浇筑混凝土到离底层柱顶0.5m处;通过高强螺栓和角钢或FRP连接件将异形组合柱内型钢或FRP型材与组合梁内型钢或FRP型材可靠连接;然后在连接好的组合梁型钢或FRP型材底部安装模板,布置组合梁内纵筋,绑扎组合梁箍筋及节点处的纵筋和箍筋,安装梁侧面模板和楼板模板;
铺设楼板下部双向板筋,楼板下部双向板筋的端部在组合梁中锚固,铺设完成后布置各暗梁中的箍筋,各箍筋与楼板下部双向板筋绑扎完成后,布置各暗梁中的腰筋,再将腰筋与箍筋绑扎;然后设置下部GRC空心箱体竖向固定装置,安装完毕后放入GRC空心箱体,再放入箱体上部GRC空心箱体竖向固定装置;然后布置楼板上部双向板筋,位于暗梁位置的楼板顶筋与暗梁箍筋绑扎成一体,绑扎完毕后再完成上部GRC空心箱体竖向固定装置的固定;楼板上部双向板筋的端部在组合梁中锚固;通过GRC空心箱体竖向固定装置和腰筋将GRC空心箱体固定住,再浇筑组合梁、楼板和节点处的混凝土,养护达到一定强度后形成底层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系,依次完成二层到顶层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系的施工。
本发明具有以下有益效果:
1. 本发明楼板中设有GRC空心箱体,均匀布置在楼板内的GRC空心箱体可以阻断声音的传递路线,起到较好的隔音效果,解决楼层间由于隔音效果不佳而造成的噪声污染问题。
2. 本发明中框架柱均为内置型钢/FRP型材的异形组合柱,避免了普通框架柱室内突出的缺点,增加了建筑的有效使用面积,提高了建筑布置的灵活性,改善了住宅室内空间的视觉效果;GRC空心箱体在柱周围的布置更均匀、合理,大大增强楼板的隔音效果。
3.实腹式型钢/FRP型材异形组合柱承载力高、抗弯刚度大,具有较好的抗震性和延性。
4. 组合梁中呈对称式布置的型钢/FRP型材,提高了梁的承载力和抗弯刚度,可减小梁高和竖向变形,效果优于普通钢筋混凝土梁。
5. 本发明中设计的GRC空心箱体固定装置可以有效固定箱体,确保混凝土浇筑时GRC空心箱体位置不发生水平移动和上下浮动。
6. 组合梁、柱和板内可采用FRP型材。FRP材料抗拉强度高,可代替钢材,绿色环保,充分利用合成材料,实现建筑的可持续发展;而且FRP材料自重轻,可以有效降低结构的自重,降低基础造价;与钢材相比,其抗腐蚀、抗疲劳性能更强。
7. 组合板中内置GRC空心箱体工厂预制,其抗压强度高,自重轻,可承担施工时流态混凝土的重量,尽管采用的组合楼板较普通楼板厚度有所增加,但单位面积的重量却相差不多。
8. 异型组合柱和组合梁的内外边缘位于同一平面内,便于模板的安装和拆卸,大大节省劳力和物力,缩短施工周期,降低工程整体造价。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中1-1剖面图。
图3是图1中2-2剖面图。
图4是本发明型钢/FRP型材混凝土组合梁截面图。
图5是本发明梁柱节点布置图。
图6是本发明梁柱节点处FRP型材连接结构图。
图7是本发明四点支撑架布置图。
图8是图7中GRC空心箱体与四点支撑架的连接结构图。
图9是本发明梁柱节点处型钢的混合连接结构图。
图中:1异形组合柱 2组合梁 3组合板 4 GRC空心箱体 5双向板筋 6暗梁 7抗剪栓钉 8 FRP型材 9型钢 10腰筋 11箍筋 12四点支撑架 13腹板连接板 14 T型组合柱 15L型组合柱 16十字型组合柱 17纵筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
结合图1-图9所示,这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系由异形组合柱1、组合梁2、组合板3连接构成,异形组合柱1为内置型钢9或FRP型材8的异形组合柱,组合梁2为型钢或FRP型材混凝土组合梁,组合板3为大跨隔音组合板。异形组合柱1截面包括T型组合柱14、L型组合柱15和十字型组合柱16,组合梁2截面为矩形,二者均采用实腹式型钢混凝土。异形组合柱和梁内的型钢/FRP型材可在工厂预制,现场连接。梁、柱内均为内置型钢,在连接处可通过全焊连接或腹板连接板13螺栓连接翼缘焊接混合连接。若梁、柱内均为FRP型材,则需在柱与梁连接处预留螺栓孔,通过高强螺栓和角钢或FRP型材连接件与梁内型钢或FRP型材实现可靠连接。然后安装模板,绑扎钢筋,浇筑混凝土。
型钢或FRP型材混凝土组合梁对传统的钢筋混凝土梁进行改进,在梁内设置型钢或FRP型材。为防止相对滑移,需在梁内型钢或FRP型材上设置抗剪栓钉7,使型钢与混凝土共同协调工作。组合梁内的型钢或FRP型材布置在梁的中部,形成对称的截面形式。
大跨隔音组合板3由上下双向板筋5、暗梁6、GRC空心箱体4和GRC空心箱体竖向固定装置构成。在组合板顶、组合板底分别设置双向板筋5,在上、下双向板筋5之间间隔布置GRC空心箱体4,在GRC空心箱体4间的组合板内纵筋17上布置箍筋11,使箍筋11与板顶纵筋17、板底纵筋17形成暗梁6, GRC空心箱体4与暗梁6交错布置。为阻止GRC空心箱体4水平移动,在暗梁6中加设腰筋10,通过两个方向的4根腰筋10将箱体围住,防止浇筑混凝土时箱体发生水平移动。具有很好隔音效果的GRC空心箱体4由厂家按照给定的尺寸生产。
GRC空心箱体竖向固定装置设置在暗梁6之间。参阅图7、图8,GRC空心箱体竖向固定装置采用四点支撑架装置。将四点支撑架12一正一倒分别置于GRC空心箱体4顶、底部,将该支架与板顶、板底筋焊接或绑扎固定,实现固定箱体,可防止箱体上下浮动。另外,将GRC空心箱体4置于暗梁交错形成的位置后,GRC空心箱体4四周布置有暗梁6的腰筋10和箍筋11,在水平方向上均可起到固定GRC空心箱体4的作用,无需设置其他水平固定装置。
这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系的施工方法:
首先在工厂预制好所有需要的型钢或FRP型材构件,包括异形组合柱和组合梁内带抗剪栓钉7的型钢或FRP型材以及连接梁柱节点型材的角钢/FRP型材;
进行底层的施工,将异形组合柱1内的型钢或FRP型材下部与基础实现固接,上部按常规连接内置型钢或FRP型材,其设计高度超出底层节点0.5m处,然后布置柱内纵筋17,绑扎箍筋11,安装柱模板,浇筑混凝土到离底层柱顶0.5m处;通过高强螺栓和角钢或FRP连接件将异形组合柱内型钢或FRP型材与组合梁内型钢或FRP型材可靠连接;然后在连接好的组合梁型钢或FRP型材底部安装模板,布置组合梁)内纵筋17,绑扎组合梁箍筋11及节点处的纵筋17和箍筋11,安装梁侧面模板和楼板模板;
铺设楼板下部双向板筋5,楼板下部双向板筋5的端部在组合梁2中锚固,铺设完成后布置各暗梁6中的箍筋11,各箍筋11与楼板下部双向板筋5绑扎完成后,布置各暗梁6中的腰筋10,再将腰筋10与箍筋11绑扎;然后设置下部GRC空心箱体竖向固定装置,安装完毕后放入GRC空心箱体4,再放入箱体上部GRC空心箱体竖向固定装置;然后布置楼板上部双向板筋5,位于暗梁6位置的楼板顶筋与暗梁箍筋11绑扎成一体,绑扎完毕后再完成上部GRC空心箱体竖向固定装置的固定;楼板上部双向板筋5的端部在组合梁2中锚固;通过GRC空心箱体竖向固定装置和腰筋10将GRC空心箱体4固定住,再浇筑组合梁、楼板和节点处的混凝土,养护达到一定强度后形成底层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系,依次完成二层到顶层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系的施工。

Claims (7)

1.一种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:这种带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系由异形组合柱(1)、组合梁(2)、组合板(3)连接构成,异形组合柱(1)为内置型钢(9)或FRP型材(8)的异形组合柱,组合梁(2)为型钢或FRP型材混凝土组合梁,组合板(3)为大跨隔音组合板,异形组合柱和组合梁内的型钢或FRP型材在工厂预制,现场连接,异形组合柱(1)、组合梁(2)连接节点处连接后,安装模板,绑扎钢筋,固定GRC空心箱体(4),浇筑混凝土,形成楼盖体系;大跨隔音组合板(3)由上、下双向板筋(5)、暗梁(6)、GRC空心箱体(4)和GRC空心箱体竖向固定装置构成;在组合板顶、组合板底分别设置双向板筋(5),在上、下双向板筋(5)之间间隔布置GRC空心箱体(4),在GRC空心箱体间的组合板内纵筋(17)上布置箍筋(11),使箍筋(11)与板顶纵筋(17)、板底纵筋(17)形成暗梁(6),GRC空心箱体(4)与暗梁(6)交错布置。
2.根据权利要求1所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:所述的GRC空心箱体竖向固定装置采用四点支撑架装置,四点支撑架(12)为具有四个支腿的方形框,将四点支撑架(12)一正一倒分别置于GRC空心箱体顶、底部,将各个支腿分别与GRC空心箱体顶、GRC空心箱体底焊接或绑扎固定。
3.根据权利要求2所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:所述的暗梁(6)中加设腰筋(10),通过两个方向的4根腰筋(10)将GRC空心箱体(4)围住。
4.根据权利要求3所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:所述的组合梁、组合柱内均为内置型钢,在组合梁、组合柱连接处通过全焊连接或腹板连接板(13)螺栓连接翼缘焊接混合连接。
5.根据权利要求4所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:所述的组合梁、组合柱内均为FRP型材,在组合梁、组合柱连接处预留螺栓孔,通过高强螺栓和角钢或FRP型材连接件与组合梁内型钢或FRP型材实现可靠连接。
6.根据权利要求5所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系,其特征在于:所述的组合梁内型钢或FRP型材上设置抗剪栓钉(7),使型钢与混凝土共同协调工作;组合梁内的型钢或FRP型材布置在组合梁的中部,形成对称的截面形式。
7.一种权利要求6所述的带暗梁的大跨隔音组合板楼盖体系的施工方法,其特征在于包括如下步骤:
首先在工厂预制好所有需要的型钢/FRP型材构件,包括异形组合柱和组合梁内带抗剪栓钉(7)的型钢/FRP型材以及连接梁柱节点型材的角钢/FRP型材;
进行底层的施工,将异形组合柱内的型钢或FRP型材下部与基础实现固接,上部按常规连接内置型钢或FRP型材,其设计高度超出底层节点0.5m处,然后布置柱内纵筋(17),绑扎箍筋(11),安装柱模板,浇筑混凝土到离底层柱顶0.5m处;通过高强螺栓和角钢或FRP连接件将异形组合柱内型钢或FRP型材与组合梁内型钢或FRP型材可靠连接;然后在连接好的组合梁型钢/FRP型材底部安装模板,布置组合梁内纵筋(17),绑扎组合梁箍筋(11)及节点处的纵筋(17)和箍筋(11),安装梁侧面模板和楼板模板;
铺设楼板下部双向板筋(5),楼板下部双向板筋(5)的端部在组合梁(2)中锚固,铺设完成后布置各暗梁(6)中的箍筋(11),各箍筋(11)与楼板下部双向板筋(5)绑扎完成后,布置各暗梁(6)中的腰筋(10),再将腰筋(10)与箍筋(11)绑扎;然后设置下部GRC空心箱体竖向固定装置,安装完毕后放入GRC空心箱体(4),再放入箱体上部GRC空心箱体竖向固定装置;然后布置楼板上部双向板筋(5),位于暗梁(6)位置的楼板顶筋与暗梁箍筋(11)绑扎成一体,绑扎完毕后再完成上部GRC空心箱体竖向固定装置的固定;楼板上部双向板筋(5)的端部在组合梁(2)中锚固;通过GRC空心箱体竖向固定装置和腰筋将GRC空心箱体(4)固定住,再浇筑组合梁、楼板和节点处的混凝土,养护达到一定强度后形成底层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系,依次完成二层到顶层GRC空心箱体组合板构成的楼盖体系的施工。
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