本發(fā)明涉及建筑工程應(yīng)用領(lǐng)域,具體是一種部分疊合帶孔疊合板。
背景技術(shù):
在建筑工程領(lǐng)域中板是一種最基本的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)單元,常用的結(jié)構(gòu)形式有鋼筋混凝土現(xiàn)澆、預(yù)制板。這幾種樓板結(jié)構(gòu)形式目前使用最多的是鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板,其具有設(shè)計(jì)靈活,結(jié)構(gòu)整體性好的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是需要現(xiàn)場(chǎng)模板和支撐,施工成本高,施工周期長(zhǎng),施工質(zhì)量不易控制。而預(yù)制板結(jié)構(gòu)在我國(guó)曾經(jīng)大量使用,其具有樓板在工廠施工,施工速度快,現(xiàn)場(chǎng)不需要模板和支撐,施工成本低的突出優(yōu)點(diǎn),但由于其結(jié)構(gòu)整體性差,結(jié)構(gòu)抗震性能差的突出缺點(diǎn),近20年來(lái)已很少使用。
隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,國(guó)家大力推進(jìn)裝配整體式結(jié)構(gòu),以起到加快施工速度、節(jié)約施工成本和資源,提高施工質(zhì)量又保證結(jié)構(gòu)具有良好的整體性的目的。目前裝配整體式結(jié)構(gòu)采用的樓板大多采用疊合樓板,先預(yù)制一定厚度的樓板,現(xiàn)場(chǎng)安裝后,再現(xiàn)澆剩余部分樓板,形成裝配整體式結(jié)構(gòu),使樓板具有現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性能,現(xiàn)場(chǎng)施工又不需要模板和支撐,施工速度快的特點(diǎn),已經(jīng)成為裝配整體式結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式。然而這幾種結(jié)構(gòu)形是也存在一些不足,由于先預(yù)制一定厚度的樓板需要支撐施工荷載和現(xiàn)澆部分混凝土的重量,預(yù)制部分不能太薄,設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定最小為60mm,為使現(xiàn)澆部分與預(yù)制部分良好的結(jié)合,現(xiàn)澆部分的厚度設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定不小于60mm?,F(xiàn)澆部分板底鋼筋還存在鋼筋應(yīng)力超前的不足。由于一般現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu),大量板厚為80mm-100mm,即可滿足結(jié)構(gòu)受力要求,因此采用目前的疊合板結(jié)構(gòu)樓板厚度需要增加20mm-40mm,需要增加混凝土材料用量和結(jié)構(gòu)重量,樓板材料和重量增加20-30%。
樓板結(jié)構(gòu)是建筑工程領(lǐng)域使用量最大的結(jié)構(gòu)部分,約占結(jié)構(gòu)總量的1/3,研究和開發(fā)具有優(yōu)良性能且節(jié)省材料的新型疊合結(jié)構(gòu)體系,是建筑工程裝配整體式領(lǐng)域的重要研究和發(fā)展方向,并具有重大的經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種部分疊合帶孔疊合板,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種部分疊合帶孔疊合板,包括預(yù)制板、負(fù)筋和現(xiàn)澆混凝土;所述預(yù)制板中部設(shè)有中部完全預(yù)制部分,且中部完全預(yù)制部分內(nèi)部設(shè)有多個(gè)豎向貫穿中部完全預(yù)制部分的空心孔,所述空心孔為圓柱形,預(yù)制板的四周均設(shè)有需疊合部分,需疊合部分位于中部完全預(yù)制部分的外側(cè)四周;鋼筋混凝土疊合梁的左右兩側(cè)或一側(cè)設(shè)有預(yù)制板,預(yù)制板、負(fù)筋與鋼筋混凝土疊合梁之間通過(guò)現(xiàn)澆混凝土固定連接。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度范圍為c25至c40。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述負(fù)筋采用hrb335、hrbf335、hrb400、hrbf335鋼筋。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度與疊合板混凝土強(qiáng)度相同,負(fù)筋強(qiáng)度與疊合板鋼筋強(qiáng)度相同。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述中部完全預(yù)制部分上端距離預(yù)制板上邊沿的距離、中部完全預(yù)制部分下端距離預(yù)制板下邊沿的距離均為h1,中部完全預(yù)制部分的寬度為h2,預(yù)制板的寬度為h,h=h2+2h1,所述中部完全預(yù)制部分左端距離預(yù)制板左邊沿的距離、中部完全預(yù)制部分右端距離預(yù)制板右邊沿的距離均為l1,中部完全預(yù)制部分的長(zhǎng)度為l2,預(yù)制板的長(zhǎng)度為l,l=l2+2l1。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述鋼筋混凝土疊合梁的左右兩側(cè)均設(shè)有預(yù)制板,兩預(yù)制板之間安裝有負(fù)筋,負(fù)筋位于兩預(yù)制板相鄰的兩需疊合部分中,且負(fù)筋位于鋼筋混凝土疊合梁的上方,兩預(yù)制板、負(fù)筋與鋼筋混凝土疊合梁之間通過(guò)現(xiàn)澆混凝土固定連接。
一種部分疊合帶孔疊合板的安裝方法,包括以下步驟:
一、根據(jù)樓板跨度和結(jié)構(gòu)荷載初定樓板厚度,空心孔的孔徑,預(yù)制板的中部完全預(yù)制部分的厚度,預(yù)制板四周的需疊合部分的厚度等參數(shù);
二、按相關(guān)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范取值,計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載及最不利內(nèi)力組合;
三、根據(jù)最不利內(nèi)力組合彎矩設(shè)計(jì)值,計(jì)算樓板跨中鋼筋和負(fù)筋,計(jì)算板跨中鋼筋和負(fù)筋時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)施工過(guò)程及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,結(jié)構(gòu)體系為先簡(jiǎn)支后連續(xù);
四、驗(yàn)算撓度和部分疊合分界處在施工荷載作用下的抗彎強(qiáng)度;
五、按設(shè)計(jì)尺寸制作預(yù)制板;
六、現(xiàn)場(chǎng)安裝預(yù)制板并布置負(fù)筋;
七、在空心孔的兩端均安裝空心孔堵頭,并在空心孔中預(yù)埋管線管;
八、現(xiàn)澆混凝土與鋼筋混凝土疊合梁、預(yù)制板形成整體結(jié)構(gòu),完成樓板施工。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1)由于預(yù)制板中間部分采用完全預(yù)制,并帶空心孔,在施工階段,跨中抗彎與現(xiàn)澆樓板相同,結(jié)構(gòu)受力好,克服疊合板施工階段受力剛度低、鋼筋應(yīng)力超前、需要最小厚度60mm問(wèn)題;其樓板厚度與現(xiàn)澆樓板厚度相同,不需要受最小樓板厚度120mm的限制,該部分疊合帶孔疊合板與現(xiàn)行疊合板相比可減少板厚約20-40mm;
2)重量輕;預(yù)制板中間部分采用完全預(yù)制,并帶空心孔,形成部分空心樓板,還可以進(jìn)一步節(jié)約材料,可減少結(jié)構(gòu)自重,降低結(jié)構(gòu)荷載,降低施工安裝勞動(dòng)強(qiáng)度;
3)預(yù)留的空心孔可以方便作為網(wǎng)線、電線、水管的通道;
4)預(yù)制板四周采用部分預(yù)制,便于安裝負(fù)筋,現(xiàn)澆混凝土與四周鋼筋混凝土疊合梁和預(yù)制板形成整體結(jié)構(gòu),完全具有疊合板裝配整體式的結(jié)構(gòu)性能;
5)加大了預(yù)制部分的工作量,減少現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆部分的施工作業(yè),有利于工業(yè)化和施工質(zhì)量控制。
附圖說(shuō)明
圖1為部分疊合帶孔疊合板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為部分疊合帶孔疊合板的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為部分疊合帶孔疊合板與疊合梁的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1-預(yù)制板;2-空心孔;3-負(fù)筋;4-現(xiàn)澆混凝土;5-中部完全預(yù)制部分。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1-3,一種部分疊合帶孔疊合板,包括預(yù)制板1、負(fù)筋3和現(xiàn)澆混凝土4;所述預(yù)制板1中部設(shè)有中部完全預(yù)制部分5,且中部完全預(yù)制部分5內(nèi)部設(shè)有多個(gè)豎向貫穿中部完全預(yù)制部分5的空心孔2,所述空心孔2為圓柱形,中部完全預(yù)制部分5為矩形,多個(gè)空心孔2沿中部完全預(yù)制部分5的長(zhǎng)度方向均勻排布,預(yù)制板1的四周均設(shè)有需疊合部分,需疊合部分位于中部完全預(yù)制部分5的外側(cè)四周,需疊合部分進(jìn)行毛面處理;預(yù)制板1的中間部分采用完全預(yù)制,預(yù)制板1的四周采用部分預(yù)制;所述預(yù)制板1的四周均設(shè)有鋼筋混凝土疊合梁,鋼筋混凝土疊合梁的左右兩側(cè)或單側(cè)設(shè)有預(yù)制板1,所述預(yù)制板1、負(fù)筋3與鋼筋混凝土疊合梁之間通過(guò)現(xiàn)澆混凝土4固定連接;所述鋼筋混凝土疊合梁的左右兩側(cè)均設(shè)有預(yù)制板1時(shí),兩預(yù)制板1之間安裝有負(fù)筋3,負(fù)筋3位于兩預(yù)制板1相鄰的兩需疊合部分中,且負(fù)筋3位于鋼筋混凝土疊合梁的上方,兩預(yù)制板1、負(fù)筋3與鋼筋混凝土疊合梁之間通過(guò)現(xiàn)澆混凝土4固定連接;所述現(xiàn)澆混凝土4強(qiáng)度范圍為c25至c40;所述負(fù)筋3采用hrb335、hrbf335、hrb400、hrbf335鋼筋。如圖1,所述中部完全預(yù)制部分5上端距離預(yù)制板1上邊沿的距離、中部完全預(yù)制部分5下端距離預(yù)制板1下邊沿的距離均為h1,中部完全預(yù)制部分5的寬度為h2,預(yù)制板1的寬度為h,h=h2+2h1,所述中部完全預(yù)制部分5左端距離預(yù)制板1左邊沿的距離、中部完全預(yù)制部分5右端距離預(yù)制板1右邊沿的距離均為l1,中部完全預(yù)制部分5的長(zhǎng)度為l2,預(yù)制板1的長(zhǎng)度為l,l=l2+2l1。l1/l為1/4,h1/h為1/4。
可使用該部分疊合帶孔疊合板建造教學(xué)樓板,該部分疊合帶孔疊合板為基本單元,可根據(jù)樓蓋梁格布置組合形成連續(xù)多區(qū)格雙向板或單向板,教學(xué)樓板為尺寸3.3m×4m米的多跨多區(qū)格雙向板;優(yōu)選的,現(xiàn)澆混凝土4采用c30混凝土,負(fù)筋3采用hrb335;所述現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度與疊合板混凝土強(qiáng)度相同,負(fù)筋強(qiáng)度與疊合板鋼筋強(qiáng)度相同。
一種部分疊合帶孔疊合板的安裝方法,包括以下步驟:
一、根據(jù)樓板跨度和結(jié)構(gòu)荷載初定樓板厚度,空心孔2的孔徑,預(yù)制板1的中部完全預(yù)制部分5的厚度,預(yù)制板1四周的需疊合部分的厚度等參數(shù);
二、按相關(guān)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范取值,計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載及最不利內(nèi)力組合;
三、根據(jù)最不利內(nèi)力組合彎矩設(shè)計(jì)值,計(jì)算樓板跨中鋼筋和負(fù)筋3配筋面積,計(jì)算板跨中鋼筋和負(fù)筋3時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)施工過(guò)程及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,結(jié)構(gòu)體系為先簡(jiǎn)支后連續(xù);
四、驗(yàn)算撓度和部分疊合分界處在施工荷載作用下的抗彎強(qiáng)度;
五、按設(shè)計(jì)尺寸和配筋預(yù)制工廠制作預(yù)制板1;
六、現(xiàn)場(chǎng)安裝預(yù)制板1并布置負(fù)筋3;
七、在空心孔2的兩端均安裝空心孔堵頭,并在空心孔2中預(yù)埋管線管;
八、現(xiàn)澆混凝土4與鋼筋混凝土疊合梁、預(yù)制板1形成整體結(jié)構(gòu),完成樓板施工。
本發(fā)明的工作原理是:中間部分全部預(yù)制,且內(nèi)部設(shè)有多個(gè)豎向貫穿的空心孔,四周預(yù)制部分厚度的板,且進(jìn)行毛面處理,其余部分在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)現(xiàn)澆,形成部分疊合板。采用本發(fā)明的部分疊合帶孔疊合板,預(yù)制板1在現(xiàn)場(chǎng)安裝后,預(yù)制板1周邊范圍根據(jù)計(jì)算需要布置負(fù)筋3并澆筑混凝土,形成一種新型部分疊合帶孔裝配整體式疊合板;現(xiàn)場(chǎng)不需要樓板支撐和樓板模板,現(xiàn)場(chǎng)混凝土現(xiàn)澆作業(yè)量小,施工速度快;不受現(xiàn)行技術(shù)采用的全疊合板最小厚度120mm的限制;樓板中間部分工廠制作,可以方便預(yù)留空心孔2,節(jié)約材料,降低重量,并為管線預(yù)留通道;部分疊合結(jié)構(gòu)還消除了全疊合板跨中鋼筋應(yīng)力超前,施工過(guò)程疊合板剛度不足的問(wèn)題;樓板混凝土材料用量與全疊合板相比大大減少,結(jié)構(gòu)重量比大大減輕;與現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)相比,混凝土材料用量和處理有所減少和減輕,施工成本大幅降低,施工速度大幅提高;對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有重大改進(jìn),有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具有廣闊的應(yīng)用前景。
該部分疊合帶孔疊合板具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)由于預(yù)制板1中間部分采用完全預(yù)制,并帶空心孔2,在施工階段,跨中抗彎與現(xiàn)澆樓板相同,結(jié)構(gòu)受力好,克服疊合板施工階段受力剛度低、鋼筋應(yīng)力超前、需要最小厚度60mm問(wèn)題;其樓板厚度與現(xiàn)澆樓板厚度相同,不需要受最小樓板厚度120mm的限制,該部分疊合帶孔疊合板與現(xiàn)行疊合板相比可減少板厚約20-40mm;
2)重量輕;預(yù)制板1中間部分采用完全預(yù)制,并帶空心孔2,形成部分空心樓板,還可以進(jìn)一步節(jié)約材料,可減少結(jié)構(gòu)自重,降低結(jié)構(gòu)荷載,降低施工安裝勞動(dòng)強(qiáng)度;
3)預(yù)留的空心孔2可以方便作為網(wǎng)線、電線、水管的通道;
4)預(yù)制板1四周采用部分預(yù)制,便于安裝負(fù)筋3,現(xiàn)澆混凝土4與四周鋼筋混凝土疊合梁和預(yù)制板1形成整體結(jié)構(gòu),完全具有疊合板裝配整體式的結(jié)構(gòu)性能;
5)加大了預(yù)制部分的工作量,減少現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆部分的施工作業(yè),有利于工業(yè)化和施工質(zhì)量控制。
在本部分疊合帶孔疊合板的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“相連”及“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。