CN210947338U - 一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，包括主支撑柱、胶合木梁和预制混凝土板，所述胶合木梁通过钢连接件与主支撑柱相连形成稳固的结构框架，所述预制混凝土板安装于胶合木梁上，所述结构框架上的胶合木梁首尾相连组成矩形放置架，所述矩形放置架沿其长边胶合木梁之间的中部固定有加强胶合木梁，位于所述加强胶合木梁上方的预制混凝土板上开设有呈直线设置的若干板跨中后浇孔，所述板跨中后浇孔均安装有抗剪连接件，位于同一胶合木梁上的预制混凝土板边预留有板边阶梯型槽孔，两拼接的预制混凝土板的之间空隙处设置有抗剪连接件，所述板跨中后浇孔和板边阶梯型槽孔内均浇筑有后浇混凝土。本实用新型的结构性能优越。

Description

一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系

技术领域

本实用新型属于建筑施工的技术领域，具体涉及一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系。

背景技术

胶合木作为一种新型的人工材料，不仅解决了原木因规格尺寸、材料性能较差等导致结构受限的问题，同时保留了木结构建筑所特有的绿色、环保、可再生与结构外形美观等特点。

目前，装配式木结构建筑中楼板施工方法主要是采用装配式轻质材料进行拼装以及现浇混凝土板两种形式。其一，通过胶水、钉连接件等将木楼板、轻质混凝土板等材料简支于胶合木木梁上形成的楼盖，其结构刚度较低、挠度较大，且在受力过程中由结构的变形控制承载力的大小，极大的限制了大跨木结构的发展，并且没有充分发挥材料的性能，造成结构设计浪费；但其完全装配的施工方法能够提高建筑工业化发展，并且缩短现场作业时间。其二，在胶合木梁上安装抗剪连接件后现浇混凝土板形成的胶合木-混凝土组合梁，其放弃了部分木结构建筑装配化的理念，大大降低了建筑工业装配化程度，并且因需要现浇混凝土导致大大延长了现场作业时间；但混凝土板与胶合木梁通过抗剪连接件的良好组合作用，使结构具有更大的刚度以及更好的承载能力并充分发挥了混凝土的抗压性能以及胶合木的抗拉性能。

在中国发明专利说明书CN107989262A公开了一种新型装配式竹木-混凝土组合梁，其通过在预制混凝土板中预埋竹块并且在预埋竹块和竹木梁中钻孔，并将复合剪力连接件穿过预制的孔洞中使预制混凝土板与竹木梁组合起来。该发明虽然组合梁加工简单、力学性能较好，但该发明忽略了预制后的组合梁与柱之间的拼装问题，并且其并没有解决实际工程中相邻组合梁中板与板之间的拼接问题。

发明内容

发明目的：本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系。

技术方案：本实用新型所述一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，包括主支撑柱、胶合木梁和预制混凝土板，所述胶合木梁通过钢连接件与主支撑柱相连形成稳固的结构框架，所述预制混凝土板安装于胶合木梁上，所述结构框架上的胶合木梁首尾相连组成矩形放置架，所述矩形放置架沿其长边胶合木梁之间的中部固定有加强胶合木梁，位于所述加强胶合木梁上方的预制混凝土板上开设有呈直线设置的若干板跨中后浇孔，所述板跨中后浇孔均安装有抗剪连接件，位于同一胶合木梁上的预制混凝土板边预留有板边阶梯型槽孔，两拼接的预制混凝土板的之间空隙处设置有抗剪连接件，所述板跨中后浇孔和板边阶梯型槽孔内均浇筑有后浇混凝土，使组合楼盖体系形成一个具有良好结构性能的整体，所述板跨中后浇孔和板边阶梯型槽孔使在后浇混凝土时节省模板支设的工序。

预制混凝土板根据胶合木梁的布置形式决定板跨中后浇孔的尺寸及位置，板边阶梯型槽孔构造能够确保预制混凝土板和胶合木梁能够良好的搭接并且增加新老混凝土之间的粘结性。

优选地，所述板跨中后浇孔为棱台型，所述抗剪连接件为柔性的螺钉连接件，其垂直或45°倾斜角钉入加强胶合木梁。

优选地，所述板跨中后浇孔为上大下小的四棱台状，所述螺钉连接件长度和间距根据抗剪连接件刚度计算公式确定。

优选地，所述板边阶梯型槽孔的阶梯型构造分为上下截面高度相同的两层，预制混凝土板拼接处上层板的间距为胶合木梁截面宽度的1.0-1.5倍。

优选地，所述板边阶梯型槽孔处的上层板上均匀预设有板边预留钢筋，所述板边预留钢筋的长度根据预制混凝土板边阶梯型构造及胶合木梁截面宽度确定，相邻板边预留钢筋采用焊接或机械连接一体，确保其能够具有良好的连接并且能够有效的承担组合楼盖支座处的负弯矩引起的拉力。

优选地，位于同一胶合木梁上的两相邻预制混凝土板，在胶合木梁上的搭接长度为50 mm -100mm，组成截面呈倒凸型的间隙，所述间隙呈长条状。

优选地，两相邻预制混凝土板与胶合木梁相接处分别垂直向下预埋有若干小钢板，所述预制混凝土板通过小钢板与胶合木梁连接，预埋的小钢板能够确保结构初步的稳固并且增强结构的整体性。

优选地，所述小钢板的厚度为5 mm -10mm，尺寸为80 mm *100mm，其上开设有两个孔洞，所述小钢板通过自攻螺钉穿过孔洞与胶合木梁连接，所述小钢板的布置间距和位置根据胶合木梁的长宽由相关规范计算得出。

优选地，所述主支撑柱为胶合木柱或钢柱，所述后浇混凝土为标号较高的普通混凝土或高强混凝土。

有益效果：（1）本实用新型通过在预制混凝土板上预留板跨中后浇孔和板边阶梯型槽孔，能够在保证组合梁初步固定的同时方便组合梁中抗剪连接件的安装，并且拼装后形成的条形槽孔与棱台形槽孔能够作为后浇混凝土的天然模板，并且该种形式能够使新老混凝土良好的连接在一起；

（2）本实用新型预制混凝土板中预埋的开孔小钢板既能够对组合梁进行初步的固定，使其能够确保在后浇混凝土凝固前继续进行后续施工，又能够与胶合木梁上抗剪连接件同时作用，将后浇混凝土与胶合木梁连接成为一个能够共同工作的整体，并使混凝土与胶合木的材料性能得到充分的发挥；

（3）与传统的装配式木楼板及轻质混凝土板相比，本实用新型具有良好的组合效应、承载能力以及刚度等力学性能优势，并且能够适用于更大跨度的结构；

（4）与现浇混凝土组合梁相比，本实用新型具有工业化程度高、装配方便、现场施工作业时间短等优势，并且结构性能相差不大。

附图说明

图1为本实用新型所述组合楼盖体系的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述组合楼盖体系的拼接组装结构示意图；

图3为本实用新型所述预制混凝土板的结构示意图；

图4为本实用新型所述组合楼盖体系结构沿长度方向的板跨中后浇孔位置剖面图；

图5为本实用新型所述组合楼盖体系结构沿宽度方向的板跨中后浇孔位置剖面图即图4中A-A剖切面的剖视图；

图6为本实用新型所述组合楼盖体系结构沿长度方向的板边阶梯型槽孔位置剖面图；

图7为本实用新型所述组合楼盖体系结构沿宽度方向的板拼接处剖面图即图6中B-B剖切面的剖视图。

图中，1-主支撑柱；2-胶合木梁；3-预制混凝土板；4-抗剪连接件；5-小钢板；6-板跨中后浇孔；7-板边预留钢筋；8-板边阶梯型槽孔；9-后浇混凝土；10-自攻螺钉。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，如附图1和2所示，包括主支撑柱1、胶合木梁2和预制混凝土板3，所述主支撑柱1为胶合木柱或钢柱，所述胶合木梁2通过钢连接件与主支撑柱1相连形成稳固的结构框架，所述预制混凝土板3安装于胶合木梁2上，所述结构框架上的胶合木梁2首尾相连组成矩形放置架，所述矩形放置架沿其长边胶合木梁2之间的中部固定有加强胶合木梁2，位于所述加强胶合木梁2上方的预制混凝土板3上开设有呈直线设置的若干板跨中后浇孔6，如附图4和5所示，所述板跨中后浇孔6为棱台型，所述板跨中后浇孔6为上大下小的四棱台状，所述板跨中后浇孔6均安装有抗剪连接件4，位于同一胶合木梁2上的预制混凝土板3边预留有板边阶梯型槽孔8，两拼接的预制混凝土板3的之间空隙处设置有抗剪连接件4，所述抗剪连接件4为柔性的螺钉连接件，其垂直或45°倾斜角钉入加强胶合木梁2，所述螺钉连接件长度和间距根据抗剪连接件4刚度计算公式确定，所述板跨中后浇孔6和板边阶梯型槽孔8内均浇筑有后浇混凝土9，所述后浇混凝土9为标号较高的普通混凝土或高强混凝土，使组合楼盖体系形成一个具有良好结构性能的整体，所述板跨中后浇孔6和板边阶梯型槽孔8使在后浇混凝土9时节省模板支设的工序。

预制混凝土板3根据胶合木梁2的布置形式决定板跨中后浇孔6的尺寸及位置，板边阶梯型槽孔8构造能够确保预制混凝土板3和胶合木梁2能够良好的搭接并且增加新老混凝土之间的粘结性。

如附图6和7所示，所述板边阶梯型槽孔8的阶梯型构造分为上下截面高度相同的两层，预制混凝土板3拼接处上层板的间距为胶合木梁2截面宽度的1.0-1.5倍；所述板边阶梯型槽孔8处的上层板上均匀预设有板边预留钢筋7，所述板边预留钢筋7的长度根据预制混凝土板3边阶梯型构造及胶合木梁2截面宽度确定，相邻板边预留钢筋7采用焊接或机械连接一体，确保其能够具有良好的连接并且能够有效的承担组合楼盖支座处的负弯矩引起的拉力。

本实用新型进一步优选地技术方案为，位于同一胶合木梁2上的两相邻预制混凝土板3，在胶合木梁2上的搭接长度为50 mm -100mm，组成截面呈倒凸型的间隙，所述间隙呈长条状，两相邻预制混凝土板3与胶合木梁2相接处分别垂直向下预埋有若干小钢板5，所述预制混凝土板3通过小钢板5与胶合木梁2连接，预埋的小钢板5能够确保结构初步的稳固并且增强结构的整体性；所述小钢板5的厚度为5 mm -10mm，尺寸为80 mm *100mm，其上开设有两个孔洞，所述小钢板5通过自攻螺钉10穿过孔洞与胶合木梁2连接，所述小钢板5的布置间距和位置根据胶合木梁2的长宽由相关规范计算得出。

综上所述，如图1和2所示，本实用新型的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系主要通过胶合木柱或者钢柱进行支撑，其中胶合木梁2及主支撑柱采用常用钢连接件进行锚固连接后，再将预制混凝土板3吊装到胶合木梁2上并进行锚固连接，最后在预留槽口内后浇高强或普通混凝土。

如图3所示，因木结构梁分布较为密集，故在预制混凝土板3跨中位置设置板跨中后浇孔6用来安装抗剪连接件4从而使混凝土与胶合木梁成为一个整体；在预制混凝土板3边设置板边阶梯型槽孔，其中上台阶处设置板边预留钢筋7从而满足楼板在负弯矩处受力需要，下台阶底部设置预埋小钢板5与预制混凝土板共同确保结构在前期的安装稳定性，并且与抗剪连接件4共同提高组合楼盖整体性提高结构性能。

如图4与图5所示，首先将预制混凝土板3放置在胶合木梁2上，其次在板跨中后浇孔6内向胶合木梁2内钉入抗剪连接件4，其中抗剪连接件可以采用常用的垂直钉入自攻螺钉或者性能较为优越的45°倾斜钉入自攻螺钉以及其他形式抗剪连接件，最后在板跨中后浇孔6内后浇高强混凝土或普通混凝土，使结构具有良好的整体性提高结构的性能。

如图6与图7所示，首先将两块预制混凝土板3板边下层台阶搭接在同一个胶合木梁2上，其次使用自攻螺钉10将预埋小钢板5固定到胶合木梁2上，接着将两块预制混凝土板板边预留钢筋7焊接或者绑扎连接，最后在板边阶梯型槽孔8内现浇高强或普通后浇混凝土9。

利用本实用新型进行施工的步骤为：

（1）在工厂预制主支撑柱、胶合木梁以及钢连接件，并在梁柱上进行开槽及打孔确保其能够在施工现场直接进行拼装；

（2）在预制混凝土板时，根据胶合木梁的截面尺寸、布置间距以及抗剪连接件设计参数确定预制混凝土板的板跨中后浇孔位置以及尺寸和预制混凝土板边阶梯型槽孔构造尺寸及形状；并且根据相关规范及力学计算确定板边预留钢筋数量与预埋小钢板位置及数量；

（3）现场装配时，首先将胶合木梁通过钢连接件锚固在主支撑柱上；接着将预制混凝土板吊装放置到胶合木梁上进行初步的搭接；然后将预制混凝土板下的预埋小钢板通过自攻螺钉钉入胶合木梁中进行初步的固定连接；再通过焊接或者绑扎连接的方式将预制混凝土板上的板边预留钢筋进行连接；最后在预制混凝土板的板跨中后浇孔与板边阶梯型槽孔中垂直或者倾斜45°钉入抗剪连接件后，在预留槽口中浇筑后浇混凝土将组合楼盖组成一个整体。

本实用新型提出的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，解决了装配式木结构中楼盖隔音、抗火、力学性能等较差的问题并且解决了胶合木和混凝土组合梁在实际工程中仅能够现浇混凝土板的问题。通过预制特定结构形式的胶合木梁与混凝土板，实现了胶合木和混凝土组合楼盖的装配式施工；并且通过预留槽口内钉入抗剪连接件以及预埋小钢板使组合楼盖能够在后浇混凝土凝固前进行初步的固定确保后续施工的进行，同时使组合楼盖的组合效应、承载能力、刚度等力学性能明显提高。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，包括主支撑柱、胶合木梁和预制混凝土板，所述胶合木梁通过钢连接件与主支撑柱相连形成稳固的结构框架，所述预制混凝土板安装于胶合木梁上，其特征在于，所述结构框架上的胶合木梁首尾相连组成矩形放置架，所述矩形放置架沿其长边胶合木梁之间的中部固定有加强胶合木梁，位于所述加强胶合木梁上方的预制混凝土板上开设有呈直线设置的若干板跨中后浇孔，所述板跨中后浇孔均安装有抗剪连接件，位于同一胶合木梁上的预制混凝土板边预留有板边阶梯型槽孔，两拼接的预制混凝土板的之间空隙处设置有抗剪连接件，所述板跨中后浇孔和板边阶梯型槽孔内均浇筑有后浇混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述板跨中后浇孔为棱台型，所述抗剪连接件为柔性的螺钉连接件，其垂直或45°倾斜角钉入加强胶合木梁。

3.根据权利要求2所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述板跨中后浇孔为上大下小的四棱台状，所述螺钉连接件长度和间距根据抗剪连接件刚度计算公式确定。

4.根据权利要求1所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述板边阶梯型槽孔的阶梯型构造分为上下截面高度相同的两层，预制混凝土板拼接处上层板的间距为胶合木梁截面宽度的1.0-1.5倍。

5.根据权利要求4所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述板边阶梯型槽孔处的上层板上均匀预设有板边预留钢筋，所述板边预留钢筋的长度根据预制混凝土板边阶梯型构造及胶合木梁截面宽度确定，相邻板边预留钢筋采用焊接或机械连接一体。

6. 根据权利要求1所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，位于同一胶合木梁上的两相邻预制混凝土板，在胶合木梁上的搭接长度为50 mm -100mm，组成截面呈倒凸型的间隙，所述间隙呈长条状。

7.根据权利要求1所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，两相邻预制混凝土板与胶合木梁相接处分别垂直向下预埋有若干小钢板，所述预制混凝土板通过小钢板与胶合木梁连接。

8. 根据权利要求7所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述小钢板的厚度为5 mm -10mm，尺寸为80 mm *100mm，其上开设有两个孔洞，所述小钢板通过自攻螺钉穿过孔洞与胶合木梁连接，所述小钢板的布置间距和位置根据胶合木梁的长宽由相关规范计算得出。

9.根据权利要求1所述的一种预制装配式胶合木和混凝土组合楼盖体系，其特征在于，所述主支撑柱为胶合木柱或钢柱，所述后浇混凝土为标号较高的普通混凝土或高强混凝土。

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