CN118166952A - 一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其包括：混凝土底板，钢管腹杆，横向穿孔钢筋，混凝土上弦肋。所述混凝土底板内设置有由多个纵向钢筋和横向钢筋组成的底板钢筋；所述钢管腹杆由钢管连续自然弯折，并在波谷波峰附近开孔用以穿越横向穿孔钢筋；所述横向穿孔钢筋穿越钢管腹杆上的孔洞，上弦穿孔钢筋锚固至混凝土上弦肋，下弦穿孔钢筋锚固至混凝土底板。本发明装置中，通过上弦纵向穿孔钢筋穿越连续弯折钢管腹杆形成钢管腹杆桁架，并锚固至混凝土底板和混凝土上弦肋形成复合桁架，可以实现薄底板，大跨度和大宽度，构件不开裂，制造简单，实现构件工业化生产，提高构件生产效率。

Description

一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板

技术领域

本发明具体涉及建筑工程技术领域，具体是一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板及其实施方法，可广泛应用于各种建筑的楼板。

背景技术

现有技术装配式楼板技术特别多，最常用的有钢筋桁架叠合板、钢筋桁架预应力叠合板、带肋叠合板、SP板、双T板等。由于楼板装配，既要解决叠合后楼板的整体性，又要解决预制构件的运输吊装问题。在实际应用中，钢管桁架或钢筋桁架用钢量较大，需要大量的焊接。材料用量和能耗用量较大。材料利用率不高。特别是现有技术钢管腹杆桁架预应力叠合板。

现有技术一般是钢管腹杆同底板内钢筋绑扎或焊接，同上弦混凝土内的钢筋焊接为一体。混凝土浇筑前，必须先固定钢管腹杆。钢管腹杆形状复杂，不利于采用机械化加工，需要全靠人工固定。有钢管腹杆的阻碍，底板混凝土的浇筑效率也非常低。

实际工程中，混凝土薄板需要一个即成本低、好加工、结构简易和易安装的肋来提供刚度。

发明内容

为此，本发明提出一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板及其实施方法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其包括：其包括：混凝土底板(6)、钢管腹杆(1)、混凝土上弦肋(3)，在所述混凝土底板(6)内设置有由多个纵向钢筋(4)和横向钢筋(5)组成的底板钢筋网；所述钢管腹杆(1)连续自然上下弯折，其波峰锚入混凝土上弦肋(3)内，波谷锚入混凝土底板(6)内，所述钢管腹杆(1)在波峰或波谷的位置设有横向孔洞(7)，在所述横向孔洞(7)中穿设有横向穿孔钢筋(2)；所述钢管腹杆(1)和混凝土上弦肋(3)单组或多组并排敷设于混凝土底板(6)上。

本发明装置中，通过横向穿孔钢筋穿越连续弯折钢管腹杆形成钢管腹杆桁架，并锚固至混凝土底板和混凝土上弦肋形成复合桁架，可以实现薄底板，大跨度和大宽度，构件不开裂，制造简单，实现构件工业化生产，提高构件生产效率。

进一步，作为优选，钢管不需要做任何处理，直接冷弯成连续W型或型。

进一步，作为优选，钢管选用圆管，也可以采用方钢、扁管等形式。

进一步，作为优选，钢管腹杆波峰波谷处开有横向孔。

进一步，作为优选，横向穿孔钢筋穿过横向孔，同腹杆无其他焊接和机械连接。

进一步，作为优选，钢管腹杆内采用钢管内填充高强砂浆或石膏类物质。

进一步，作为优选，混凝土上弦肋内敷设钢筋，钢筋可以施加预应力。

进一步，作为优选，底板预制厚度不大于60mm。

进一步，作为优选，底板横向钢筋施加先张预应力

进一步，作为优选，钢管自然弯折后，波峰波谷可形成任意扭曲截面。

一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的实施方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：拉直管带

步骤2：在钢管开横向孔位置冲好孔洞；

步骤3：钢带卷成钢管，弯折好钢管；

步骤4：将横向穿孔钢筋穿过腹杆横向预留孔洞；

步骤5：定制上弦肋模具

步骤6：将钢管腹杆固定在上弦肋模具内

步骤7：浇筑混凝土上弦肋，待上弦肋混凝土达到强度后，翻转180度待使用；

步骤8：清理模台，涂脱模剂，根据构件尺寸固定好侧模和端模位置

步骤9：在模台上铺设好横向钢筋(5)；

步骤10：在模台上铺设好底板和上弦肋内纵向钢筋(4)，并完成张拉；

步骤11：固定好做好的钢管腹杆上弦肋；

步骤12：浇筑混凝土制成预制构件。

本发明采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本发明装置中，采用钢管连续弯折，在相同截面积下，钢管的回转半径更大，长细比更小，更有利于发挥钢材的强度优势。钢管开洞在板带时冲孔，然后再卷管，钢管成孔容易，而且可以弯折任意长度。上横向穿孔钢筋横向穿孔，有利于加强上弦杆和腹杆之间的连接和传力。钢管腹杆比较小，与混凝土底板的接触面较小，当腹杆受拉或受压时，下横向穿孔钢筋横向穿孔有利于加宽钢管腹杆的作用范围，有利于加强底板和腹杆直接的连接和传力。相比现有的钢筋桁架或钢管桁架腹杆须同弦杆焊接，本发明的腹杆和弦杆不需要焊接传力。

上弦肋内敷设钢筋，有利于增加板的韧性。当施加预应力时，可以同底板的预应力形成平衡，降低反拱值，提高预制构件的承载力。上弦肋的钢筋可以作为使用阶段的受力钢筋，采用预应力可以减少钢筋用量。上弦肋的钢筋可以作为预制构件在跨梁，吊装或堆放时，形成负弯矩的受力钢筋。上弦杆内的钢筋不同腹杆连接，方便钢筋张拉形成预应力。上弦杆内钢筋增加预应力，有利于增加钢管腹杆同上弦杆的锚固。在跨度较小的板，上弦肋也可以不用设置钢筋。钢筋设置数量同预制构件的跨度有直接关系。底板内设置钢筋用于构件受拉。在预制构件制作、起吊或安装时，底板属于桁架的下弦杆，整体受拉，上弦杆整体受压。当混凝土叠合完成后，下部钢筋受拉。钢筋采用先张预应力，底板的抗裂性更好。预制构件的承载力更高。

钢管弯折同卷管生产集成一起，可以实现钢管连续弯折长度无限弯折，开洞也更加容易。现有技术一般采用成品钢管弯折，成品钢管长度一般6米～12米，弯折后容易产生边角料或连续弯折长度不足。容易浪费材料，也对预制构件整体性能不好。

由于钢管壁较薄，自然连续弯折，在波峰或波谷处容易产生不规则变形，或扭曲或扁皱，这些变形有利于钢管腹杆同底板混凝土和上弦混凝土肋之间的锚固。

钢管内填充砂浆或聚合物类物质，有利于增强腹杆承载力，减少用钢材料，特别当构件跨度大于一定值后，此意义更加重要。

附图说明

图1为一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的上横向钢筋穿钢管腹杆组合示意图；

图2为一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的下横向钢筋穿钢管腹杆组合示意图；

图3为一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的上下横向杆穿钢管腹杆组合示意图；

图4为一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板板底内敷设的钢筋示意图；

图5为钢管腹杆连续自然弯折W型同混凝土上弦肋组合示意图。

图6为钢管腹杆连续自然弯折型同混凝土上弦肋组合示意图。

图7为一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板结构示意图。

图中：1、连续弯折钢管；2、横向穿孔钢筋；3、混凝土上弦肋；4、混凝土底板内纵向钢筋；5、混凝土底板内横向钢筋；6、混凝土底板；7、预留横向孔洞。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

实施例：请参阅附图1-7，本发明提供一种技术方案：一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板及其实施方法，其包括：

混凝土底板、钢管腹杆、混凝土上弦肋，在所述混凝土底板内设置有由多个纵向钢筋和横向钢筋组成的底板钢筋网；所述钢管腹杆连续自然上下弯折，其波峰锚入混凝土上弦肋内，波谷锚入混凝土底板内，所述钢管腹杆在波峰或波谷的位置设有横向孔洞，在所述横向孔洞中穿设有横向穿孔钢筋；所述钢管腹杆和混凝土上弦肋单组或多组并排敷设于混凝土底板上。

本实施例中，钢管腹杆选用圆管，也可以为矩形管或扁圆管等多种形式。在相同截面积下，钢管的回转半径更大，长细比更小，更有利于发挥钢材的强度优势。

本实施例中，钢管腹杆在波谷和波峰处弯折成水平段，腹杆同水平段的夹角为钝角。在波峰和波谷处弯折一水平段，增加了钢管腹杆同底板和混凝土上弦肋的接触面，增加了底板和混凝土间的抗剪强度和锚固强度。水平弯折让钢管连续弯折更易成型，腹杆和水平波峰波谷的夹角为钝角，钢管在弯折处变形较小，有利于钢管腹杆内填充砂浆或聚合物类物质。

本实施例中，钢管腹杆在波峰和波谷的位置均设有横向孔洞，在所述横向孔洞中穿设有横向穿孔钢筋。上横向穿孔钢筋横向穿孔，有利于加强上弦杆和腹杆之间的连接和传力。钢管腹杆比较小，与混凝土底板的接触面较小，当腹杆受拉或受压时，下横向穿孔钢筋横向穿孔有利于加宽钢管腹杆的作用范围，有利于加强底板和腹杆直接的连接和传力。相比现有的钢筋桁架或钢管桁架腹杆须同弦杆焊接，本发明的腹杆和弦杆不需要焊接传力。

实施例中，混凝土上弦肋设置多根钢筋，钢筋施加先张预应力；上弦肋的钢筋可以作为使用阶段的受力钢筋，采用预应力可以减少钢筋用量。上弦肋的钢筋可以作为预制构件在跨梁，吊装或堆放时，形成负弯矩的受力钢筋。上弦杆内的钢筋不同腹杆连接，方便钢筋张拉形成预应力。上弦杆内钢筋增加预应力，有利于增加钢管腹杆同上弦杆的锚固。在跨度较小的板，上弦肋也可以不用设置钢筋。钢筋设置数量同预制构件的跨度有直接关系。

本实施例中，底板内纵向钢筋设置为受力钢筋，可以为预应力筋或普通钢筋，横向钢筋设置为分布钢筋，为普通钢筋。在预制构件制作、起吊或安装时，底板属于桁架的下弦杆，整体受拉，上弦杆整体受压。当混凝土叠合完成后，下部钢筋受拉。钢筋采用先张预应力，底板的抗裂性更好。预制构件的承载力更高。

本实施例中，混凝土底板上放置减重块，混凝土厚度较大，将减重块放置在混凝土底板上，有利于减轻叠合板的自重，减少材料用量

本实施例中，钢管腹杆内填充有砂浆或聚合物类物质，形成钢管混凝土腹杆，有利于提高腹杆的强度和刚度，增加钢管桁架的强度和刚度。

本实施例中，钢管腹杆直径在10mm～30mm范围

本实施例中，钢管壁厚0.5～3mm范围

一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的实施方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：拉直管带

步骤2：在钢管开横向孔位置冲好孔洞；

步骤3：钢带卷成钢管，弯折好钢管；

步骤4：将横向穿孔钢筋穿过腹杆横向预留孔洞；

步骤5：定制上弦肋模具

步骤6：将钢管腹杆固定在上弦肋模具内

步骤7：浇筑混凝土上弦肋，待上弦肋混凝土达到强度后，翻转180度待使用；

步骤8：清理模台，涂脱模剂，根据构件尺寸固定好侧模和端模位置

步骤9：在模台上铺设好横向钢筋；

步骤10：在模台上铺设好底板和上弦肋内纵向钢筋，并完成张拉；

步骤11：固定好做好的钢管腹杆上弦肋；

步骤12：浇筑混凝土制成预制构件。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于，其包括：混凝土底板(6)、钢管腹杆(1)、混凝土上弦肋(3)，在所述混凝土底板(6)内设置有由多个纵向钢筋(4)和横向钢筋(5)组成的底板钢筋网；所述钢管腹杆(1)连续自然上下弯折，其波峰锚入混凝土上弦肋(3)内，波谷锚入混凝土底板(6)内，所述钢管腹杆(1)在波峰或波谷的位置设有横向孔洞(7)，在所述横向孔洞(7)中穿设有横向穿孔钢筋(2)；所述钢管腹杆(1)和混凝土上弦肋(3)单组或多组并排敷设于混凝土底板(6)上。

2.根据权利要求1所述的钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述钢管腹杆(1)在波峰和波谷的位置均设有横向孔洞(7)，在所述横向孔洞(7)中穿设有横向穿孔钢筋(2)。

3.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述钢管腹杆(1)的管外径不小于10mm，管壁厚度在0.5mm～3.0mm范围内。

4.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：在所述的钢管腹杆(1)内填充有砂浆或聚合物类物质。

5.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述混凝土上弦肋(3)内可敷设有钢筋。

6.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述钢管腹杆(1)自然连续上下弯折成多个连续的W型。

7.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述钢管腹杆(1)自然连续上下弯折成多个连续的型。钢管腹杆(1)在波谷和波峰处弯折成水平段，腹杆同水平段的夹角为钝角。

8.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述混凝土底板(6)厚度不大于60mm。

9.根据权利要求1所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：混凝土底板(6)内的钢筋为先张预应力钢筋。

10.根据权利要求8所述的一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述混凝土上弦肋(3)内的钢筋(2)为先张预应力钢筋。

11.根据权利要求1所述的一种槽钢腹杆桁架混凝土叠合板，其特征在于：所述混凝土底板上放置轻质材料或芯模减重块(8)。

12.一种钢管腹杆桁架混凝土叠合板的制作方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：拉直钢带；

步骤2：在钢管开横向孔位置冲好孔洞；

步骤3：钢带卷成钢管，弯折好钢管；

步骤4：将横向穿孔钢筋穿过钢管腹杆横向预留孔洞；

步骤5：定制上弦肋模具；

步骤6：将钢管腹杆固定在上弦肋模具内；

步骤7：浇筑混凝土上弦肋，待上弦肋混凝土达到强度后，翻转180度待使用；

步骤8：清理模台，涂脱模剂，根据构件尺寸固定好侧模和端模位置；

步骤9：在模台上铺设好横向钢筋(5)；

步骤10：在模台上铺设好底板和上弦肋内纵向钢筋(4)，并完成张拉；

步骤12：固定好做好的钢管腹杆上弦肋；

步骤13：浇筑混凝土制成预制构件；

步骤14：待混凝土达到强度后制成预制构件。