CN219825768U - 钢筋桁架uhpc-轻质混凝土组合板 - Google Patents
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Abstract
钢筋桁架UHPC‑轻质混凝土组合板，属于建筑结构技术领域。UHPC结构呈板状结构，其底部设有若干凹腔；泡沫混凝土结构浇筑于UHPC结构的凹腔内，且底部与UHPC结构底部齐平；多组钢筋桁架间隔布置于UHPC结构内部，多组钢筋桁架间通过拉结筋相连。本实用新型能广泛应用于建筑领域，综合利用泡沫混凝土的密度小、质量轻、保温隔音性能好以及UHPC抗压性能强、韧性强等特点，既减轻了楼面板自重又提高了其综合性能，以钢筋桁架代替板内受力钢筋，使得受力更均匀，刚度抗裂性能进一步提高；本实用新型可用作各类建筑的楼面板。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑构件的结构，具体是钢筋桁架超高性能混凝土（Ultra-Performance Concrete，简称UHPC）-轻质混凝土组合板，属于建筑结构技术领域。
背景技术
随着我国建筑行业飞速发展，各种高层、超高层建筑拔地而起。在各类建筑结构中混凝土结构是使用最为广泛的，人们对结构的承载能力、抗震性能要求越来越高，普通混凝土楼面板存在承载能力、结构耐久性不足、结构自重过大等问题，已不能完全满足建筑市场的需求，提高结构构件的强度质量并减轻其自重一直是土木工程领域重要的研究课题。
实用新型内容
本实用新型针对普通钢筋混凝土板承载能力、结构耐久性不足，结构自重过大等问题，提供一种钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，旨在提高楼面板的综合性能。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型的技术方案如下：
钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，包括泡沫混凝土结构、UHPC结构、拉结筋、钢筋桁架；其中，钢筋桁架包括：上弦钢筋、下弦钢筋、腹筋、水平筋。
UHPC结构呈板状结构，其底部设有若干凹腔；泡沫混凝土结构浇筑于UHPC结构的凹腔内，且底部与UHPC结构底部齐平；多组钢筋桁架间隔布置于UHPC结构内部，多组钢筋桁架间通过拉结筋相连。
采用上述方案，本实用新型充分利用UHPC抗压强度高韧性强等性能并结合泡沫混凝土密度小、强度高、导热系数低、防水性好等特点达到减轻结构自重，叠加改进型钢筋桁架的刚度，减少建筑使用的能耗，为实现绿色经济和可持续发展作出贡献。
进一步的，每组钢筋桁架包括一根上弦钢筋、两根下弦钢筋以及两根腹筋；所述腹筋呈规则的波浪状，两根腹筋位置对应，两根腹筋的波峰位置共同夹持固接上弦钢筋，两根腹筋的波谷位置分别固接两根下弦钢筋。
所述拉结筋包括：上部拉结筋、下部拉结筋；上部拉结筋与多组钢筋桁架的上弦钢筋以及对应的腹筋波峰位置固接，相邻两根上部拉结筋之间间隔4个腹筋波峰；下部拉结筋与多组钢筋桁架的下弦钢筋以及对应的腹筋波谷位置固接，相邻两根下部拉结筋之间间隔2个腹筋波谷。
每组钢筋桁架中，两根下弦钢筋间采用若干间隔布置的水平筋相连，该水平筋布置于无下部拉结筋的腹筋波谷位置（即采用下部拉结筋的腹筋波谷位置不再设置水平筋）。根据需要，所述钢筋桁架、拉结筋均采用双向布置。
采用上述方案，钢筋桁架取代受力钢筋其减少了钢筋绑扎量，提高了施工速度具有良好的经济效益。钢筋桁架的布置方向均与实际工程中板的支座方向一致。施工时将板搁置在梁或者墙上，然后浇筑混凝土，板端钢筋伸出一定长度的作用是为了提高预制板与梁或者墙的拉接作用，板端部钢筋伸出长度根据按现有规范的锚固长度确定。经上述方案改进后的钢筋桁架，楼面板的拉力由钢筋桁架承担，以钢筋桁架取代传统楼面板中的钢筋。
进一步的，若干泡沫混凝土结构间隔布置于相邻钢筋桁架之间，所述泡沫混凝土结构的四周均为UHPC结构。
采用上述方案，板底UHPC中间区域浇筑泡沫混凝土，以UHPC包裹泡沫混凝土，泡沫混凝土浇筑的高度为板厚的一半，将楼面板分层分区域设计，在楼面板顶面受压区域以及板底四周浇筑UHPC。综合利用UHPC抗压强度高，韧性强和泡沫混凝土轻质节能等优异性能形成轻质高强的混凝土楼面板。
进一步的，所述泡沫混凝土结构的横截面为上大下小的倒梯形结构，所述倒梯形结构的顶角为45°，所述泡沫混凝土结构与所述UHPC结构之间的界面为锯齿状。
采用上述方案，UHPC结构与泡沫混凝土结构相接处所用模板采用的压型钢板使相接处UHPC制成锯齿状，以增强UHPC与泡沫混凝土之间的咬合力。泡沫混凝土浇筑成45°角倒梯形，保证楼面板在使用过程中UHPC与泡沫混凝土之间的整体性，增强整体的受压强度。
本实用新型将UHPC与泡沫混凝土组合浇筑成混凝土与泡沫混凝土的复合楼面板，以钢筋桁架代替传统混凝土楼面板中的钢筋，制成一种轻质高强钢筋桁架混凝土楼面板。本实用新型综合利用了UHPC和泡沫混凝土各自的特点提供了钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，施工方便、速度快，减少钢筋绑扎量，能带来良好的经济效益，力学性能方面其受力均匀，刚度和抗裂性好，适用跨度大。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型将传统混凝土楼面板中的普通混凝土以UHPC和泡沫混凝土二者替代，UHPC以其优异的抗压强度，高韧性等特点提高了楼面板的承载力、耐久性、抗震性；
（2）本实用新型以钢筋桁架代替板内的受力钢筋，其受力更为均匀，刚度、抗裂性等都一定程度上相对于传统钢筋混凝土楼面板有所提高；
（3）泡沫混凝土有着轻质，节能等优点，将其配制在楼面板的底部部分区域可以达到减轻楼面板自重的效果且不降低弱楼面板的承载能力。
附图说明
图1为钢筋桁架的结构示意图；
图2 为实施例1中钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板的昂视图（单向板，l 2/l 1＞2）；
图3 为实施例1中钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板的俯视图（单向板，l 2/l 1＞2）；
图4、图5分别是图2中 A-A、B-B向剖视图；
图6为实施例2中钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板的昂视图（双向板，l 2 /l 1 ≤2）；
图7 为实施例2中钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板的俯视图（双向板，l 2 /l 1 ≤2）；
图8、图9、图10、图11分别是图6中D-D、E-E、F-F、G-G向剖视图；
图中：泡沫混凝土结构1、UHPC结构2、拉结筋3、钢筋桁架上弦钢筋4、钢筋桁架下弦钢筋5、钢筋桁架腹筋6、钢筋桁架下部水平筋7。
具体实施方式
实施例1
本实施例为单向板，由两种水泥基材料分层组合而成，用UHPC结构2取代传统混凝土楼面板的普通混凝土，在楼面板的底部部分区域以泡沫混凝土结构1取代UHPC，泡沫混凝土结构的浇筑厚度为板厚的一半，具体浇筑高度也可通过计算来确定，以不降低楼面板承载能力为目的，以钢筋桁架承担板内拉力替代普通混凝土板的钢筋。
本实用新型在浇筑时采用反向浇筑，将楼面板底面朝上浇筑。浇筑顺序为先浇筑UHPC结构，养护到一定强度将压型钢板模板拆除后直接浇筑泡沫混凝土。在制备泡沫混凝土时掺入适量膨胀剂，使得泡沫混凝土在凝结硬化过程与UHPC面产生微膨胀力，能有效防止收缩裂缝产生。为方便施工建议下部钢筋拉结时避开泡沫混凝土区域。
每组钢筋桁架包括一根上弦钢筋4、两根下弦钢筋5以及两根腹筋6；腹筋呈规则的波浪状，两根腹筋位置对应，两根腹筋的波峰位置共同夹持固接上弦钢筋，两根腹筋的波谷位置分别固接两根下弦钢筋。拉结筋3包括：上部拉结筋、下部拉结筋；上部拉结筋与多组钢筋桁架的上弦钢筋以及对应的腹筋波峰位置固接，相邻两根上部拉结筋之间间隔4个腹筋波峰；下部拉结筋与多组钢筋桁架的下弦钢筋以及对应的腹筋波谷位置固接，相邻两根下部拉结筋之间间隔2个腹筋波谷。
每组钢筋桁架中，两根下弦钢筋间采用若干间隔布置的水平筋7相连，该水平筋布置于无下部拉结筋的腹筋波谷位置（即采用下部拉结筋的腹筋波谷位置不再设置水平筋）。
本实用新型具体生产步骤如下：
（1）焊接钢筋桁架，并放置到位；本实施例采用反向浇筑，放置钢筋桁架时需注意将钢筋桁架倒置；
（2）绑扎钢筋桁架间拉结筋；
（3）制作模板；UHPC与泡沫混凝土相接处的模板采用压型钢板，二者相接处制成45°角的倒梯形，以提高UHPC与泡沫混凝土的粘结性，保证组合板的整体性；其余位置处的模板可根据实际需要选用钢模板或者木模板；
（3）将按上述制作方法制作的UHPC浇筑在模板内并振捣密实，待其养护达到强度要求后拆除UHPC与泡沫混凝土界面处的压型钢板模板；
（4）浇筑泡沫混凝土，进行振捣养护（该处无需另立模板，UHPC成品为其提供模板）；
（5）养护楼面板达到规定强度后，拆除全部模板。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例为双向板，钢筋桁架、拉结筋均采用双向布置。
本实用新型能广泛应用于建筑领域，综合利用泡沫混凝土的密度小、质量轻、保温隔音性能好以及UHPC抗压性能强、韧性强等特点，既减轻了楼面板自重又提高了其综合性能，以钢筋桁架代替板内受力钢筋，使得受力更均匀，刚度抗裂性能进一步提高；本实用新型可用作各类建筑的楼面板。
Claims (6)
1.钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，包括：
UHPC结构，呈板状结构，其底部设有若干凹腔；
泡沫混凝土结构，浇筑于UHPC结构的凹腔内，且底部与UHPC结构底部齐平；
钢筋桁架，设置多组，间隔布置于UHPC结构内部；多组钢筋桁架间通过拉结筋相连；
所述钢筋桁架、拉结筋均采用双向布置，所述泡沫混凝土结构的厚度为该组合板厚度的一半；所述泡沫混凝土结构的横截面为上大下小的倒梯形结构，所述倒梯形结构的顶角为45°。
2.根据权利要求1所述的钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，每组钢筋桁架包括一根上弦钢筋、两根下弦钢筋以及两根腹筋；
所述腹筋呈规则的波浪状，两根腹筋位置对应，两根腹筋的波峰位置共同夹持固接上弦钢筋，两根腹筋的波谷位置分别固接两根下弦钢筋。
3.根据权利要求2所述的钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，所述拉结筋包括：
上部拉结筋，与多组钢筋桁架的上弦钢筋以及对应的腹筋波峰位置固接，相邻两根上部拉结筋之间间隔4个腹筋波峰；
下部拉结筋，与多组钢筋桁架的下弦钢筋以及对应的腹筋波谷位置固接，相邻两根下部拉结筋之间间隔2个腹筋波谷。
4.根据权利要求3所述的钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，每组钢筋桁架中，两根下弦钢筋间采用若干间隔布置的水平筋相连，该水平筋布置于无下部拉结筋的腹筋波谷位置。
5.根据权利要求1所述的钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，若干泡沫混凝土结构间隔布置于相邻钢筋桁架之间，所述泡沫混凝土结构的四周均为UHPC结构。
6.根据权利要求1所述的钢筋桁架UHPC-轻质混凝土组合板，其特征是，所述泡沫混凝土结构与所述UHPC结构之间的界面为锯齿状。
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