CN111705987A - 一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，包括预制的底板、纵肋和横肋及后浇层，纵肋和横肋在底板上交错设置形成设有轻质填充块的区格；在纵肋内沿纵向设置预应力钢绞线，在底板内且位于预应力钢绞线下方布置由纵向、横向钢筋组成的钢筋网片；在纵肋和横肋内且凸出于各自上表面处以及在底板内且凸出轻质填充块上表面处预埋多个抗剪钢筋，且在轻质填充块中设有抗剪钢筋的位置预设漏浆孔；在拼缝区设有与相邻底板内横向钢筋搭接的连接钢筋，并设有纵向通长构造钢筋；后浇层内设有叠合板上部钢筋。本发明自重轻、无反拱、适用于双向板、后浇层与预制板之间保证协同工作、拼缝区免支模且不设后张预应力钢筋，结构受力可靠，施工效率高。
Description
技术领域
本发明属于一种预制混凝土空心楼盖结构，尤其是一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，属于一般装配式建筑构造领域。
背景技术
近年来我国加快建筑产业的转型升级，装配式建筑由于工业化程度高、建造质量可靠、施工效率高、节能环保等优点进入快速发展阶段，发展装配式建筑已成为我国建筑业发展与改革的国策。
根据《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014，跨度6m以下的叠合楼盖宜采用普通的桁架钢筋混凝土叠合板。但对于跨度大于6m的楼盖来说，由于往往是板的挠度或裂缝宽度起控制作用，采用实心叠合楼盖只能通过增大板厚来解决，导致楼盖自重大、抗震性能差、综合经济指标低。为解决大跨度楼盖的这类问题，目前常用的技术措施为施加预应力和设置空心。施加预应力可以显著提高叠合板的抗弯刚度，设置空心可以有效减轻叠合板的自重，两者结合使用效果更优。
2008年，窦立军提出“大跨度预应力空心叠合板”(CN201206293Y)，其主要技术方案是：在预制板内施加预应力提高整体刚度，同时埋设钢筋桁架提高预制板与后浇层之间的粘结力，在后浇层内加入空心管以减轻自重。该方案存在以下不足：预制板为实心板，用于大跨度楼板时自重较大，运输吊装不便；另外，由于后浇层混凝土厚度一般不大(6cm左右)，为达到减重效果空心管管径不能过小，则在空心管位置对后浇混凝土的削弱比较明显，易发生破坏。
2014年，杨峰提出“预应力空心板叠合楼盖”(CN203905239U)，其结构包括：预应力空心板、预应力预制梁和现浇混凝土叠合层，其中预应力空心板纵向设有若干通孔，下部纵向埋设预应力钢绞线，板拼缝内设置钢筋网片和拉结筋以提高板的整体性。不足之处为：相邻预制板之间连接性能差，仅适用于单向板；预应力钢绞线位于板下部，离中性轴距离较远，放张后预制板的反拱值较大，严重影响构件的运输与安装。
2017年，徐焱等提出“一种预应力空心叠合板”(CN107313539A)，采用的技术方案是：预制底板为长条形，底板沿纵向配置预应力钢丝，预应力钢丝下方配置横向钢筋，预制底板上部采用轻质填充件，相邻填充件之间设置混凝土实心肋，预制底板之间的横向钢筋在拼缝区中互相搭接，形成空心双向叠合板。其主要不足有：1、轻质填充件范围内后浇混凝土层与预制底板之间仅通过一个竖向孔灌浆连接，面内抗剪严重不足，无法保证两者协同工作；2、预制板的拼缝后浇带宽度仅为100-200mm，不能满足横向钢筋(直径至少8mm)的搭接长度LaE要求，横向传力受影响；3、预制板的拼缝位置需要支模浇筑混凝土，施工不便，不符合装配式建筑的免支模发展方向；4、预制板的拼缝处设置了后张预应力钢筋，增加了现场施工工序。
2019年，田间等提出“一种带肋预制预应力空心叠合楼盖及其施工方法”(CN110029762A)，其主要构造为：采用预制带肋板，肋板内嵌有预应力钢绞线，肋板之间的空腔内设置轻质填充物。不足之处为：相邻预制板之间未考虑连接，仅适用于单向板；仅设置了纵向肋，预制板的整体刚度较小，吊装易开裂。
综上所述，在大跨度叠合楼盖的现有技术中主要存在以下缺陷：1、预制板自重大，运输吊装困难；2、相邻预制板之间连接性能差，不适用于双向板；3、预制板的反拱大，影响运输与安装；4、轻质填充块范围内后浇层与预制板之间的协同工作性能差；5、预制板的拼缝区需要支模浇筑混凝土或后张预应力钢筋，施工难度增加。所以研发一种解决上述缺陷的大跨度叠合楼盖技术，已成为当前装配式叠合楼盖中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决预制板自重大、相邻预制板之间连接性能差不适用于双向板、预制板反拱大、轻质填充块范围后浇层与预制板之间的协同工作性能差、预制板拼缝区需要支模浇筑混凝土或后张预应力钢筋导致的施工复杂等问题，提出一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，本发明具有自重轻、无反拱、适用于双向板、后浇层与预制板之间保证协同工作、拼缝区免支模且不设后张预应力钢筋等优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提出的一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，包括位于下部的预制带肋板和位于上部的后浇层；其特征在于，所述预制带肋板包括预制的底板、纵肋和横肋，所述纵肋和横肋在所述底板上交错设置形成区格，该区格内设有轻质填充块；在所述纵肋内沿纵向设置预应力钢绞线，在所述底板内布置由纵向钢筋和横向钢筋构成的钢筋网片，且所述钢筋网片位于所述预应力钢绞线的下方，所述纵向钢筋沿水平方向伸出所述底板的长度≧100mm，所述横向钢筋在所述底板的边缘向上弯折伸出长度≧100mm；在所述纵肋和横肋内且凸出于各自上表面处以及在所述底板内且凸出于所述轻质填充块上表面处均匀预埋多个抗剪钢筋，并在所述轻质填充块中设有所述抗剪钢筋的位置预设用于实现混凝土整体浇筑的漏浆孔；在相邻两块底板的上表面设置第一连接钢筋，分别与相邻底板内的横向钢筋搭接，在位于横向支座边缘的底板上表面设置第二连接钢筋，第二连接钢筋和伸出底板边缘的纵向钢筋分别锚入相应支座内，在所述第一连接钢筋和第二连接钢筋的长度范围内沿纵向均分别设置通长构造钢筋；所述后浇层内设有叠合板的上部钢筋和后浇筑的混凝土。
本发明的特点及有益效果为：
本发明通过在纵肋横肋上表面、轻质填充块范围的底板内预埋抗剪钢筋，以保证后浇层混凝土与预制带肋板之间的协同工作，轻质填充块范围的抗剪钢筋位置通过在轻质填充块内预设漏浆孔实现混凝土的整体浇筑，保证抗剪钢筋发挥作用。为提高抗剪性能，轻质填充块内的抗剪钢筋沿不同方向设置，纵肋范围外的底板上表面设置粗糙面；
本发明中预制带肋板在拼缝区采用设置连接钢筋的方式，连接钢筋与相应的底板横向钢筋同直径等间距进行搭接，搭接长度满足规范对搭接长度LaE的要求，可保证横向传力，适用于双向板；
本发明中预制带肋板在拼缝区采用无缝隙拼接，底板兼做模板进行拼缝区混凝土的浇筑，可实现免支模板；
本发明只在预制带肋板的纵肋范围内设置预应力钢绞线，且预应力钢绞线采用先张法工厂张拉，避免了施工现场张拉工序；
本发明将预应力钢绞线设置在纵肋范围内且位于预制带肋板的形心位置，使其在后浇混凝土之前始终处于轴心受压状态，防止了预制带肋板的反拱；
本发明为提高预制带肋板的刚度，双向设置了纵肋、横肋，使其具有很好的运输、吊装性能，同时为减轻预制带肋板的重量，将纵肋范围外的横肋做成变高度；
本发明的预制带肋板可在纵肋、横肋的侧面预设管线孔洞，便于管线的敷设；
本发明的预制带肋板的宽度在1500-3000mm范围，一般大跨度叠合楼盖的拼装仅需3～4块即可，施工效率高；
本发明中预制带肋板的底板混凝土厚度仅50-60mm，纵肋、横肋高度70-90mm，大大减轻了预制带肋板的自重，以9m跨度、底板厚60mm、肋高90mm为例，预制带肋板自重仅4吨，方便运输、吊装。
综上所述，本发明提出的一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，自重轻、无反拱、适用于双向板、后浇层与预制板之间保证协同工作、拼缝区免支模且不设后张预应力钢筋，结构受力可靠，施工效率高。
附图说明
图1是本发明实施例的叠合板的整体平面示意图；
图2是图1中叠合板的A-A剖面示意图；
图3是本发明叠合板中单个预制带肋板的平面图；
图4是图3中预制带肋板的B-B剖面图；
图5是本发明叠合板的局部横剖面详图，图中右侧未示意出的构造参见图中左侧；
图6是图5中拼缝区的局部大样图；
图7是图5中轻质填充块的局部大样图；
图8是图5中横向支座的局部大样图；
图9是图3中预制带肋板的C-C剖面图。
图中：1.预制带肋板；2.后浇层；3.底板；4.纵肋；5.横肋；6.预应力钢绞线；7.纵向钢筋；8.横向钢筋；9.轻质填充块；10.抗剪钢筋；11.漏浆孔；12.拼缝区；13a.第一连接钢筋；13b.第二连接钢筋；14.通长构造钢筋；15.支座；16.上部钢筋；17.管线孔洞。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
为了更好地理解本发明，以下详细阐述本发明提出的一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板的应用实例。
在图1-图8所示实施例中，该类叠合板由下部的预制带肋板1和上部的后浇层2组成，预制带肋板1包括预制的底板3、纵肋4和横肋5，纵肋4和横肋5在底板3上交错设置形成区格，该区格内设有轻质填充块9；相邻两底板3之间为拼缝区12。在纵肋4范围内沿纵向设置预应力钢绞线6，预应力钢绞线6采用低松弛钢绞线(满足1000小时应力松弛率不大于2.5％的要求)，在底板3范围内布置由纵向钢筋7和横向钢筋8构成的钢筋网片，且钢筋网片位于预应力钢绞线6的下方，纵向钢筋7沿水平方向伸出底板3的长度≧100mm，横向钢筋8在底板3的边缘向上弯折伸出长度≧100mm。在纵肋4和横肋5内且凸出于各自上表面处以及在底板3内且凸出于轻质填充块9上表面处均匀预埋多个抗剪钢筋10，并在轻质填充块9中设有抗剪钢筋10的位置预设漏浆孔11以实现混凝土的整体浇筑。在拼缝区12的相邻两块底板3上表面设置第一连接钢筋13a，分别与相邻底板内的横向钢筋8搭接以实现横向传力；在位于横向支座边缘的底板3上表面设置第二连接钢筋13b，第二连接钢筋13b和伸出底板3边缘的纵向钢筋7分别锚入相应支座内；在第一连接钢筋13a和第二连接钢筋13b的长度范围内沿纵向均分别设置通长构造钢筋14。绑扎叠合板的上部钢筋16，进行后浇层2的混凝土浇筑形成叠合板。
在图3、图4、图5、图7所示实施例中，在纵肋4和横肋5内且凸出于各自上表面处以及在底板3内且凸出于轻质填充块9上表面处均匀预埋多个抗剪钢筋10，以保证后浇层2混凝土与预制带肋板1之间的协同工作，轻质填充块9范围内的抗剪钢筋10位置通过在轻质填充块9内预设漏浆孔11实现混凝土的整体浇筑，保证抗剪钢筋10发挥作用。为提高抗剪性能，轻质填充块9内的抗剪钢筋10沿不同方向设置，如图3所示范围的预制带肋板1内，轻质填充块9内设置的抗剪钢筋10方向有横向、纵向之分。纵肋4范围外的底板3上表面设置粗糙面。预制带肋板1内纵肋4的间距为500-700mm，横肋5的间距为1000-1500mm，抗剪钢筋10的直径和间距按照设计确定。
在图5、图6、图8所示实施例中，在拼缝区12的相邻两块底板3上表面设置第一连接钢筋13a，在位于横向支座边缘的底板3上表面设置第二连接钢筋13b，连接钢筋13a、13b分别与相应的底板横向钢筋8同直径等间距进行搭接，搭接长度满足规范对搭接长度LaE的要求，可保证横向传力，适用于双向板。
在图2、图5、图6所示实施例中，相邻两预制带肋板1的底板3在拼缝区12采用无缝隙拼接，底板3兼做模板进行拼缝区12混凝土的浇筑，可实现免支模板。
在图4、图5、图6所示实施例中，只在预制带肋板1的纵肋4范围内设置预应力钢绞线6，采用先张法工厂张拉，避免了施工现场张拉工序。优选地，将预应力钢绞线6设置在纵肋4范围内且位于预制带肋板1的形心位置，使预制带肋板1在后浇混凝土之前始终处于轴心受压状态，防止了预制带肋板1的反拱。
在图3、图9所示实施例中，为提高预制带肋板1的刚度，双向设置了纵肋4、横肋5，使预制带肋板1具有很好的运输、吊装性能，同时为减轻预制带肋板1的重量，将纵肋4范围外的横肋5做成变高度。
在图9所示实施例中，预制带肋板1可在纵肋4、横肋5的侧面预设管线孔洞17，便于管线的敷设。
在图1、图2所示实施例中，预制带肋板1的宽度在1500-3000mm范围，一般大跨度叠合楼盖的拼装仅需3～4块即可，施工效率高。
在图3、图4所示实施例中，预制带肋板1的底板3混凝土厚度仅50-60mm，纵肋4、横肋5的高度70-90mm，大大减轻了预制带肋板1的自重，以9m跨度、底板3厚60mm、纵肋4横肋5高90mm为例，预制带肋板1的自重仅4吨，方便运输、吊装。
进一步地，本发明实施例的一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板的制作方法如下：(1)根据加工图纸在工厂内制作预制带肋板1，包括预制的底板3、纵肋4和横肋5，首先在模台上完成预应力钢绞线6以及由纵向钢筋7和横向钢筋8组成的钢筋网片的布置，随后对预应力钢绞线6进行张拉至张拉控制应力，之后对预制的底板3、纵肋4和横肋5的混凝土进行整体浇筑，待混凝土立方体抗压强度达到强度设计值的75％以上时放张预应力钢绞线6；(2)将预制带肋板1运输至施工现场并吊装到指定位置，在拼缝区12设置第一连接钢筋13a，在叠合板的横向支座边缘处设置第二连接钢筋13b，第一连接钢筋13a、第二连接钢筋13b分别与相应的底板横向钢筋8同直径等间距进行搭接，在第一连接钢筋13a和第二连接钢筋13b的长度范围内沿纵向均分别设置通长构造钢筋14；(3)将预制带肋板1的纵向钢筋7和叠合板边缘的连接钢筋13b分别锚入周圈的相应支座15中，绑扎叠合板的上部钢筋16，进行后浇层2的混凝土浇筑形成叠合板。由于预制带肋板1在拼缝区12采用无缝隙拼接，底板3兼做模板可实现免支模板。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，包括位于下部的预制带肋板和位于上部的后浇层；其特征在于，所述预制带肋板包括预制的底板、纵肋和横肋，所述纵肋和横肋在所述底板上交错设置形成区格，该区格内设有轻质填充块；在所述纵肋内沿纵向设置预应力钢绞线，在所述底板内布置由纵向钢筋和横向钢筋构成的钢筋网片，且所述钢筋网片位于所述预应力钢绞线的下方，所述纵向钢筋沿水平方向伸出所述底板的长度≧100mm，所述横向钢筋在所述底板的边缘向上弯折伸出长度≧100mm；在所述纵肋和横肋内且凸出于各自上表面处以及在所述底板内且凸出于所述轻质填充块上表面处均匀预埋多个抗剪钢筋，并在所述轻质填充块中设有所述抗剪钢筋的位置预设用于实现混凝土整体浇筑的漏浆孔；在相邻两块底板的上表面设置第一连接钢筋，分别与相邻底板内的横向钢筋搭接，在位于横向支座边缘的底板上表面设置第二连接钢筋，第二连接钢筋和伸出底板边缘的纵向钢筋分别锚入相应支座内，在所述第一连接钢筋和第二连接钢筋的长度范围内沿纵向均分别设置通长构造钢筋；所述后浇层内设有叠合板的上部钢筋和后浇筑的混凝土。
2.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，在所述底板内且凸出于所述轻质填充块上表面的抗剪钢筋沿不同方向设置，位于所述纵肋范围外的所述底板上表面设置粗糙面。
3.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，各连接钢筋与相应的底板横向钢筋同直径等间距进行搭接，搭接长度满足规范对搭接长度LaE的要求。
4.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，相邻预制的底板之间为无缝隙拼接。
5.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，仅在所述纵肋范围内设置所述预应力钢绞线，并且所述预应力钢绞线采用先张法在工厂张拉。
6.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，所述预应力钢绞线设置于所述预制带肋板的形心位置。
7.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，双向设置了所述纵肋和横肋，并且位于所述纵肋范围外的所述横肋为变高度横肋。
8.根据权利要求1所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，所述预制带肋板在所述纵肋和横肋的侧面预设管线孔洞。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板，其特征在于，所述预制带肋板的宽度为1500-3000mm，所述底板的厚度为50-60mm，所述纵肋和横肋的高度均分别为70-90mm。
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| CN202010581052.8A Pending CN111705987A (zh) | 2020-06-23 | 2020-06-23 | 一种大跨度预制带肋预应力空心双向叠合板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111705987A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112177219A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-05 | 中国建筑西南设计研究院有限公司 | 一种密拼空心叠合板的制作方法 |
| CN112302226A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-02 | 宁波优造建筑科技有限公司 | 一种预制密肋板 |
| CN112302227A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-02-02 | 徐焱 | 一种带有拉结支架的空心叠合板 |
-
2020
- 2020-06-23 CN CN202010581052.8A patent/CN111705987A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN112177219A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-05 | 中国建筑西南设计研究院有限公司 | 一种密拼空心叠合板的制作方法 |
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