CN112324037A - 一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式建筑楼板技术领域，具体地说是一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板及制作方法，其特征在于该叠合板包括纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架、混凝土固化层，横向热轧带肋钢筋的上方并排设有与横向热轧带肋钢筋水平方向垂直连接的纵向预应力筋，纵向预应力筋和横向热轧带肋钢筋连接后呈网格状平面，网格状平面上方设有钢筋桁架，钢筋桁架包括上弦筋、加强弦筋、下弦筋和波浪形格构筋，纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架相互连接后经混凝土固化层固化成混凝土叠合板，所述的钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面，具有结构简单、整体性好、强度高、空间结构的刚度远超普通钢筋桁架等优点。

Description

一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板及制作方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑楼板技术领域，具体地说是一种结构简单、保证大跨度板在吊运、安装过程中的质量，解决安装完成后大跨度板挠度大的问题的钢筋桁架预应力混凝土叠合板及制作方法。

背景技术

众所周知，近几年随着国家大力推动装配式建筑的发展，预制混凝土叠合楼板得以大力推广。但由于普通叠合板只有60mm厚，面外刚度较弱，多用于跨度小于6米的建筑楼板，当跨度大于6米时，普通叠合板在吊装过程中极易产生裂缝，安装完成后板挠度较大，影响美观，而且，目前的横向钢筋和纵向钢筋都是均布排布，单独的网格状空隙无法穿过预埋穿线盒，因此，需要对横向钢筋或者纵向钢筋切割后容纳穿线管，此时就会对钢筋损坏，影响整体性能。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、保证大跨度板在吊运、安装过程中的质量，解决安装完成后大跨度板挠度大等问题的钢筋桁架预应力混凝土叠合板及制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于该叠合板包括纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架、混凝土固化层，所述的横向热轧带肋钢筋间隔横向排列，横向热轧带肋钢筋的上方并排设有与横向热轧带肋钢筋水平方向垂直连接的纵向预应力筋，纵向预应力筋按照不等间隔纵向依次交替排列，纵向预应力筋和横向热轧带肋钢筋连接后呈网格状平面，网格状平面上方设有相互间隔并与纵向预应力筋相平行的钢筋桁架，钢筋桁架包括上弦筋、加强弦筋、下弦筋和波浪形格构筋，所述的波浪形格构筋设有两个，两个波浪形格构筋的上端相互靠近并经上弦筋相连接，两个波浪形格构筋的下端外侧分别与下弦筋相连接并相互远离，所述的加强弦筋设在上弦筋的下方并与波浪形格构筋相连接，所述的波浪形格构筋的下端和下弦筋与横向热轧带肋钢筋相连接，纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架相互连接后经混凝土固化层固化成混凝土叠合板，所述的钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面。

本发明所述的纵向预应力筋采用直径4~12mm的消除应力螺旋带肋钢丝。

本发明所述的纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.4~0.6倍。

本发明所述的钢筋抗强度标准值为1470~1860N/mm2。

本发明所述的加强弦筋的直径大于上弦筋的直径，增大钢筋桁架的整体强度。

本发明所述的上弦筋和下弦筋的直径为6~12mm，加强弦筋的直径为10~16mm。

本发明所述的钢筋桁架的整体高度为80~180mm，钢筋桁架的下弦筋之间的宽度为60~100mm，钢筋桁架的波浪形格构筋的波浪单元宽度为100~300mm，波浪形格构筋的上端与上弦筋连接宽度、波浪形格构筋的下端与下弦筋连接宽度为20mm。

本发明所述的混凝土固化层厚度为60~100mm，采用C30~C60混凝土制备成混凝土固化层。

本发明所述的钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面高度为50-140mm。

一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板的制作方法，其特征在于该制作方法的步骤如下：

（一）、制作基底：取纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋，将纵向预应力筋采用先张法预应力技术，采用直径4~12mm的高强预应力筋——消除应力螺旋带肋钢丝，其抗强度标准值为1470~1860N/mm2，通过钢筋张拉机对纵向预应力筋施加预应力，纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.4~0.6倍，将横向热轧带肋钢筋相互平行摆放，横向热轧带肋钢筋上方与横向热轧带肋钢筋垂直摆放纵向预应力筋，纵向预应力筋按照不等间隔纵向依次交替排列，纵向预应力筋和横向热轧带肋钢筋连接后呈网格状平面；

（二）制作钢筋桁架：钢筋桁架包括上弦筋、加强弦筋、下弦筋和波浪形格构筋，波浪形格构筋设有两个，两个波浪形格构筋的上端相互靠近并经上弦筋相连接，两个波浪形格构筋的下端外侧分别与下弦筋相连接并相互远离，加强弦筋设在上弦筋的下方并与波浪形格构筋相连接，所述的加强弦筋的直径大于上弦筋的直径，所述的上弦筋和下弦筋的直径为6~12mm，加强弦筋的直径为10~16mm，所述的钢筋桁架的整体高度为80~180mm，钢筋桁架的下弦筋之间的宽度为60~100mm，钢筋桁架的波浪形格构筋的波浪单元宽度为100~300mm，波浪形格构筋的上端与上弦筋连接宽度、波浪形格构筋的下端与下弦筋连接宽度为20mm；

（三）整体浇筑叠合板：将步骤（二）中的钢筋桁架间隔设在纵向预应力筋上方，步骤（一）中的波浪形格构筋的下端和下弦筋与横向热轧带肋钢筋相焊接，纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架相互连接后，并将穿线盒固定在纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋的网格状平面的网格内，然后浇筑混凝土，混凝土包裹在纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架外部形成混凝土固化层，其中钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面，混凝土固化层厚度为60~100mm，采用C30~C60混凝土制备成混凝土固化层，钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面高度为50-140mm。

本发明由于采用上述结构，具有结构简单、整体性好、强度高、空间结构的刚度远超普通钢筋桁架等优点。

附图说明

图1是本发明所述钢筋桁架预应力叠合板的模板图。

图2是本发明所述钢筋桁架预应力叠合板的配筋图。

图3是图1的A-A剖面图。

图4是图1的B-B剖面图。

图5是图1的不等间距钢筋排布详图。

图6是图1的高刚度空间钢筋桁架细部详图，其中6-1是主视图，6-2是侧面视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于该叠合板包括纵向预应力筋1、横向热轧带肋钢筋2、钢筋桁架3、混凝土固化层4，所述的横向热轧带肋钢筋2间隔120mm横向排列，横向热轧带肋钢筋2的上方并排设有与横向热轧带肋钢筋2水平方向垂直连接的纵向预应力筋1，纵向预应力筋1按照间隔50mm、100mm纵向依次交替排列，纵向预应力筋1和横向热轧带肋钢筋2连接后呈网格状平面，网格状平面上方设有间隔450mm并与纵向预应力筋1相平行的钢筋桁架3，钢筋桁架3包括上弦筋5、加强弦筋6、下弦筋7和波浪形格构筋8，所述的波浪形格构筋8设有两个，两个波浪形格构筋8的上端相互靠近并经上弦筋5相连接，两个波浪形格构筋8的下端外侧分别与下弦筋7相连接并相互远离，所述的加强弦筋6设在上弦筋5的下方并与波浪形格构筋8相连接，所述的波浪形格构筋8的下端和下弦筋7与横向热轧带肋钢筋2相连接，纵向预应力筋1、横向热轧带肋钢筋2、钢筋桁架3相互连接后经混凝土固化层4固化成混凝土叠合板，所述的钢筋桁架3的上端伸出混凝土固化层4上端面。

进一步，所述的纵向预应力筋1采用直径5mm的消除应力螺旋带肋钢丝。

进一步，所述的纵向预应力筋1的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.6倍。

进一步，所述的纵向预应力筋抗强度标准值为1570N/mm2。

进一步，所述的加强弦筋6的直径大于上弦筋5的直径，增大钢筋桁架3的整体强度。

进一步，所述的上弦筋5和下弦筋7的直径为8mm，加强弦筋6的直径为12mm。

进一步，所述的钢筋桁架3的整体高度为150mm，钢筋桁架3的下弦筋7之间的宽度为80mm，钢筋桁架3的波浪形格构筋8的波浪单元宽度为200mm，波浪形格构筋8的上端与上弦筋5连接宽度、波浪形格构筋8的下端与下弦筋7连接宽度为20mm。

进一步，所述的混凝土固化层4厚度为70mm，采用C40混凝土制备成混凝土固化层4。

进一步，所述的钢筋桁架3的上端伸出混凝土固化层4上端面高度为100-110mm。

进一步，上述所述的钢筋桁架上端与吊耳相连接，吊耳的上端伸出混凝土固化层，所述的波浪形格构筋的直径为6mm。

本发明的钢筋桁架3预应力混凝土叠合板，采用先张法预应力技术，板跨度方向的板底受力钢筋采用直径5mm的高强预应力筋——消除应力螺旋带肋钢丝，其抗拉强度标准值为1570N/mm2，通过钢筋张拉机对纵向预应力筋施加预应力，纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.6倍。

本发明的钢筋桁架3预应力混凝土叠合板，采用预应力技术有效解决了大跨度楼板裂缝的问题，混凝土的抗拉强度很低，混凝土裂缝的产生是由于荷载的施加使得混凝土表面的张拉应力大于混凝土的抗拉强度，采用预应力技术后，预应力预先对混凝土会施加压应力，只有当施加的荷载先抵消掉混凝土表面的预压应力后，剩余的荷载在混凝土表面产生的张拉应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土表面才会产生裂缝，也即通过预应力技术提高了混凝土的抗裂能力。

本发明的钢筋桁架3预应力混凝土叠合板，采用一种高刚度空间钢筋桁架3，此种钢筋桁架3刚度远远大于普通钢筋桁架3，当对混凝土叠合板施加预应力时，普通钢筋桁架3由于刚度不足，叠合板由于施加的预应力会产生变形，导致板面不平。当采用高刚度空间钢筋桁架3时，桁架刚度足够抵抗施加在混凝土叠合板上的预应力，能够有效防止叠合板发生变形，同时解决了大跨度板挠度大的问题，保证叠合板质量。

本发明的钢筋桁架3预应力混凝土叠合板，首创性的采用了不等间距的钢筋排布。在满足规范对钢筋最小配筋率要求的情况下，本发明纵向预应力筋采用50mm，100mm间距交替排布，对称布置，此种钢筋排布的优势是，可以将叠合板内预留的穿线盒（直径为80mm）提前预留在钢筋间接100mm的间隙内，然后浇筑混凝土，一次成活，避免了等间距排布钢筋所导致的线盒放不下，需要待叠合板混凝土浇筑完，混凝土达到强度后二次在混凝土上开孔留线盒的问题。同时也避免了预应力叠合板二次开孔打断纵向预应力筋的问题。

实施例

本发明的钢筋桁架3预应力混凝土叠合板，包括纵向预应力筋1、横向热轧带肋钢筋2、高刚度空间钢筋桁架3、70mmC40混凝土。纵向预应力筋1采用直径5mm的消除应力螺旋带肋钢丝，其抗拉强度标准值为1570N/mm2，通过钢筋张拉机逐根对纵向预应力筋施加预应力，纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.6倍，纵向预应力筋1采用50mm和100mm间距交替排布，对称布置，交替排布能够在满足规范对最小配筋率要求的情况下，留出足够间距放置预埋线盒，避免了预应力叠合板二次开孔打断纵向预应力筋的问题。对称布置钢筋则可以避免预应力筋分布不均的问题，横向钢筋采用HRB400普通热轧带肋钢筋，钢筋间距按项目图纸设计要求执行，一般为120mm。

图5、图6所示为高刚度空间钢筋桁架3，此种桁架巧妙的利用桁架三角形布局将加强弦筋6与桁架两侧腹筋进行焊接，形成了双层空间结构，此种空间结构的刚度远超普通钢筋桁架3，能够满足预应力叠合板对板面外刚度的要求，图中所示宽度的单位为mm。

本发明提供一种采用先张法预应力技术，使用一种高刚度空间钢筋桁架3的预制混凝土叠合楼板，保证大跨度板在吊运、安装过程中的质量，解决安装完成后大跨度板挠度大的问题。

Claims (10)

1.一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于该叠合板包括纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架、混凝土固化层，所述的横向热轧带肋钢筋间隔横向排列，横向热轧带肋钢筋的上方并排设有与横向热轧带肋钢筋水平方向垂直连接的纵向预应力筋，纵向预应力筋按照不等间隔纵向依次交替排列，纵向预应力筋和横向热轧带肋钢筋连接后呈网格状平面，网格状平面上方设有相互间隔并与纵向预应力筋相平行的钢筋桁架，钢筋桁架包括上弦筋、加强弦筋、下弦筋和波浪形格构筋，所述的波浪形格构筋设有两个，两个波浪形格构筋的上端相互靠近并经上弦筋相连接，两个波浪形格构筋的下端外侧分别与下弦筋相连接并相互远离，所述的加强弦筋设在上弦筋的下方并与波浪形格构筋相连接，所述的波浪形格构筋的下端和下弦筋与横向热轧带肋钢筋相连接，纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架相互连接后经混凝土固化层固化成混凝土叠合板，所述的钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的纵向预应力筋采用直径4~12mm的消除应力螺旋带肋钢丝。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.4~0.6倍。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的钢筋抗强度标准值为1470~1860N/mm2。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的加强弦筋的直径大于上弦筋的直径。

6.根据权利要求5所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的上弦筋和下弦筋的直径为6~12mm，加强弦筋的直径为10~16mm。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的钢筋桁架的整体高度为80~180mm，钢筋桁架的下弦筋之间的宽度为60~100mm，钢筋桁架的波浪形格构筋的波浪单元宽度为100~300mm，波浪形格构筋的上端与上弦筋连接宽度、波浪形格构筋的下端与下弦筋连接宽度为20mm。

8.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的混凝土固化层厚度为60~100mm，采用C30~C60混凝土制备成混凝土固化层。

9.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于所述的钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面高度为50-140mm。

10.一种钢筋桁架预应力混凝土叠合板的制作方法，其特征在于该制作方法的步骤如下：

（一）、制作基底：取纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋，将纵向预应力筋采用先张法预应力技术，采用直径4~12mm的高强预应力筋——消除应力螺旋带肋钢丝，其抗强度标准值为1470~1860N/mm2，通过钢筋张拉机对纵向预应力筋施加预应力，纵向预应力筋的张拉控制应力取为钢筋抗拉强度标准值的0.4~0.6倍，将横向热轧带肋钢筋相互平行摆放，横向热轧带肋钢筋上方与横向热轧带肋钢筋垂直摆放纵向预应力筋，纵向预应力筋按照不等间隔纵向依次交替排列，纵向预应力筋和横向热轧带肋钢筋连接后呈网格状平面；

（二）制作钢筋桁架：钢筋桁架包括上弦筋、加强弦筋、下弦筋和波浪形格构筋，波浪形格构筋设有两个，两个波浪形格构筋的上端相互靠近并经上弦筋相连接，两个波浪形格构筋的下端外侧分别与下弦筋相连接并相互远离，加强弦筋设在上弦筋的下方并与波浪形格构筋相连接，所述的加强弦筋的直径大于上弦筋的直径，所述的上弦筋和下弦筋的直径为6~12mm，加强弦筋的直径为10~16mm，所述的钢筋桁架的整体高度为80~180mm，钢筋桁架的下弦筋之间的宽度为60~100mm，钢筋桁架的波浪形格构筋的波浪单元宽度为100~300mm，波浪形格构筋的上端与上弦筋连接宽度、波浪形格构筋的下端与下弦筋连接宽度为20mm；

（三）整体浇筑叠合板：将步骤（二）中的钢筋桁架间隔设在纵向预应力筋上方，步骤（一）中的波浪形格构筋的下端和下弦筋与横向热轧带肋钢筋相焊接，纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架相互连接后，并将穿线盒固定在纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋的网格状平面的网格内，然后浇筑混凝土，混凝土包裹在纵向预应力筋、横向热轧带肋钢筋、钢筋桁架外部形成混凝土固化层，其中钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面，混凝土固化层厚度为60~100mm，采用C30~C60混凝土制备成混凝土固化层，钢筋桁架的上端伸出混凝土固化层上端面高度为50-140mm。

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