CN111411722A - 适用于装配体系的预制叠合梁板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于装配体系的预制叠合梁板，包括：预埋吊钩、平面钢筋桁架、H型钢次梁、腹板搭接短筋和叠合梁板预制层；平面钢筋桁架的下弦筋截断预设距离以使H型钢次梁的腹板通过该截断口，使得H型钢次梁的上翼缘焊接于平面钢筋桁架的上弦筋下侧，H型钢次梁的腹板通过腹板搭接短筋与平面钢筋桁架的下弦筋搭接固定；预埋吊钩设置于平面钢筋桁架的预设位置以及H型钢次梁的上翼缘的上表面，并在平面钢筋桁架的预设位置支模浇筑混凝土形成叠合梁板预制层，且H型钢次梁的上翼缘露出于叠合梁板预制层的上表面。通过本发明的技术方案，适用于大跨度的装配式体系，提高了梁的承载能力，且便于装配，提高了施工速度，减少了环境污染。

Description

适用于装配体系的预制叠合梁板

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种适用于装配体系的预制叠合梁板。

背景技术

传统的钢梁混凝土楼板，通常先安装钢梁，再现浇混凝土楼板，需要现场支模板，绑扎钢筋，浇筑混凝土，施工周期长，劳动强度高。预制混凝土叠合楼板是现在装配结构中常用的建筑结构构件，它是将在工厂加工完成的钢筋桁架与板底钢筋固定好后，浇筑混凝土形成预制薄板，待吊装完成后，铺设板顶钢筋，浇筑叠合层混凝土完成装配。这种形式即具有现浇楼板的优点如刚度大、整体性好、施工快速、抗震性能好、节约模板等，也能够实现装配化施工。但现有的预制混凝土叠合楼板有以下的不足：

1)预制混凝土叠合楼板的预制薄层厚度较小，限制了叠合楼板的跨度，使预制叠合楼板应用到大跨度的装配式结构中时需要设置施工临时支撑，否则施工中有坍塌的风险，这增加了建筑成本同时延长了施工周期。另外跨度大，施工中楼板挠度大，需要在跨中浇筑更多的混凝土才能使楼板上表面水平，楼板最薄处才能满足设计要求。

2)预制叠合楼板放置在梁上，需要二次浇筑，因此楼板和梁形成的组合作用是在梁产生一定挠度的基础上才开始形成的，并且刚浇筑时楼板在自重影响下还没有形成组合作用，这样楼板和梁的挠度都增大了。叠合楼板端部放置在次梁上，后浇混凝土与钢梁相连，组合作用减弱。

3)预制叠合楼板板块小，板块之间连接区域较多，为了使连接区域能承担弯矩，就需要在连接区域附加连接钢筋，并满足锚固要求，这使连接区域需要较宽的后浇带，且需要在连接区设置现场施工模板，浇筑较多混凝土，增加现场混凝土现浇量。如果连接区域不承担弯矩，可以减小模板和后浇混凝土量，但是成为四边简直的楼板，挠度增大。纯混凝土叠合梁板在吊装时，由于没有次梁的支撑，在自重的影响作用下容易破坏。

发明内容

针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种适用于装配体系的预制叠合梁板，这种预制叠合梁板便于装配，可提高施工速度，减少施工周期，梁板一体化的设计也可以减少梁的截面高度，增加板的跨度使其适用于大跨度的装配式体系，并且梁板一体化的预制方式，避免了二次浇筑时梁板结合处的混凝土在未结硬之前承担荷载产生的挠度，提高了梁的承载能力。同时，板顶钢筋在工厂绑扎好，无需现场施工，减少了现场施工带来的环境污染，同时使建筑成本更加可控。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于装配体系的预制叠合梁板，包括：预埋吊钩、平面钢筋桁架、H型钢次梁、腹板搭接短筋和叠合梁板预制层；所述平面钢筋桁架的下弦筋截断预设距离以使所述H型钢次梁的腹板通过该截断口，使得所述H型钢次梁的上翼缘焊接于所述平面钢筋桁架的上弦筋下侧，所述H型钢次梁的腹板通过所述腹板搭接短筋与所述平面钢筋桁架的下弦筋搭接固定；所述预埋吊钩设置于所述平面钢筋桁架的预设位置以及所述H型钢次梁的上翼缘的上表面，并在所述平面钢筋桁架的预设位置支模浇筑混凝土形成所述叠合梁板预制层，且所述H型钢次梁的上翼缘露出于所述叠合梁板预制层的上表面。

在上述技术方案中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括板顶纵筋和板底纵筋，所述板顶纵筋和所述板底纵筋在所述平面钢筋桁架安装完成后绑扎固定于所述平面钢筋桁架上的预设位置。

在上述技术方案中，优选地，所述平面钢筋桁架的所述板顶纵筋和所述板底纵筋两端伸出所述叠合梁板预制层边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

在上述技术方案中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括实腹H型钢主梁，所述H型钢次梁两端的上半部分腹板和上翼缘设置为延伸出所述叠合梁板预制层的阶梯形结构，以免去主次梁连接直接将所述H型钢次梁搭接到所述实腹H型钢主梁上。

在上述技术方案中，优选地，所述H型钢次梁的腹板上预先开设孔洞。

在上述技术方案中，优选地，所述适用于装配体系的预制叠合梁板在装配过程的相接处，相邻的所述叠合梁板预制层的上表面铺设附加短筋，再对装配完成的叠合梁板进行整体浇筑。

在上述技术方案中，优选地，所述适用于装配体系的预制叠合梁板在装配过程通过所述实腹H型钢主梁的相接处，相邻的所述叠合梁板预制层的下表面分别设置于所述实腹H型钢主梁的上翼缘上表面的两侧，所述实腹H型钢主梁的上翼缘上表面焊接有所述栓钉。

本发明还提出一种适用于装配体系的预制叠合梁板，包括：预埋吊钩、平面钢筋桁架、H型钢次梁、栓钉、和叠合梁板预制层；所述H型钢次梁的上翼缘焊接于所述平面钢筋桁架的下弦筋下侧，所述H型钢次梁的上翼缘的上表面焊接有所述栓钉；所述预埋吊钩设置于所述平面钢筋桁架的预设位置，在所述平面钢筋桁架的预设位置支模浇筑混凝土形成所述叠合梁板预制层，且所述栓钉的上端露出于所述叠合梁板预制层的上表面。

在上述技术方案中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括板顶纵筋和板底纵筋，所述板顶纵筋和所述板底纵筋在所述平面钢筋桁架安装完成后绑扎固定于所述平面钢筋桁架上的预设位置，所述板顶纵筋和所述板底纵筋两端伸出所述叠合梁板预制层边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

在上述技术方案中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括实腹H型钢主梁，所述实腹H型钢主梁的上下翼缘板之间设置有边缘对齐的加劲肋，所述H型钢次梁的两端与所述叠合梁板预制层相齐平，所述H型钢次梁的两端与所述实腹H型钢主梁的所述加劲肋处对齐，所述H型钢次梁两端的上翼缘和腹板分别与所述实腹H型钢主梁侧边的上翼缘和加劲肋对齐，通过夹板和螺栓将两者的腹板和加劲肋连接并固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：该适用于装配体系的预制叠合梁板由腹板开洞的H型钢次梁与叠合梁板预制层形成的整体模块，可在工厂内预制，加工时只需要在叠合楼板浇筑预设层之前，将H型钢次梁的上翼缘置于平面钢筋桁架的上弦钢筋之下再进行浇筑，使H型钢次梁与叠合梁板预制层形成整体模块。这种预制叠合梁板的优点主要有以下几个方面：

1)这种形式的预制叠合梁板，实现了梁板在工厂的一体化预制，减少现场支模的繁琐工序，提高了混凝土的养护条件，既满足了装配式建筑模块化和标准化的要求，也避免了现场施工时浇筑过多的混凝土，加快了施工进度，同时减少了现场施工所带来的环境污染；

2)由于在工厂预制叠合梁板，浇筑混凝土的施工速度和质量可以大大提高，并且不需要考虑混凝土结硬之前，处于施工阶段时楼板及次梁的挠度问题，可以增加预制板块尺寸，并且仍可满足施工阶段及正常使用阶段的挠度要求，使其能够满足大跨度装配结构的装配要求；

3)梁板一体化的预制方式，使其可按照T型梁进行计算，可以有效减少钢梁的截面高度，提高空间的有效利用率，钢梁与混凝土在无应力作用下形成可靠的组合作用，使钢梁的强度和刚度得到显著提高；

4)在没有次梁时，较大的纯混凝土楼板中间没有支撑，吊装时容易破坏，而预制叠合梁板有次梁支撑，楼板不会在吊装时因自重的影响而发生破坏，同时在工厂即将板的板顶纵筋绑扎好，且留出满足规范的搭接长度，节约了现场施工所需要花费的时间，减少了施工周期；

5)预制叠合梁板应用在装配式结构时，能有效减少构件间的连接处，减少现场混凝土的浇筑量，且连接口放到结构弯矩较小的地方，有效减少了附加钢筋的用量；

6)由于钢梁的上翼缘主要受压下翼缘受拉，所以预制叠合梁板所用H型钢次梁的上翼缘可以做的比下翼缘小，减少构件的用钢量。预制叠合梁板的宽度在2.4米以内，长度不限，可在高速公路上运输；

7)钢梁腹板开有洞口，方便管线铺设，可以有效解决全预制楼板不好预埋管线的问题。预制层两边开槽，装配时可以提高预制叠合梁板与预制叠合梁板间及预制叠合梁板与其它构件的连接处的强度。钢梁上翼缘如果全部买入混凝土楼板中也可以形成很好的组合作用，同时减小预制叠合梁板的高度，为建筑提供更高的空间；

8)楼板在主梁与立柱连接的区域可采用后浇混凝土的方式，没有形成很好的组合作用，有利于保证强柱弱梁的机制，同时由于楼板与次梁的组合作用和次梁与主梁的可靠连接等，使楼板与主梁即使没有很好的组合作用，楼板也不会在地震中掉下来；

9)预制叠合梁板采用平面钢筋桁架，主要是因为在预制混凝土薄层时，钢筋桁架承受的是拉力不需要考虑平面外失稳，这样可以减少构件用钢量；同时三排吊钩的设置，可以满足较大尺寸的板块的现场吊装要求。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的H型钢次梁埋入叠合梁板预制层的构造示意图；

图2为本发明一种实施例公开的预制叠合梁板间连接的构造立体图及立面示意图；

图3、图4、图5为本发明一种实施例公开的预制叠合梁板在主梁处的连接构造及相应的立面示意图；

图6为图1所示实施例公开的次梁与主梁之间连接方式的构造立体图及相应的立面示意图；

图7为本发明一种实施例公开的预制叠合梁板的装配示意图；

图8为本发明另一种实施例公开的H型钢次梁通过栓钉与叠合梁板预制层连接的构造示意图；

图9为图8所示实施例公开的次梁与主梁之间连接方式的构造立体图及相应的立面示意图。

图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：

1.预埋吊钩，2.平面钢筋桁架，3.H型钢次梁，4.腹板搭接短筋，5.板底纵筋，6.叠合梁板预制层，7.螺栓，8.板顶纵筋，9.附加短筋，10.实腹H型钢主梁，11.加劲肋，12.H型钢次梁外露的部分腹板及翼缘，13.栓钉，14.栓孔，15.夹板，16.立柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

实施例一：

如图1和图2所示，根据本发明提供的一种适用于装配体系的预制叠合梁板，包括：预埋吊钩1、平面钢筋桁架2、H型钢次梁3、腹板搭接短筋4和叠合梁板预制层6；平面钢筋桁架2的下弦筋截断预设距离以使H型钢次梁3的腹板通过该截断口，使得H型钢次梁3的上翼缘焊接于平面钢筋桁架2的上弦筋下侧，H型钢次梁3的腹板通过腹板搭接短筋4与平面钢筋桁架2的下弦筋搭接固定；预埋吊钩1设置于平面钢筋桁架2的预设位置以及H型钢次梁3的上翼缘的上表面，并在平面钢筋桁架2的预设位置支模浇筑混凝土形成叠合梁板预制层6，且H型钢次梁3的上翼缘露出于叠合梁板预制层6的上表面。

在该实施例中，优选地，H型钢次梁3的腹板上预先开设孔洞。平面钢筋桁架2的下弦筋从中间截断留出比H型钢次梁3的腹板宽度左右各宽5-10mm的距离，让H型钢次梁3的腹板通过截断口，上翼缘紧贴平面钢筋桁架2的上弦筋安装并且焊接在一起，然后穿过腹板搭接短筋4与下弦筋搭接，腹板搭接短筋4满足锚固长度即可，H型钢次梁3腹板的开洞和两端腹板及翼缘的切割可在安装钢筋之前完成。

进一步地，叠合梁板预制层6两边开槽，装配时可以提高叠合梁板预制层6之间及叠合梁板预制层6与其它构件之间连接处的强度。

如图3至图5所示，在上述实施例中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括板顶纵筋8和板底纵筋5，板顶纵筋8和板底纵筋5在平面钢筋桁架2安装完成后绑扎固定于平面钢筋桁架2上的预设位置。优选地，板顶纵筋8和板底纵筋5两端都要伸出叠合梁板预制层6边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

如图6所示，在上述实施例中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括实腹H型钢主梁10，H型钢次梁3两端的上半部分腹板和上翼缘设置为延伸出叠合梁板预制层6的阶梯形结构，以免去主次梁连接直接将H型钢次梁3搭接于实腹H型钢主梁10上。当预制叠合梁板的长度方向与主梁搭接时，平面钢筋桁架2在搭接处的下弦筋需要伸出大于50mm的距离且满足搭接长度。

在上述实施例中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板在装配过程通过实腹H型钢主梁10的相接处，相邻的叠合梁板预制层6的下表面分别设置于实腹H型钢主梁10的上翼缘上表面的两侧，实腹H型钢主梁10的上翼缘上表面焊接有栓钉13。

如图7所示，根据上述实施例提出的适用于装配体系的预制叠合梁板，现场自上向下吊装时，先将外露在叠合梁板预制层6上的腹板开洞的H型钢次梁外露的部分腹板及翼缘12放置在一侧实腹H型钢主梁10的上翼缘上表面，再调整位置将另一侧H型钢次梁外露的部分腹板及翼缘12放置在实腹H型钢主梁10上翼缘的上表面，利用叠合梁板预制层6的H型钢次梁外露的部分腹板及翼缘12起到一定的固定作用。吊装就位后，在相邻的预制叠合梁板与预制叠合梁板之间预制混凝土层的上表面铺设附加短筋9。最后再对装配完成的预制叠合梁板进行整体性浇筑，使叠合梁板形成整体，提高其平面内的刚度。预制叠合梁板在主梁与立柱16连接的区域采用后浇混凝土的方式，没有形成很好的组合作用，有利于保证强柱弱梁的机制，同时由于楼板与次梁的组合作用和次梁与主梁的可靠连接等，使楼板与主梁即使没有很好的组合作用，楼板也不会在地震中掉下来。

在现场施工的过程中，预制叠合梁板处外伸出的H型钢次梁3的部分腹板及翼缘只需搭接在实腹H型钢主梁10的上翼缘，无需进行焊接，即可保证受力性能。优选地，露出的没有混凝土包裹的钢梁部分，涂刷防火涂料，解决钢结构防火的问题。

实施例二：

如图8和图9所示，本发明还提出一种适用于装配体系的预制叠合梁板，该实施例二与实施例一所提出的预制叠合梁板，区别在于实施例二是采用栓钉13连接H型钢次梁3与叠合梁板预制层6，而实施例一是将H型钢次梁3的一部分埋入叠合梁板预制层6。

在实施例二中，H型钢次梁3的上翼缘焊接于平面钢筋桁架2的下弦筋下侧，H型钢次梁3的上翼缘的上表面焊接有栓钉13，在平面钢筋桁架2的预设位置支模浇筑混凝土形成叠合梁板预制层6，使得栓钉13的上端露出于叠合梁板预制层6的上表面。

与实施例一相同的，在该实施例中，适用于装配体系的预制叠合梁板的平面钢筋桁架2的结构相同，也包括板顶纵筋8和板底纵筋5，板顶纵筋8和板底纵筋5在平面钢筋桁架2安装完成后绑扎固定于平面钢筋桁架2上的预设位置，板顶纵筋8和板底纵筋5两端伸出叠合梁板预制层6边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

在该实施例中，优选地，适用于装配体系的预制叠合梁板还包括实腹H型钢主梁10，实腹H型钢主梁10的上下翼缘板之间设置有边缘对齐的加劲肋11，H型钢次梁3的两端与叠合梁板预制层6相齐平，H型钢次梁3的两端与实腹H型钢主梁10的加劲肋11处对齐，H型钢次梁3的两端设置有栓孔14，H型钢次梁3两端的上翼缘和腹板分别与实腹H型钢主梁10侧边的上翼缘和加劲肋11对齐，通过夹板15和螺栓7将两者的腹板上栓孔14和加劲肋11连接并固定。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，包括：预埋吊钩、平面钢筋桁架、H型钢次梁、腹板搭接短筋和叠合梁板预制层；

所述平面钢筋桁架的下弦筋截断预设距离以使所述H型钢次梁的腹板通过该截断口，使得所述H型钢次梁的上翼缘焊接于所述平面钢筋桁架的上弦筋下侧，所述H型钢次梁的腹板通过所述腹板搭接短筋与所述平面钢筋桁架的下弦筋搭接固定；

所述预埋吊钩设置于所述平面钢筋桁架的预设位置以及所述H型钢次梁的上翼缘的上表面，并在所述平面钢筋桁架的预设位置支模浇筑混凝土形成所述叠合梁板预制层，且所述H型钢次梁的上翼缘露出于所述叠合梁板预制层的上表面。

2.根据权利要求1所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，还包括板顶纵筋和板底纵筋，所述板顶纵筋和所述板底纵筋在所述平面钢筋桁架安装完成后绑扎固定于所述平面钢筋桁架上的预设位置。

3.根据权利要求2所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，所述平面钢筋桁架的所述板顶纵筋和所述板底纵筋两端伸出所述叠合梁板预制层边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

4.根据权利要求3所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，还包括实腹H型钢主梁，所述H型钢次梁两端的上半部分腹板和上翼缘设置为延伸出所述叠合梁板预制层的阶梯形结构，以免去主次梁连接直接将所述H型钢次梁搭接到所述实腹H型钢主梁上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，所述H型钢次梁的腹板上预先开设孔洞。

6.根据权利要求1所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，所述适用于装配体系的预制叠合梁板在装配过程的相接处，相邻的所述叠合梁板预制层的上表面铺设附加短筋，再对装配完成的叠合梁板进行整体浇筑。

7.根据权利要求4所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，所述适用于装配体系的预制叠合梁板在装配过程通过所述实腹H型钢主梁的相接处，相邻的所述叠合梁板预制层的下表面分别设置于所述实腹H型钢主梁的上翼缘上表面的两侧，所述实腹H型钢主梁的上翼缘上表面焊接有所述栓钉。

8.一种适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，包括：预埋吊钩、平面钢筋桁架、H型钢次梁、栓钉和叠合梁板预制层；

所述H型钢次梁的上翼缘焊接于所述平面钢筋桁架的下弦筋下侧，所述H型钢次梁的上翼缘的上表面焊接有所述栓钉；

所述预埋吊钩设置于所述平面钢筋桁架的预设位置，在所述平面钢筋桁架的预设位置支模浇筑混凝土形成所述叠合梁板预制层，且所述栓钉的上端露出于所述叠合梁板预制层的上表面。

9.根据权利要求8所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于：

还包括板顶纵筋和板底纵筋，所述板顶纵筋和所述板底纵筋在所述平面钢筋桁架安装完成后绑扎固定于所述平面钢筋桁架上的预设位置，所述板顶纵筋和所述板底纵筋两端伸出所述叠合梁板预制层边缘超出50毫米且满足相邻构件间的搭接长度。

10.根据权利要求9所述的适用于装配体系的预制叠合梁板，其特征在于，还包括实腹H型钢主梁，所述实腹H型钢主梁的上下翼缘板之间设置有边缘对齐的加劲肋，所述H型钢次梁的两端与所述叠合梁板预制层相齐平，所述H型钢次梁的两端与所述实腹H型钢主梁的所述加劲肋处对齐，所述H型钢次梁两端的上翼缘和腹板分别与所述实腹H型钢主梁侧边的上翼缘和加劲肋对齐，通过夹板和螺栓将两者的腹板和加劲肋连接并固定。

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