CN209397804U - 一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖 - Google Patents

一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖 Download PDF

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一种装配式钢框架‑组合扁梁楼盖,所述楼盖包括基底层和现浇混凝土层(4),所述基底层包括扁梁(1)和混凝土叠合板(2),所述扁梁(1)为下翼缘加大的工字型钢梁,下翼缘(13)的宽度大于上翼缘(11);通过浇筑构造现浇混凝土层(4)使扁梁(1)、混凝土叠合板(2)和钢筋网(3)固定连接为一体。本实用新型所述楼盖保留设置传统框架梁,扁梁(1)作为次梁受力且暗藏于楼板内,形成大板“无次梁”楼板空间,最大程度保留楼盖整体性,利于结构抗震;所述预制混凝土叠合板(2)采用桁架钢筋混凝土叠合板,利于与现浇混凝土共同受力;构件间多采用干式连接,施工方便;板和板之间可灵活划分空间;水、暖、电、空调管线布置灵活。

Description

一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖
【技术领域】
本实用新型涉及土木工程技术领域,具体涉及一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖。
【背景技术】
楼盖的工程造价一般占整个土建造价的30%以上,而且随着房屋层数的增加,其比例也逐渐增大;另外,楼盖对于建筑物的舒适性和美观性也有较大的影响,降低楼盖结构层的高度,对减小总建筑高度、节约能源有重要意义。
组合扁梁楼盖作为钢结构楼盖的一种新形式,是将钢梁内嵌于混凝土楼板中,利用钢梁与混凝土之间的粘结力实现两者共同工作。该楼盖属于装配式楼盖,与传统楼盖相比具有以下优点:(1)楼盖中没有次梁出现,达到类似于“无梁楼盖”的效果,最大程度的降低了楼板结构层高,增加建筑净高,使得在相同建筑高度上可建造更多楼层,提高了空间利用率。(2)将钢梁部分包在混凝土中,提高了建筑的防火、防腐性能。(3)采用预制底板形式,可在工厂生产,减少了施工现场的工作量,加快了施工速度,缩短了工期。(4)楼板承载力高,柱跨内无次梁,方便各层房间灵活分隔布置。(5)楼盖刚度大,混凝土与钢粘结紧密,组合整体性好,可加强装配结构整体抗震性能。(6)楼盖舒适度好,隔声效果好,可提高建筑居住与使用舒适性。因此,组合扁梁楼盖在居住建筑钢结构中有广泛的应用前景。
现有技术中,通常是将扁梁与柱构成平面框架,框架与框架之间用普通钢梁当成连梁进行连接,形成空间结构。因扁梁充当了框架梁,且截面高度较小,楼盖刚度小,变形大,抗震性能较差,对于设防烈度较高地区的适用性有待考究。楼盖的预制板主要有SP空心板、深肋压型钢板、压型钢板预埋轻质填料三种方式。其中,SP空心板与现浇混凝土的组合方式整体性较差,在SP板切割吊装后经常发现有的板端面会有很多蜂窝状的孔洞,同时板肋会有不同程度的横向裂缝,造成SP板在吊装使用中存在很大的安全隐患;深勒压型钢板、压型钢板预埋轻质填料这两种组合方式需对板底进行防腐、防火处理,且需要特殊的压型钢板,造价较高,同时顶棚观感相对较差,不利于与装配式装修结合。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是克服现有技术不足,针对现有的组合扁梁楼盖存在的缺陷,提出一种保留传统钢框架梁、整体性能更强、采用桁架钢筋混凝土叠合板预制构件的组合扁梁楼盖,以适用于装配式高层商业、高层住宅钢结构楼盖体系。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖,所述楼盖包括处于下部的基底层和上部的现浇混凝土层4,其中,所述基底层包括扁梁1和设置在扁梁1两侧的混凝土叠合板2,其中,
所述扁梁1为下翼缘加大的工字型钢梁,具有上翼缘11、腹板12和下翼缘13,下翼缘13的宽度大于上翼缘11;
所述混凝土叠合板2设置在扁梁1两侧,所述混凝土叠合板2包括位于下部的底板21和位于上部的与底板21固定连接的桁架钢筋22;
所述楼盖还包括设置在扁梁1与混凝土叠合板2上方的钢筋网3;
通过浇筑构造现浇混凝土层4,所述现浇混凝土层4覆盖钢筋网3、桁架钢筋22并填充所述扁梁1两侧,使扁梁1、混凝土叠合板2和钢筋网3固定连接为一体。
根据一种优选的实施方式,所述腹板12两侧通过焊接设置栓钉28,有利于使钢梁与现浇混凝土层形成整体共同受力。
在本实用新型中,所述混凝土叠合板2通过干式连接设置在扁梁1两侧。
在本实用新型中,所述桁架钢筋22包括上弦筋23、腹杆钢筋24和下弦筋,所述上弦筋23设置在底板21上部,所述下弦筋设置在底板21内,上弦筋23与所述下弦筋通过腹杆钢筋24连接;当通过浇筑构造现浇混凝土层4时,上弦筋23和腹杆钢筋24被现浇混凝土层4包裹。
在本实用新型中,扁梁1跨度为6-9米,底板21的厚度为60mm,现浇混凝土层4的厚度为60-190mm。
当所述楼盖的总厚度≥180mm时,所述混凝土叠合板2还包括设置在桁架钢筋22之间的轻质材料或空腔,所述轻质材料或空腔用于替代实心楼盖一部分混凝土而形成轻质夹心或者空腔,形成空间蜂窝状受力结构,有利于减轻楼板重量,也提高楼板的保温和隔声功能。
根据一种优选的实施方式,所述楼盖通过扁梁1与框架梁29连接,所述框架梁29与竖向受力构件30连接,使框架梁29成为所述楼盖的主梁,扁梁1成为所述楼盖的次梁;当所述扁梁1与框架梁29截面高度不相等时,使扁梁1和框架梁29的上翼缘位于同一平面;当所述扁梁1与框架梁29截面高度相等时,使扁梁1与框架梁29等高连接。
优选地,所述混凝土叠合板2的布置方式可根据扁梁1与框架梁29的跨度灵活分割,房间分隔沿框架梁29方向布置,根据预制板缝构造、支座构造、分割尺寸的长宽比确定单、双向板选型。
本实用新型的装配式钢框架-组合扁梁楼盖能够有效增强横向抗扭能力和侧向刚度,同时便于连接钢筋穿插和保证干式连接,还能方便地放置抗火钢筋,加工和现场安装便利。
在楼板布置方面保留框架梁,仅在次梁上布置组合扁梁,在达到类似于“无次梁楼盖”效果的同时,最大程度地保留了楼盖的整体性,有利于结构抗震。
此外,扁梁大部分包含在混凝土中,提高了建筑楼面的抗火、防腐性能;组合扁梁楼面下表面平整,有利于水、暖、电、空调管线的布置,可节省吊顶的费用。因此,可适用于装配式高层商业、高层住宅钢结构楼盖体系,具有良好的综合经济效益。
【附图说明】
图1为装配式钢框架-组合扁梁楼盖结构示意图。
图2为扁梁与框架梁不等高时在上翼缘等高连接的示意图。
图3为扁梁与框架梁等高时连接的示意图。
图4为楼盖平面布置方式1示意图。
图5为楼盖平面布置方式2示意图。
图6为楼盖平面布置方式3示意图。
图7为楼盖平面布置方式4示意图。
图8为楼盖平面布置方式5示意图。
图9为楼盖平面布置方式6示意图。
其中:1、扁梁;2、混凝土叠合板;3、钢筋网;4、现浇混凝土层;
21、底板;22、桁架钢筋;23、上弦筋;24、腹杆钢筋;28、栓钉;29、框架梁;30、竖向受力构件。
【具体实施方式】
以下实施例用于非限制性地解释本实用新型的技术方案。
实施例1
如图1所示的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,包括处于下部的基底层和上部的现浇混凝土层4。基底层包括扁梁1和设置在扁梁1两侧的混凝土叠合板2。
扁梁采用下翼缘加大的工字型钢梁,腹板12设置栓钉28,有利于使钢梁与现浇混凝土层形成整体共同受力。混凝土叠合板2包括位于下部的底板21和位于上部的与底板21固定连接的桁架钢筋22。扁梁1和叠合板2上部配置钢筋网3,通过后期现浇混凝土构造现浇混凝土层4使它们形成整体受弯楼盖,叠合板设立桁架筋,对提高板的刚度和抗剪能力起到很好的作用,板内的底板钢筋作为整体楼板的受力筋共同参与楼板的抗弯。
方案的实施包括三个工序,即扁梁加工工序、预制桁架钢筋混凝土叠合板装配工序、施工现场浇筑混凝土工序。
扁梁加工工序:根据设计图纸在工厂通过焊接方式制作扁梁,包括焊接钢梁上翼缘、腹板和下翼缘,在腹板两侧焊接水平分别的适当数量的栓钉,有利于使钢梁与现浇混凝土形成整体共同受力。
预制桁架钢筋混凝土叠合板装配工序:根据国家建筑标准设计图集(15G366-1)和设计图纸在工厂制作桁架钢筋混凝土叠合板;将制作好的扁梁和叠合板分别运至施工现场;将钢梁与竖向受力构件通过螺栓连接,形成楼盖主框架;将扁梁与主梁通过螺栓连接,使主梁和次梁上翼缘位于同一平面,横向扁梁与纵向扁梁上翼缘位于同一平面;将桁架钢筋混凝土叠合板搭在扁梁下翼缘,并留出空隙使后浇混凝土与扁梁、叠合板三者能形成一个整体。叠合板在铺设过程中一般不需要布置临时支撑,若跨度较大,可布置少量支撑,叠合板与钢梁的连接主要采用干式连接,减少现场湿作业。
预制桁架钢筋混凝土叠合板装配工序:根据国家建筑标准设计图集(15G366-1)或自行设计预先制作桁架钢筋混凝土叠合板;将制作好的扁梁1和混凝土叠合板2分别运至施工现场;将钢梁与竖向受力构件如柱或剪力墙连接形成楼盖框架梁29;将本实用新型的扁梁1与框架梁29通过螺栓连接,当扁梁1与框架梁29不等高时,应使扁梁1和框架梁29上翼缘位于同一平面(如图2所示);当扁梁1与框架梁29等高时,用螺栓等高连接(如图3所示);将混凝土叠合板2搭在扁梁下翼缘16,并留出空隙使后浇混凝土与扁梁、叠合板三者能形成一个整体。混凝土叠合板2在铺设过程中一般不需要布置临时支撑,若跨度较大,可布置少量支撑,叠合板与钢梁的连接主要采用干式连接,减少现场湿作业。
楼盖的主框架保留设置传统的钢梁,扁梁1充当次梁,与楼板形成组合扁梁,形成大板“无次梁”的楼板空间。对于叠合板2的布置方式,本领域技术人员可根据框架梁29和扁梁1的跨度进行灵活分割,房间分隔沿主梁方向布置,根据预制板缝构造、支座构造、分割尺寸的长宽比确定单、双向板选型(如图4-9所示)。
施工现场浇筑混凝土工序:在扁梁上部铺设一定数量的钢筋网3,现场浇筑混凝土使其覆盖扁梁1、桁架钢筋混凝土叠合板2和钢筋网3。
本实用新型的装配式钢框架-组合扁梁楼保留框架梁,仅在次梁上布置组合扁梁,在达到类似于“无梁楼盖”效果的同时,最大程度地保留了楼盖的整体性,有利于结构抗震;预制板采用桁架钢筋混凝土叠合板,且多为密拼双向板,双向板钢筋间接搭接辅助钢筋实现横向受力钢筋传力,与现浇混凝土共同受力,在楼盖的内部空间发挥了整体性好的特点,使其在设防烈度较大的地区使用有较高的抗震性能,提高了在高烈度地区使用装配式建筑的适用性;梁和预制板之间湿连接较少,施工方便,板和板之间可灵活划分空间,同时该叠合板可参考国家建筑标准设计图集(15G366-1)制作,加工方便,现场施工可当模板使用,临时支撑少,施工进度快;扁梁大部分包含在混凝土里面,提高了建筑楼面的抗火、防腐性能;组合扁梁楼面下表面平整,有利于水、暖、电、空调管线的布置,可节省吊顶的费用。终上所述的优点,该实用新型组合扁梁的综合经济效益较好。

Claims (7)

1.一种装配式钢框架-组合扁梁楼盖,所述楼盖包括处于下部的基底层和上部的现浇混凝土层(4),其特征在于所述基底层包括扁梁(1)和设置在扁梁(1)两侧的混凝土叠合板(2),其中,
所述扁梁(1)为下翼缘加大的工字型钢梁,具有上翼缘(11)、腹板(12)和下翼缘(13),下翼缘(13)的宽度大于上翼缘(11);
所述混凝土叠合板(2)设置在扁梁(1)两侧,所述混凝土叠合板(2)包括位于下部的底板(21)和位于上部的与底板(21)固定连接的桁架钢筋(22);
所述楼盖还包括设置在扁梁(1)与混凝土叠合板(2)上方的钢筋网(3);
通过浇筑构造现浇混凝土层(4),所述现浇混凝土层(4)覆盖钢筋网(3)、桁架钢筋(22)并填充所述扁梁(1)两侧,使扁梁(1)、混凝土叠合板(2)和钢筋网(3)固定连接为一体。
2.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于所述腹板(12)两侧通过焊接设置栓钉(28)。
3.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于所述混凝土叠合板(2)通过干式连接设置在扁梁(1)两侧。
4.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于所述桁架钢筋(22)包括上弦筋(23)、腹杆钢筋(24)和下弦筋,所述上弦筋(23)设置在底板(21)上部,所述下弦筋设置在底板(21)内,上弦筋(23)与所述下弦筋通过腹杆钢筋(24)连接;当通过浇筑构造现浇混凝土层(4)时,上弦筋(23)和腹杆钢筋(24)被现浇混凝土层(4)包裹。
5.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于扁梁(1)跨度为6-9米,底板(21)的厚度为60mm,现浇混凝土层(4)的厚度为60-190mm。
6.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于当所述楼盖的总厚度≥180mm时,所述混凝土叠合板(2)还包括设置在桁架钢筋(22)之间的轻质材料或空腔。
7.根据权利要求1所述的装配式钢框架-组合扁梁楼盖,其特征在于所述楼盖通过扁梁(1)与框架梁(29)连接,所述框架梁(29)与竖向受力构件(30)连接,使框架梁(29)成为所述楼盖的主梁,扁梁(1)成为所述楼盖的次梁;当所述扁梁(1)与框架梁(29)截面高度不相等时,使扁梁(1)和框架梁(29)的上翼缘位于同一平面;当所述扁梁(1)与框架梁(29)截面高度相等时,使扁梁(1)与框架梁(29)等高连接。
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