CN203716371U - 一种大跨度肋型预应力混凝土板 - Google Patents
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Abstract
一种大跨度肋型预应力混凝土板，包括钢筋混凝土的板体，板体包括面板、纵向的主肋、横向的副肋和钢绞线，主肋与副肋垂直相交，主肋与面板的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面a，主肋的预应力主筋为钢绞线，副肋与面板的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面b，副肋的横截面为定截面或两端扩大的变截面。主肋的高度为面板纵向长度的1/25～1/30。每个主肋中设置至少一根钢绞线。本实用新型解决了传统的混凝土屋面板跨度小，应力增大后造成预应力混凝土板受力不均匀，力传导路线突变导致应力集中，板肋端裂、板面反拱及开裂的技术问题；还解决了其表面曲线过渡不合理，导致脱模不顺利以及自重较大，浪费钢材的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑构件，特别是一种应用于大跨度建筑的肋型预应力混凝土板。
背景技术
混凝土单层工业厂房柱布置一般仍沿用上世纪50年代所制定的规则，主要为6m柱距，近年来逐渐满足不了生产和使用的需要，特别是建造大跨度的厂房时，改造手段之一即扩大纵向柱网。扩大纵向柱网，首先需增大屋面板的跨度，现有的预应力混凝土屋面板通常跨度为6m，见国家标准图集《1.5m×6m预应力混凝土屋面板》04G410，预应力混凝土屋面板具有
造价低、耐久性好、维护费用低等特点，尤其在潮湿、腐蚀等环境中具有不可替代的优越性，但其应用于大跨度厂房时，由于混凝土屋面板的设计原因，使得应力增大后预应力混凝土板受力不均匀，力传导路线突变导致应力集中，板肋端裂、板面反拱及开裂，降低板的抗裂性，而且混凝土屋面板曲线过渡不合理，容易导致脱模不顺利，特别是加大混凝土屋面板的跨度之后，增加了自重后更加大了钢筋的用量，浪费钢材，增加成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大跨度肋型预应力混凝土板，要解决传统的混凝土屋面板跨度小，应力增大后造成预应力混凝土板受力不均匀，力传导路线突变导致应力集中，板肋端裂、板面反拱及开裂的技术问题；还要解决其表面光滑度不足，导致脱模不顺利以及自重增加，浪费钢材的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种大跨度肋型预应力混凝土板，包括钢筋混凝土的板体，所述板体包括面板、纵向的主肋、横向的副肋和钢绞线，主肋与副肋垂直相交，所述主肋与面板的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面a，主肋的预应力主筋为钢绞线，所述副肋与面板的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面b，副肋的横截面为定截面或两端扩大的变截面。
所述主肋的高度为面板纵向长度的1/25～1/30。
每个主肋中设置至少一根钢绞线。
每根钢绞线采用7股或3股钢丝的钢绞线。
所述板体下侧表面的纵向中轴线上还设有与主肋同高的中肋，所述中肋与副肋垂直相交，中肋与面板、副肋的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面。
所述副肋包括边副肋、第一副肋和第二幅肋，边副肋与第二幅肋为变截面，第一副肋为定截面。
所述板体上侧的四角处设有吊装环，下侧的角部设有连接板。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
本实用新型中的通过将板体上主肋、副肋与面板过渡连接部分的板型设计为光滑连接曲面，使得预应力混凝土板受力更加均匀，力传导路线不会因板体形状而突变，降低了应力集中，板的抗裂性能得到了大幅度的提高。
本实用新型中的副肋设计成不同的截面形式，提高了板表面的平顺与光滑度，便于预制过程中的脱模。
本实用新型中的主肋的受力主筋使用高强预应力钢绞线，充分发挥钢绞线的特性，解决了应力增大后板肋端裂、板面反拱及开裂等技术问题，使肋型预应力混凝土板的跨度可到12米，允许外加均布荷载可达5kN/m2，减少了钢筋的用量，自重比相同跨度的现浇钢筋混凝土板小50%，不仅可作屋面板，而且可用于楼板，受力合理、安全经济。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图１是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的B-B方向侧视图。
图4是图2中C节点的放大图。
图5是图2中D节点的放大图。
图6是图5中F-F剖面的示意图。
图7是图2中E节点的放大图。
图8是图7中G-G剖面的示意图。
图9是本实用新型实施例二的结构示意图。
附图标记：1－面板、2－主肋、3－副肋、3.1－边副肋、3.2－第一副肋、3.3－第二副肋、4－中肋、5－吊装环、6－连接板、7－光滑曲面a、8－光滑曲面b。
具体实施方式
实施例一参见图1所示，一种大跨度肋型预应力混凝土板，包括钢筋混凝土的板体，所述板体包括面板1、纵向的主肋2、横向的副肋3和钢绞线，主肋2与副肋3垂直相交，所述主肋2与面板1的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面a7，主肋2的预应力主筋为钢绞线，所述副肋3与面板1的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面b8，副肋3的横截面为定截面或两端扩大的变截面。
参见图1所示,本实施例中可将板体的尺寸设计为板尺寸设计为1.5m×12.0m(H×L)，主肋和副肋的最大高度均随面板的纵向长度变化而变化，由于跨度较大，参见图2、图4～8所示，为了脱模便捷，不同位置的副肋截面不相同，副肋3包括边副肋3.1、第一副肋3.2和第二幅肋3.3，图4中的边副肋3.1、图7～8中的第二副肋3.3为变截面肋，图5～6中的第一副肋3.2为定截面。
参见图1、图3所示，所述主肋3的高度为面板1纵向长度的1/25～1/30。每个主肋2中设置至少一根钢绞线。每根钢绞线采用7股或3股钢丝的钢绞线。
本实施例中的每个主肋中设置的钢绞线采用两根7股钢丝的钢绞线，分别为1×7Ф12.7或1×7Ф15.2，钢绞线为新型高强钢绞线，钢绞线强度标准值为1860N/mm2。
实施例二参见图9所示，与实施一不同的是，实施例二的板宽达到3000mm，所以板体下侧表面的纵向中轴线上还设有与主肋2同高的中肋4，所述中肋4与副肋3垂直相交，中肋4与面板1、副肋3的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面b。
所述板体上侧的四角处设有吊装环5，下侧的角部设有连接板6。
经优化设计，同样板截面的板，采用本实用新型大跨度肋型预应力混凝土板的构型，主筋配筋量得到了有效降低，正常使用短期荷载检验值和承载力检验荷载设计值有显著的提高，参见下列试验数据：
| 板截面 | 板自重 | 主筋配筋量 | 正常使用短期荷载检验值 | 承载力检验荷载设计值 |
| 1.5m×9.0m | 2.1kN/m2 | 3.081kg/m2 | 5.10kN/m2 | 7.80kN/m2 |
| 1.5m×9.0m | 1.95kN/m2 | 1.468kg/m2 | 4.00kN/m2 | 5.45kN/m2 |
| 1.5m×10.0m | 2.3kN/m2 | 2.936kg/m2 | 5.40kN/m2 | 8.16kN/m2 |
| 3.0m×9.0m | 1.75kN/m2 | 2.275kg/m2 | 4.60kN/m2 | 5.91kN/m2 |
| 1.5m×12.0m | 2.65kN/m2 | 2.936kg/m2 | 5.71kN/m2 | 7.32kN/m2 |
特别的，板尺寸设计为1.5m×12.0m，板自重2.65kN/m2，主筋配筋量2.936kg/m2，可实现正常使用短期荷载检验值5.71kN/m2，承载力检验荷载设计值7.32kN/m2，并且在每个主肋中设置两根15.2钢绞线。
经初步估算采用新型高强钢绞线后每平方米屋面板约可节省1kg钢材；将屋面板跨度扩大到12m后，势必增加板的自重，自重比相同跨度的现浇钢筋混凝土板小50%，使本实用新型的新型大跨度肋型预应力混凝土板具有生命力。
随着高强钢筋因其安全度及节能效果在建筑行业的生产应用日益广泛，研制使用新型高强钢筋的大跨度板材符合当前我国各地区各行业大力倡导的建筑节能与新能源开发利用的发展方向，新板型的研制开发有助于提高构件质量，节省钢材，节约成本，符合当今节能减排低碳经济的国际潮流。
一种大跨度肋型预应力混凝土板的施工方法，施工步骤如下：
步骤一、预应力混凝土板的模板准备：对钢模板进行设计和加工，先对模板的表面进行清理，然后在模板之间的连接处贴条，对模板进行合模，并在模板上涂刷脱模剂。
步骤二、预应力混凝土板的布筋：板内布筋的次序应按照预埋件、副肋网片、主肋网片、吊环、钢绞线、副肋筋、主肋筋、表面纵筋和表面横筋的顺序布置。
步骤三、对预应力钢绞线施加预应力：预施应力作业时，张拉至 6Mpa时开始测量钢绞线伸长值，达到额定应力值时钢绞线此间的伸长值应符合要求，并做好记录；达到规定应力值时应持荷30秒；然后回油时测量钢绞线回缩量；钢绞线回缩量不应大于5 mm；面层纵筋预加应力时张拉次序应按照左右对称位置进行；并先对主肋上部的表面纵筋预施应力，然后顺序对其他表面纵筋进行张拉作业；表面纵筋预施应力值以压力表示值3Mpa为准；以表面纵筋伸长值进行校核，伸长应在15-20mm，预施应力作业结束后应再次专人检查预埋件吊环的位置是否正确。
步骤四、灌注混凝土：混凝土搅拌严格按照配合比进行计量搅拌，混凝土搅拌时间不短于2分钟，用铁锹铲送混凝土入肋时应扣锹送料入模；灌注从一端的边副肋向远端开始灌注或分别由中间的副肋向两端同时开始灌注，振捣棒振捣时每次移动距离为150mm～200mm，确实判明混凝土不再下沉且没有大量气泡泛出即为振实，振捣时严禁触振钢绞线、模板，振捣棒完成振捣后应用平板振动器对板面再次振捣一次，平板振动器完成振捣后用刮杠对板面进行板面刮推，然后对板面手工抹平、压实，随板制作三组试块，同板养护。
步骤五、混凝土的养护：板面覆盖塑料布、蓬布后，静停一小时开始供蒸汽养护，蒸汽养护要尽量保证升温平缓，保证空间温度均匀，最高温度不超过60℃，并保持八小时连续供汽。
步骤六、混凝土的拆模：达到规定强度75%以上可以出窑、拆模。
步骤七、预应力钢绞线的放张：用水焊先后切断一端主肋或中肋表面的纵筋，然后切断同端钢绞线；同样顺序完成另端断筋；松开边模端头对拉螺杆，并将其从模板中抽出；卸掉两个边模全部定位销轴；分开边模，吊挂板面上的四个吊装环使预应力混凝土板脱离模板；卸掉预应力混凝土板两端端模；拆卸端模必须最后进行，严禁在屋面板没有脱离底梁模具时拆卸端模；将板端外露张拉钢筋清理切断，外留 5mm，对断筋后的断头钢绞线上的锚环、夹片进行退锚和清理；对锚环、夹片进行例行检查；清理后应使其保持表面油膜状态以备使用。
步骤八、静置存放，浇水养护后装车。
存放时先在板端距吊环150mm处选定垫点，下加垫块存放于平整地面；垫块垫点必须上下平齐，并与地面成一条垂直线。四角垫实，不得悬空。在板上成垛存放时，堆放高度每垛不可超过五块。垫块尺寸长、宽、厚度应不小于120mm×100 mm×60 mm。
按照混凝土构件养护要求进行正常湿养护；冬季平均气温高于5℃时每天不少于两次浇水养护。
对于混凝土冬季施工搅拌要求如下：
冬季施工生产在气温较低的条件下，拌制混凝土所用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及草根树皮等易冻裂物质。在冬季施工中应将水、砂、石子加热；进入搅拌机的物料水温不宜超过40℃，砂子温度不得超过40℃，石子温度不得超过35℃。严禁骨料中带有冰、雪及冻块等。
水泥不得直接加热，使用前宜运入暖棚内存放备用。搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机。搅拌筒内不得存有未融冰块。
为了避免混凝土粘罐投料顺序为：先加一半的水，然后加入石子、砂子、水泥和另一半的水搅拌均匀，在搅拌时水不得与水泥直接接触。
搅拌混凝土时，拌制混凝土时间应比常温规定的搅拌时间延长50%，时间不得短于2.5分钟。混凝土拌和物的温度应以15-25℃为宜，出料时的温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
对于混凝土冬季养护要求如下：
大型屋面板灌注混凝土完毕后覆盖塑料布封窑起即进入养护工艺阶段，大型屋面板脱模出窑即为养护结束，大型屋面板蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段；整个过程保证时间十一小时。具体分配为：
静停：时间：一小时；
要求：开启20%微气门供汽1小时，主要抵御外界冷温。
升温：时间：两小时；
要求：静停微供气1小时后，开启气门60%供汽2小时。
恒温：时间：七小时；
要求： 100%开启阀门，保持7小时连续供汽。
降温：时间：一小时；
要求：阀门关闭，保持1小时。阀门关闭半小时后进行第一次。
测温：达到一小时进行第二次测温，测温位置在板跨中板面上。
进行对达到出窑条件的构件，按照下列操作：
窑内温度降至40℃时可以出窑。
出窑的构件应覆盖塑料布脱模，即：养护塑料布暂不揭开，携带塑料布脱模，一并吊至堆放地点存放，待新板混凝土灌注后再揭开，并移放到新板上。
如果出窑当时气温低于0℃，应在窑内温度降至30℃时方可出窑脱模或将养护时间再延长1小时，存放于现场的成品应该用塑料布遮盖保暖放置，必要时应采取措施对存放的成品进行加湿加温养护。
Claims (7)
1.一种大跨度肋型预应力混凝土板，包括钢筋混凝土的板体，所述板体包括面板（1）、纵向的主肋（2）、横向的副肋（3）和钢绞线，主肋（2）与副肋（3）垂直相交，其特征在于：所述主肋（2）与面板（1）的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面a（7），主肋（2）的预应力主筋为钢绞线，所述副肋（3）与面板（1）的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面b（8），副肋（3）的横截面为定截面或两端扩大的变截面。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：所述主肋（3）的高度为面板（1）纵向长度的1/25～1/30。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：每个主肋（2）中设置至少一根钢绞线。
4.根据权利要求1或3所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：每根钢绞线采用7股或3股钢丝的钢绞线。
5.根据权利要求1或2所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：所述板体下侧表面的纵向中轴线上还设有与主肋（2）同高的中肋（4），所述中肋（4）与副肋（3）垂直相交，中肋（4）与面板（1）、副肋（3）的连接过渡部分均为内凹的光滑曲面。
6.根据权利要求1所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：所述副肋（3）包括边副肋（3.1）、第一副肋（3.2）和第二幅肋（3.3），边副肋（3.1）与第二幅肋（3.3）为变截面，第一副肋（3.2）为定截面。
7.根据权利要求1所述的一种大跨度肋型预应力混凝土板，其特征在于：所述板体上侧的四角处设有吊装环（5），下侧的角部设有连接板（6）。
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| CN201320813679.7U CN203716371U (zh) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 一种大跨度肋型预应力混凝土板 |
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Cited By (2)
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| CN103628605A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-12 | 中国建筑标准设计研究院 | 一种大跨度肋型预应力混凝土板及其施工方法 |
| CN114525875A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-24 | 南通理工学院 | 一种拱-板组合功能型装配式楼板及其成型结构 |
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- 2013-12-12 CN CN201320813679.7U patent/CN203716371U/zh not_active Expired - Fee Related
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