CN209457225U - 装配式空腹钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种装配式空腹梯形钢梁‑桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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)，扁梁(1)为空腹梯形扁梁，上端板(11)和两侧板(12)的相对位置设置混凝土浇筑孔(14)，在两侧板(12)的相对位置的混凝土浇筑孔(14)间设置连接构造钢筋(15)。本实用新型的组合扁梁楼盖采用空腹梯形钢梁作为扁梁，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。

Description

装配式空腹钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖

【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空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖。

【背景技术】

推进装配式建筑的发展和应用是实现整个建筑行业升级转型和可持续发展的必由之路。当前在大规模推广和发展钢结构建筑的背景之下，钢结构在以住宅为代表的普通多高层建筑中的应用越来越受到社会各界的重视和认可。其中，对钢结构楼盖的装配体系进行开发是推动装配式建筑的首要途径。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。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，扁梁的截面形式通常采用下翼缘尺寸加大的“工”字型，该形状的钢梁抗扭能力较弱，如果施工时不采取特殊措施,不能消除放置预制板时产生的偏心，需进行施工阶段抗扭验算。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。

同时，我国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。地震可以说是装配式建筑的“天敌”，目前我国的装配式建筑结构设计通常基于等同现浇结构设计理念，要实现该设计的关键技术一是有合理的预制构件，二是有可靠的装配式节点连接技术，使预制构件在装配后的受力性能整体性较好，抗震性能较高。因此，在地震区尤其是高烈度地震区推行装配式建筑需充分考虑结构的整体性能。

【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，提出一种整体性能更强、采用空腹梯形钢梁截面和桁架钢筋混凝土叠合板预制构件形式的组合扁梁楼盖，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空腹梯形钢梁- 桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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，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为空腹梯形扁梁，具有上端板11、两侧板12和下端板13，下端板13的延伸部为扁梁下翼16，扁梁1的截面形状为具有中空区域的梯形，所述上端板11和两侧板12的相对位置设置混凝土浇筑孔14，在两侧板12的相对位置的混凝土浇筑孔14间设置连接构造钢筋15；

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的中空区域，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，所述扁梁1还包括沿扁梁1长度方向设置在所述中空区域内的抗火钢筋17。

优选地，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。

根据另一种优选的实施方式，所述上弦筋23延伸并穿过所述两侧板12的相对位置的混凝土浇筑孔14。

根据一种可选的实施方式，当扁梁1处于边梁时，在在扁梁下翼 16的端部沿长度方向焊接边缘侧板26，边缘侧板26充当永久性模板，便于后期混凝土浇筑；两侧板12上设置一个或多个用于连接横向扁梁与纵向扁梁的横向连接板27。这样，横向扁梁与纵向扁梁连接处可通过横向连接板27用螺栓连接；扁梁1两端通过端部连接板28用螺栓连接。

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箱。轻质材料或空腔箱用以替代实心楼盖的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，从而减轻楼板重量，也提高楼板的保温和隔声功能。

本实用新型的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖采用空腹梯形钢梁作为扁梁，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为装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖的结构示意图；

图2为扁梁的结构示意图；

图3为扁梁作为边梁时的结构示意图；

其中：1、扁梁；2、凝土叠合板；3、钢筋网；4、浇混凝土层；

11、上端板；12、两侧板；13、下端板；14、混凝土浇筑孔；15、构造钢筋；16、扁梁下翼缘；17、抗火钢筋；

21、底板；22、桁架钢筋；23、上弦筋；24、腹杆钢筋；26、边缘侧板；27、横向连接板；28、端部连接板。

【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所示的整体式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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。

扁梁如图2所示，其截面形状为空腹梯形，扁梁上端板11和两侧板12进行开孔处理，混凝土浇筑孔14便于后期混凝土进行浇筑。对称设置在两侧板上的混凝土浇筑孔14也用于穿插连接构造钢筋 15，以便于位于扁梁两侧的叠合板在施工阶段进行干式连接。扁梁的中空区域抗火钢筋17。

预制装配式底板采用预制桁架钢筋混凝土叠合板，本领域技术人员可根据国家建筑标准设计图集(15G366-1)选取叠合板或自行设计。此外，叠合板的布置方式可根据主、次梁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，叠合板的拼接方式可根据图集(15G366-1) 进行。叠合板2设有桁架钢筋，包括上弦筋23、腹杆钢筋24和下弦筋(图中未画出)，对提高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，如图2所示。

扁梁1和混凝土叠合板2上部配置钢筋网3，通过后期现浇混凝土构成现浇混凝土层4使它们成为一个整体，形成整体受弯楼盖。具体地，实施工序包括扁梁加工工序、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：通过焊接方式制作扁梁1，包括焊接钢梁上端板 11、两侧板12和下端板13，其中上端板11和两侧板12设置混凝土浇筑孔14，便于后期混凝土进行浇筑，两侧板开孔处也用于穿插连接构造钢筋15，同时便于钢梁两侧的叠合板在施工阶段进行干式连接。此外，根据抗火设计可在扁梁内设置抗火钢筋17。

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。将制作好的扁梁和叠合板分别运至施工现场；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；将本实用新型的扁梁1与框架梁通过螺栓连接，应使扁梁1和框架梁上翼缘位于同一平面，横向扁梁与纵向扁梁连接处通过横向连接板27用螺栓连接；将混凝土叠合板2 搭在扁梁下翼缘16，桁架钢筋中外露的上弦筋23可穿过扁梁两侧板的混凝土浇筑孔14，既能在施工阶段进行干式连接，又可以增强与后浇混凝土的粘结，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。

施工现场浇筑混凝土工序：在扁梁1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4构成现浇混凝土层4，构成整体式楼盖。其中，混凝土应将扁梁空腹的中空区域填实。

实施例2

如图3，当扁梁1处于边梁时，在扁梁下翼16沿长度方向端部焊接纵向边缘侧板26，充当永久性模板，便于后期混凝土浇筑；横向扁梁与纵向扁梁连接处通过横向连接板27用螺栓连接；扁梁1两端通过端部连接板28用螺栓连接。

本实用新型的整体式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖采用空腹梯形钢梁作为扁梁，一方面增强横向抗扭能力和侧向刚度，另一方面便于连接钢筋穿插和保证干式连接效果，同时还可以方便地放置抗火钢筋，扁梁加工和现场安装均很方便。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，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。同时，由于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。

Claims (8)

1.一种装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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)和混凝土叠合板(2)，其中，

所述扁梁(1)为空腹梯形扁梁，具有上端板(11)、两侧板(12)和下端板(13)，下端板(13)的延伸部为扁梁下翼(16)，扁梁(1)的截面形状为具有中空区域的梯形，所述上端板(11)和两侧板(12)的相对位置设置混凝土浇筑孔(14)，在两侧板(12)的相对位置的混凝土浇筑孔(14)间设置连接构造钢筋(15)；

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)的中空区域，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所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，其特征在于所述扁梁(1)还包括沿扁梁(1)长度方向设置在所述中空区域内的抗火钢筋(17)。

3.根据权利要求1所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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4所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，其特征在于所述上弦筋(23)延伸并穿过所述两侧板(12)的相对位置的混凝土浇筑孔(14)。

6.根据权利要求1所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，其特征在于当扁梁(1)处于边梁时，在在扁梁下翼(16)的端部沿长度方向焊接边缘侧板(26)；两侧板(12)上设置一个或多个用于连接横向扁梁与纵向扁梁的横向连接板(27)。

7.根据权利要求1所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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。

8.根据权利要求1所述的装配式空腹梯形钢梁-桁架钢筋混凝土叠合板组合扁梁楼盖，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)之间的布置轻质材料或空腔箱。