CN217461121U - 一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板。本实用新型包括桁架网架、桁架底模、主支撑杆和第一支撑侧杆，桁架网架的应力较大或支撑力薄弱处的桁架主方向下弦杆作为需加强主方向下弦杆，需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模下表面与主支撑杆的上端连接，主支撑杆主方向两侧的桁架底模下表面分别与两根第一支撑侧杆的上端连接，两根第一支撑侧杆的上端分别靠近需加强主方向下弦杆的两端设置，主支撑杆下端分别与两根第一支撑侧杆的下端连接，使得两根第一支撑侧杆之间呈夹角设置。本实用新型在施工过程中可表现出明显减小的桁架挠度及杆件应力，因张弦桁架承载能力较高，可在一定程度上减小桁架弦杆与腹杆截面尺寸，从而降低建筑成本。

Description

一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板

技术领域

本实用新型属于建筑钢结构技术领域的一种双向钢筋桁架楼承板，具体为一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板。

背景技术

近年来，随着我国钢铁产量的不断增长与国家对装配式建筑的推广，桁架楼承板逐步替代普通钢筋混凝土楼板，成为建筑楼板设计的主流选择。桁架楼承板是将混凝土板中的钢筋或型材与施工模板组合成一体，组成一个在施工阶段能承受湿混凝土自重及施工荷载的承重构件，其可作为现浇混凝土的永久模板，免除了施工中安装与拆除模板的工序，且安装完成之后可作为施工平台使用。并作为钢梁的侧向支撑，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量，符合当下绿色节能建筑的发展。桁架楼承板逐步实现了机械自动化生产，通过自动化设备对桁架杆件进行自动裁切、弯折并自动焊接连接，可以做到钢筋排列间距均匀、混凝土保护层厚度一致，提高了楼板的施工质量，并减少了现场钢筋绑扎工程量，进而可以加快施工进度，增加施工安全保证，实现文明施工。其中，双向桁架的双向刚度基本相同，受力较为平均，不会出现明显单向应力集中的情况，故其承载能力更好。

在施工过程中，因桁架楼承板自重及施工荷载的作用，在桁架设计中需对其上、下弦杆与腹杆进行强度、稳定性验算，并对桁架整体进行挠度验算，根据《组合楼板设计与施工规范》(CECS273-2010)，楼承板施工阶段挠度不应大于板跨的1/180，且不应大于20mm。在不满足其设计验算时，当下主流的应对措施是在楼承板下部设置临时支撑，其搭设工艺流程较为复杂，会造成劳动力的浪费及施工周期的延长，不满足当前装配式建筑发展的需求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种新型张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，用以控制较大板跨的桁架楼承板的挠度与构件应力比，可显著降低在施工过程中因自重及施工荷载对桁架产生的挠度及集中应力。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括螺栓连接件、桁架底模、桁架主方向上弦杆、桁架主方向下弦杆、桁架次方向下弦杆、桁架次方向上弦杆和第一腹杆，多根桁架主方向上弦杆与多根桁架次方向上弦杆之间纵横交错焊接布置形成桁架上弦网架，多根桁架主方向下弦杆与多根桁架次方向下弦杆之间纵横交错焊接布置形成桁架下弦网架，桁架上弦网架与桁架下弦网架之间上下布置并且桁架上弦网架与桁架下弦网架之间通过第一腹杆焊接构成桁架网架，具体地：每根桁架主方向上弦杆与对应的桁架主方向下弦杆之间通过多根第一腹杆焊接，每根桁架次方向上弦杆与对应的桁架次方向下弦杆之间通过多根第一腹杆焊接，所述多根第一腹杆之间依次焊接，并且相邻两根第一腹杆之间呈夹角布置，每根第一腹杆的两端分别与桁架主方向上弦杆和对应的桁架主方向下弦杆焊接或者分别与桁架次方向上弦杆和对应的桁架次方向下弦杆焊接；桁架网架的下表面通过螺栓连接件与桁架底模上表面相连；双向钢筋桁架楼承板对称设置，所述双向钢筋桁架楼承板还包括主支撑杆和第一支撑侧杆，桁架网架的应力较大或支撑力薄弱处的桁架主方向下弦杆作为需加强主方向下弦杆，需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模下表面与主支撑杆的上端连接，主支撑杆主方向两侧的桁架底模下表面分别与两根第一支撑侧杆的上端连接，两根第一支撑侧杆的上端分别靠近需加强主方向下弦杆的两端设置，主支撑杆下端分别与两根第一支撑侧杆的下端连接，使得两根第一支撑侧杆之间呈夹角设置。

所述第一支撑侧杆为钢管；所述主支撑杆为桁架式支撑件，桁架式支撑件包括支撑上弦杆、支撑下弦杆和第二腹杆，支撑上弦杆与需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模下表面连接，支撑上弦杆的两端靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，支撑上弦杆下方设置有支撑下弦杆，支撑上弦杆与支撑下弦杆之间通过多根第二腹杆连接，每根第二腹杆分别与支撑上弦杆和支撑下弦杆连接，相邻两根第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形；两根钢管的上端分别与支撑上弦杆的两端连接，两根钢管的下端分别与支撑下弦杆的两端连接，两根钢管分别与对应第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形。

所述第一支撑侧杆为钢筋或拉索，钢筋或拉索进行预应力处理；所述主支撑杆为竖向支撑件，需加强主方向下弦杆中部和桁架次方向下弦杆的连接处正下方的桁架底模下表面与竖向支撑件的上端连接，主支撑杆主方向两侧的桁架底模下表面分别与两根钢筋或拉索的上端连接，两根钢筋或拉索的上端分别靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，竖向支撑件的下端分别与两根第一支撑侧杆的下端连接。本实施例主要适用于受挠度控制的桁架模型。

所述双向钢筋桁架楼承板还包括第二支撑侧杆，桁架底模与主支撑杆之间还通过多根第二支撑侧杆连接，桁架底模的主方向和次方向上均设置有关于竖向支撑件对称的第二支撑侧杆。

竖向支撑件正上方的需加强主方向下弦杆作为第一桁架主方向下弦杆，竖向支撑件主方向一侧的第二支撑侧杆的一端与第二桁架主方向下弦杆下方的桁架底模相连，竖向支撑件主方向另一侧的第二支撑侧杆的一端与第三桁架主方向下弦杆下方的桁架底模相连，竖向支撑件主方向两侧的第二支撑侧杆均与主支撑杆的中部连接

竖向支撑件正上方的桁架次方向下弦杆作为第一桁架次方向下弦杆，竖向支撑件次方向一侧的第二支撑侧杆的一端与第二桁架次方向下弦杆下方的桁架底模连接，竖向支撑件次方向另一侧的第二支撑侧杆的一端与第三桁架次方向下弦杆下方的桁架底模相连，竖向支撑件次方向两侧的第二支撑侧杆均与主支撑杆的中部连接。

所述第二桁架主方向下弦杆和第三桁架主方向下弦杆与第一桁架主方向下弦杆之间均间隔1—3榀；第二桁架次方向下弦杆和第三桁架次方向下弦杆与第一桁架次方向下弦杆之间均间隔1—3榀。

所述相邻榀的桁架主方向上弦杆/桁架主方向下弦杆/桁架次方向上弦杆/桁架次方向下弦杆之间的第一腹杆数量为2。

本实用新型的技术原理为：

1.在桁架中部设置张弦桁架，使其中部获得一个额外的由下弦杆两端部支座(即梁)所提供的支撑力，用以减小桁架挠度及杆件内力。且可将原桁架划分为两个部分，使得桁架发生最大挠度区域转移至两个部分各自的中部，因其桁架次向弦杆尺寸减半，使得桁架挠度降低，从而达到挠度控制的作用；

2.第一支撑杆件为钢管时，第一支撑杆件与桁架式支撑杆件共同组成支撑桁架，双向钢筋桁架中部所受压力可由螺栓连接传递至下方支撑桁架，支撑桁架的杆件强度可抑制此双向钢筋桁架的向下挠度；且钢筋双向桁架中部所产生的的集中应力可由支撑桁架传递至上方相连接整榀桁架，避免了应力过大现象的发生，可减小桁架中部杆件的截面尺寸。

3.第一支撑杆件为钢筋或拉索时，对钢筋或拉索进行预应力处理，使钢筋或拉索对桁架产生一定拉力，进而可以在桁架中部产生向上的鼓曲，用以抵消部分因施工荷载与桁架自重而产生的向下挠度，从而进一步起到挠度控制的作用。且预应力可使钢筋或拉索处于紧绷拉直状态，从而提高撑杆为双向钢筋桁架中心区域提供的支撑力。

4.在本实用新型张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板的结构设计中，钢筋或拉索预应力的主要作用为挠度控制。竖向撑杆长度及对钢筋或拉索施加的预应力大小会影响双向钢筋桁架中弦杆及腹杆的受力，因此，在设计中需对其合理取值进行计算分析。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板布置简单，可在工厂中制作安装，可实现批量工业化制作，降低了现场施工周期与劳动力损耗；

2.本实用新型张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板在施工过程中可表现出明显减小的桁架挠度及杆件应力，因张弦桁架承载能力较高，可在一定程度上减小桁架弦杆与腹杆截面尺寸，从而降低建筑成本。

附图说明

图1为张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢管)平面示意图；

图2为张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢管)立体示意图；

图3为张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢筋或拉索)平面示意图；

图4为张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢筋或拉索)立面示意图；

图5为加强型张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢筋或拉索)平面示意图；

图6为加强型张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢筋或拉索)立体示意图；

图7为加强型张弦桁架式双向钢筋桁架(第一支撑侧杆为钢筋或拉索)立体局部示意图；

图中：1—主支撑杆；2—第一支撑侧杆；3—桁架主方向上弦杆；4—桁架主方向下弦杆；5—桁架次方向下弦杆；6—桁架次方向上弦杆；7—第一腹杆； 8—第二支撑侧杆；9—螺栓连接件；10—桁架底模。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明：

本实用新型包括螺栓连接件9、桁架底模10、桁架主方向上弦杆3、桁架主方向下弦杆4、桁架次方向下弦杆5、桁架次方向上弦杆6和第一腹杆7，多根桁架主方向上弦杆3与多根桁架次方向上弦杆6之间纵横交错焊接布置形成桁架上弦网架，多根桁架主方向下弦杆4与多根桁架次方向下弦杆5之间纵横交错焊接布置形成桁架下弦网架，桁架上弦网架与桁架下弦网架之间上下布置并且桁架上弦网架与桁架下弦网架之间通过第一腹杆7焊接构成桁架网架，具体地：每根桁架主方向上弦杆3与对应的桁架主方向下弦杆4之间通过多根第一腹杆7焊接，每根桁架次方向上弦杆6与对应的桁架次方向下弦杆5之间通过多根第一腹杆7焊接，多根第一腹杆7之间依次焊接，并且相邻两根第一腹杆7 之间呈夹角布置，每根第一腹杆7的两端分别与桁架主方向上弦杆3和对应的桁架主方向下弦杆4焊接或者分别与桁架次方向上弦杆6和对应的桁架次方向下弦杆5焊接；相邻榀的桁架主方向上弦杆3/桁架主方向下弦杆4/桁架次方向上弦杆6/桁架次方向下弦杆5之间的第一腹杆7数量为2。桁架网架的下表面通过螺栓连接件9与桁架底模10上表面相连；双向钢筋桁架楼承板对称设置，双向钢筋桁架楼承板还包括主支撑杆1和第一支撑侧杆2，桁架网架的应力较大或支撑力薄弱处的桁架主方向下弦杆4作为需加强主方向下弦杆，具体实施中，需加强主方向下弦杆为一跟或多根，按照实际需求，需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模10下表面可与主支撑杆1的上端连接，应力较大具体为应力比大于1，支撑力薄弱具体为挠度超过限定值。主支撑杆1主方向两侧的桁架底模 10下表面分别与两根第一支撑侧杆2的上端连接，两根第一支撑侧杆2的上端分别靠近需加强主方向下弦杆的两端设置，具体实施中，两根第一支撑侧杆2 的上端之间的距离比需加强主方向下弦杆短，具体短两倍的相邻两榀桁架次方向下弦杆5之间的间隔。主支撑杆1下端的两侧面分别与两根第一支撑侧杆2 的下端连接，使得两根第一支撑侧杆2之间呈夹角设置。

实施例一

如图1和2所示，第一支撑侧杆2为钢管；主支撑杆1为桁架式支撑件，桁架式支撑件包括支撑上弦杆、支撑下弦杆和第二腹杆，支撑上弦杆与需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模10下表面通过已有的螺栓连接件9连接，支撑上弦杆的两端靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，具体实施中，支撑上弦杆的长度比桁架主方向下弦杆4的短，具体短两倍的相邻两榀桁架次方向下弦杆5之间的间隔。支撑上弦杆下方设置有支撑下弦杆，支撑下弦杆比支撑上弦杆短，支撑上弦杆与支撑下弦杆之间通过多根第二腹杆连接，每根第二腹杆分别与支撑上弦杆和支撑下弦杆连接，相邻两根第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形，相邻两根第二腹杆的上端之间间隔与相邻两榀桁架次方向下弦杆 5之间的间隔相同；两根钢管的上端分别与支撑上弦杆的两端连接，两根钢管的下端分别与支撑下弦杆的两端连接并且两根钢管的下端分别与对应的第二腹杆连接，两根钢管分别与对应的第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形。

实施例二

如图3和图4所示，第一支撑侧杆2为钢筋或拉索，钢筋或拉索进行预应力处理；主支撑杆1为竖向支撑件，需加强主方向下弦杆中部和桁架次方向下弦杆5的连接处正下方的桁架底模10下表面通过已有的螺栓连接件9与竖向支撑件的上端连接，具体地：在桁架次方向弦杆数量为奇数时，竖向支撑件布置于需加强主方向下弦杆中心的正下方；在桁架次方向弦杆数量为偶数时，竖向支撑件可布置于需加强主方向下弦杆中心处“+”或“-”1榀桁架的次方向下弦杆的连接节点处。主支撑杆1主方向两侧的桁架底模10下表面分别与两根钢筋或拉索的上端连接，两根钢筋或拉索的上端分别靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，具体实施中，每根钢筋或拉索的上端与桁架主方向下弦杆4的端部之间的间隔为相邻两榀桁架次方向下弦杆5之间的间隔；竖向支撑件的下端分别与两根第一支撑侧杆2的下端连接。本实施例主要适用于受挠度控制的桁架模型。

实施例三

如图5-7所示，在实施例二的基础上双向钢筋桁架楼承板还包括第二支撑侧杆8，桁架底模10与主支撑杆1之间还通过多根第二支撑侧杆8连接，桁架底模10的主方向和次方向上均设置有关于竖向支撑件对称的第二支撑侧杆8；用以分散钢筋或拉索对撑杆提供的向上压力，避免桁架连接处杆件的应力集中。

竖向支撑件正上方的需加强主方向下弦杆作为第一桁架主方向下弦杆，竖向支撑件主方向一侧的第二支撑侧杆8的一端与第二桁架主方向下弦杆下方的桁架底模10通过已有的螺栓连接件9相连，竖向支撑件主方向另一侧的第二支撑侧杆8的一端与第三桁架主方向下弦杆下方的桁架底模10通过已有的螺栓连接件9相连，为减小主支撑杆1的截面，以及避免主支撑杆1发生面外失稳，竖向支撑件主方向两侧的第二支撑侧杆8均与主支撑杆1的中部连接，主要适用于同时受挠度与应力比控制的桁架模型。

竖向支撑件正上方的桁架次方向下弦杆5作为第一桁架次方向下弦杆，竖向支撑件次方向一侧的第二支撑侧杆8的一端与第二桁架次方向下弦杆下方的桁架底模10通过已有的螺栓连接件9连接，竖向支撑件次方向另一侧的第二支撑侧杆8的一端与第三桁架次方向下弦杆下方的桁架底模10通过已有的螺栓连接件9相连，竖向支撑件次方向两侧的第二支撑侧杆8均与主支撑杆1的中部连接。

第二桁架主方向下弦杆和第三桁架主方向下弦杆与第一桁架主方向下弦杆之间均间隔1—3榀；第二桁架次方向下弦杆和第三桁架次方向下弦杆与第一桁架次方向下弦杆之间均间隔1—3榀。

本实用新型中主支撑杆1、第一支撑侧杆2、第二支撑侧杆8都连接在双向钢筋桁架楼承板的杆件上，不需要连接到外部杆件。此类张弦桁架式加强方式是一种组合构件系统内部的加强方式，与周边环境不发生关联。

本实用新型中实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型的构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，包括螺栓连接件(9)、桁架底模(10)、桁架主方向上弦杆(3)、桁架主方向下弦杆(4)、桁架次方向下弦杆(5)、桁架次方向上弦杆(6)和第一腹杆(7)，多根桁架主方向上弦杆(3)与多根桁架次方向上弦杆(6)之间纵横交错焊接布置形成桁架上弦网架，多根桁架主方向下弦杆(4)与多根桁架次方向下弦杆(5)之间纵横交错焊接布置形成桁架下弦网架，桁架上弦网架与桁架下弦网架之间上下布置并且桁架上弦网架与桁架下弦网架之间通过第一腹杆(7)焊接构成桁架网架，具体地：每根桁架主方向上弦杆(3)与对应的桁架主方向下弦杆(4)之间通过多根第一腹杆(7)焊接，每根桁架次方向上弦杆(6)与对应的桁架次方向下弦杆(5)之间通过多根第一腹杆(7)焊接，所述多根第一腹杆(7)之间依次焊接，并且相邻两根第一腹杆(7)之间呈夹角布置，每根第一腹杆(7)的两端分别与桁架主方向上弦杆(3)和对应的桁架主方向下弦杆(4)焊接或者分别与桁架次方向上弦杆(6)和对应的桁架次方向下弦杆(5)焊接；桁架网架的下表面通过螺栓连接件(9)与桁架底模(10)上表面相连；其特征在于，双向钢筋桁架楼承板对称设置，所述双向钢筋桁架楼承板还包括主支撑杆(1)和第一支撑侧杆(2)，桁架网架的应力较大或支撑力薄弱处的桁架主方向下弦杆(4)作为需加强主方向下弦杆，应力较大具体为应力比大于1，需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模(10)下表面与主支撑杆(1)的上端连接，主支撑杆(1)主方向两侧的桁架底模(10)下表面分别与两根第一支撑侧杆(2)的上端连接，两根第一支撑侧杆(2)的上端分别靠近需加强主方向下弦杆的两端设置，主支撑杆(1)下端分别与两根第一支撑侧杆(2)的下端连接，使得两根第一支撑侧杆(2)之间呈夹角设置。

2.根据权利要求1所述的一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，其特征在于，所述第一支撑侧杆(2)为钢管；所述主支撑杆(1)为桁架式支撑件，桁架式支撑件包括支撑上弦杆、支撑下弦杆和第二腹杆，支撑上弦杆与需加强主方向下弦杆正下方的桁架底模(10)下表面连接，支撑上弦杆的两端靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，支撑上弦杆下方设置有支撑下弦杆，支撑上弦杆与支撑下弦杆之间通过多根第二腹杆连接，每根第二腹杆分别与支撑上弦杆和支撑下弦杆连接，相邻两根第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形；两根钢管的上端分别与支撑上弦杆的两端连接，两根钢管的下端分别与支撑下弦杆的两端连接，两根钢管分别与对应第二腹杆之间呈夹角设置并形成倒V字形。

3.根据权利要求1所述的一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，其特征在于，所述第一支撑侧杆(2)为钢筋或拉索，钢筋或拉索进行预应力处理；所述主支撑杆(1)为竖向支撑件，需加强主方向下弦杆中部和桁架次方向下弦杆(5)的连接处正下方的桁架底模(10)下表面与竖向支撑件的上端连接，主支撑杆(1)主方向两侧的桁架底模(10)下表面分别与两根钢筋或拉索的上端连接，两根钢筋或拉索的上端分别靠近当前需加强主方向下弦杆的两端设置，竖向支撑件的下端分别与两根第一支撑侧杆(2)的下端连接。

4.根据权利要求3所述的一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，其特征在于，所述双向钢筋桁架楼承板还包括第二支撑侧杆(8)，桁架底模(10)与主支撑杆(1)之间还通过多根第二支撑侧杆(8)连接，桁架底模(10)的主方向和次方向上均设置有关于竖向支撑件对称的第二支撑侧杆(8)；

竖向支撑件正上方的需加强主方向下弦杆作为第一桁架主方向下弦杆，竖向支撑件主方向一侧的第二支撑侧杆(8)的一端与第二桁架主方向下弦杆下方的桁架底模(10)相连，竖向支撑件主方向另一侧的第二支撑侧杆(8)的一端与第三桁架主方向下弦杆下方的桁架底模(10)相连，竖向支撑件主方向两侧的第二支撑侧杆(8)均与主支撑杆(1)的中部连接；

竖向支撑件正上方的桁架次方向下弦杆(5)作为第一桁架次方向下弦杆，竖向支撑件次方向一侧的第二支撑侧杆(8)的一端与第二桁架次方向下弦杆下方的桁架底模(10)连接，竖向支撑件次方向另一侧的第二支撑侧杆(8)的一端与第三桁架次方向下弦杆下方的桁架底模(10)相连，竖向支撑件次方向两侧的第二支撑侧杆(8)均与主支撑杆(1)的中部连接。

5.根据权利要求4所述的一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，其特征在于，所述第二桁架主方向下弦杆和第三桁架主方向下弦杆与第一桁架主方向下弦杆之间均间隔1—3榀；第二桁架次方向下弦杆和第三桁架次方向下弦杆与第一桁架次方向下弦杆之间均间隔1—3榀。

6.根据权利要求1所述的一种张弦桁架式双向钢筋桁架楼承板，其特征在于，所述相邻榀的桁架主方向上弦杆(3)/桁架主方向下弦杆(4)/桁架次方向上弦杆(6)/桁架次方向下弦杆(5)之间的第一腹杆(7)数量为2。

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