CN103334526A

CN103334526A - 一种钢腹板预应力混凝土叠合板

Info

Publication number: CN103334526A
Application number: CN2013102977261A
Authority: CN
Inventors: 侯和涛; 吕忠珑; 周健; 刘海宁; 孙燕飞; 李晶晶
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Beijing Qingshengjian Engineering Technology Research Institute Co ltd
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2033-07-16
Also published as: CN103334526B

Abstract

本发明涉及一种钢腹板预应力混凝土叠合板，包括底板、至少一条钢腹板、至少一条翼缘；所述钢腹板和翼缘的数量相同，钢腹板垂直固定设置在翼缘和底板之间。本发明中采用了钢腹板，有效的利用了钢结构腹板优良的平面外刚度、抗屈曲承载能力、抗剪能力、重量轻的优点；在制备叠合板时所使用的模具简单量少，制作方便；可根据线缆布置情况，现场在钢腹板开孔或工厂预制开孔；底板与钢腹板一次浇注成型，没有施工缝；预制板重量更轻。使得成品叠合板质量大大提高，也而有效降低生产成本，可作为普通预制混凝土叠合板的良好替代品。

Description

一种钢腹板预应力混凝土叠合板

技术领域

本发明属于建筑型材技术领域，涉及一种钢腹板（混凝土或钢翼缘）预应力混凝土叠合板。

背景技术

混凝土楼盖按施工方法可分为现浇整体式，装配式和装配整体三种类型。

1、现浇混凝土楼盖：

现浇整体楼盖具有整体刚性好，抗震性能强，防水性能好及适用于特殊布局的楼盖等优点，因而被广泛应用于多层工业厂房，平面布置复杂的楼面，公共建筑的门厅部分，有震动荷载作用的楼面，高层建筑楼面及有抗震要求的楼面。现浇整体式楼盖的缺点是模板用料多、施工湿作业量大、速度慢，生产较难工业化。

2、装配式楼盖：

装配式楼盖全由预制而成，具有施工速度快，便于工业化生产和机械化施工，节约劳动力，现场湿作业少，节省三材，施工周期短等优点，但其整体性差，板缝较难处理，抗震性能差，布置灵活度差等。因此，其应用范围受到较大限制。

3、装配整体式楼盖：

装配整体式楼盖，即将预制构件在吊装就位后，通过一定的措施使之成为整体。目前常用的整体措施有：板面作配筋现浇层。装配整体式楼板集现浇与装配式楼盖的优点与一体，与现浇式楼盖相比，可减少支模和混凝土施工湿作业量，缩短施工周期，实现预制部分工业化生产；与装配式楼盖相比，其整体刚度及抗震性能均大大提高，故对于某些荷载较大的多层工业厂房、高层建筑以及有抗震设防要求的建筑，也可采用这种结构形式。

叠合结构介于现浇整体式与装配式之间，属于装配整体式结构。本发明提到的钢腹板预应力混凝土叠合板属于叠合结构，具有如下特点：(1)这种结构的主要受力部分是在工厂制造，机械化程度高，专业技术熟练，因而构件质量高。(2)预制构件的模板可以重复使用，现浇部分施工时，可以利用预制构件作脚手架和模板，比整体式结构省工省料，并缩短工期。(3)采用预应力技术，应用高强度钢材以节省用钢量，提高了构件在施工阶段的抗裂性。(4)体积小、重量轻、运输吊装都比较方便，比装配式结构的灵活性和适用性更大。（5）这种预制构件楼板带有预应力，偏心距为预应力钢筋至构件截面形心的距离，因此该预制板会产生一定反拱值。偏心距大反拱值大，偏心距小反拱值小。

国内现有楼板中，现浇混凝土楼板费工费料、施工周期长，需要支模、拆模，施工效率低；预制装配式混凝土楼板与梁柱连接节点较为复杂，整体性较差；压型钢板组合混凝土楼板减少了房间净高，需做防火处理及装修吊顶；预应力混凝土平板叠合楼板、圆孔板叠合楼板、夹芯混凝土叠合楼板等现有的叠合楼板有预制平板抗弯刚度较低，平板较厚，运输易折断，施工时跨中需设置支撑等缺点。

发明内容

针对以上的技术不足，本发明提供一种成本低廉、加工方便，性能优越、使用寿命长的钢腹板预应力混凝土叠合板。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种钢腹板预应力混凝土叠合板，包括底板、至少一条钢腹板（钢腹板形状可以是波纹钢腹板或直钢板等）、至少一条翼缘（翼缘可以为混凝土翼缘或钢翼缘等）；所述钢腹板和翼缘的数量相同，钢腹板垂直固定设置在翼缘和底板之间。

所述翼缘的数量为两条或以上，翼缘相互平行设置。

根据本发明优选的，所述底板为内部设置有预应力钢筋的混凝土板；所述翼缘为内部设置有钢筋的钢筋混凝土条块；所述多条支撑梁为内部设置有钢筋的钢筋混凝土条块。

根据本发明优选的，所述底板厚度宜为30-40mm，宽度宜为1000mm。

本发明中钢腹板选型有多种：直钢腹板型，波纹钢腹板型（正弦曲线型，梯形等），不连续式钢腹板型，双条平行直钢腹板型等。

本发明中钢腹板可以预制开孔，以便楼板管线、钢筋穿过，孔距为150mm-200mm，孔形状可以是方形、圆形、椭圆形等，孔大小宜不小于30mm。

本发明中翼缘可以为钢筋混凝土翼缘，钢翼缘或其他形式翼缘等。

本发明中各部分构件尺寸随楼板跨度、施工荷载要求等变化而改变。

本发明中后浇叠合部分混凝土应至少高于预制部分翼缘顶部25mm。

本发明的有益效果：

1.本发明所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其成本低廉、加工方便，性能优越、使用寿命长；所述的叠合板具有自重轻，抗弯、抗剪和抗扭承载力高等优点，是十分理想的结构构件。

2.本发明中采用了钢腹板，有效的利用了钢腹板优良的平面外刚度、抗屈曲承载能力，抗剪承载力；在制备叠合板时所使用的模具简单量少，制作方便；可在钢腹板上预留管线孔洞；底板与波纹钢腹板一次浇注成型，没有施工缝，使得成品叠合板质量大大提高。

3.底板上部带肋（肋由钢腹板与翼缘组成），有效减小了底板厚度，提高了预制叠合板的抗弯刚度，并在预应力作用下形成一定的预应力反拱值，提高了预应力使用效率，有效降低生产成本，性能远优于普通预制混凝土叠合板。

4.本发明所述的叠合板与其余带肋预应力混凝土叠合板相比，具有以下实质性的区别和优势特点：

a.本发明有效的利用了钢腹板优良的平面外刚度、抗屈曲承载能力，抗剪承载力，模具简单，制作方便，腹板孔洞可根据线缆设计情况，现场开孔，成本大大降低，制作效率加快,改善了叠合板的力学性能；b.本发明采用的钢腹板比其余带肋预应力混凝土叠合板腹板具有更小的截面，自重更轻；c.本发明可以通过优化钢腹板的外形，使其与底板和翼缘的固定系数大大增加。d.本发明可以根据实际情况选择不同钢腹板形状，及翼缘形式。

附图说明

图1为波纹钢腹板预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图2为单直钢腹板预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图3为双直钢腹板预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图4为波纹钢腹板-钢翼缘预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图5为单直钢腹板-钢翼缘预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图6为双直钢腹板-钢翼缘预应力混凝土叠合板的结构示意图；

图7为单条波纹钢腹板预应力混凝土叠合板的结构示意图；

在图1-7中，1、预应力底板；2、翼缘；3、钢腹板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1-图7所示，一种钢腹板预应力混凝土叠合板，包括预应力底板1、至少一条翼缘2（混凝土、钢或其他形式翼缘），至少一条钢腹板3（单直钢板，双直钢板，波纹钢腹板或其他形式），所述钢腹板3和翼缘2的数量相同，钢腹板3垂直固定设置在翼缘2和预应力底板1之间。

所述预应力底板1为内部设置有预应力钢筋的混凝土板；所述翼缘2为内部设置有钢筋的钢筋混凝土条块或采用钢翼缘等形式；所述钢腹板3的形式有多种（本实施例优选了3种）。

所述预应力底板1的混凝土板的材质为C50混凝土；所述钢腹板预应力混凝土叠合板尺寸随工程实际而定；预应力钢筋优选1570级φ^H4.8消除应力螺旋肋钢丝。

实施例1中，如图1所示，钢腹板3为波纹钢腹板，数量两条，翼缘为混凝土翼缘，相互平行设置。

实施例2中，如图2所示，钢腹板3为单直钢腹板，数量两条，翼缘为混凝土翼缘，相互平行设置。

实施例3中，如图3所示，钢腹板3为双直钢腹板，数量两条，翼缘为混凝土翼缘，相互平行设置。

实施例4中，如图4所示，钢腹板3为波纹钢腹板，数量两条，翼缘为钢翼缘，相互平行设置。

实施例5中，如图5所示，钢腹板3为单直钢腹板，数量两条，翼缘为钢翼缘，相互平行设置。

实施例6中，如图6所示，钢腹板3为双直钢腹板，数量两条，翼缘为钢翼缘，相互平行设置。

实施例7中，如图7所示，钢腹板3为波纹钢腹板，数量一条，翼缘为混凝土翼缘。

试验数据：

对本发明所述的钢腹板预应力混凝土叠合板进行抗弯承载力试验。板尺寸为：预应力底板1宽1000mm，长度2850mm，净跨2700mm（两端支座搁置长度75mm）；钢腹板3形式为2条正弦形波纹钢腹板如图1，钢腹板3的高35mm，钢腹板3的厚度1.5mm，钢腹板的开孔为Φ30200；翼缘2为混凝土翼缘，2条混凝土翼缘宽150mm，长2850mm，厚35mm；在对波纹腹板预应力混凝土叠合板进行抗弯承载力实验时采用单位重量为10kg的沙袋，以分级加载形式（每级加载160Kg，16个沙袋，共计加载15级）均匀放置在所述的叠合板上，以模拟均布荷载。试验结果得出：跨度为2700mm的波纹腹板预应力混凝土叠合板的开裂荷载4.01kN/m²＞3.5kN/m²（施工阶段总荷载），跨中挠度为17mm＜L/200=20.2mm，其中L为波纹腹板预应力混凝土叠合板的跨度，抗弯承载力8.5kN/m²，满足强度与刚度要求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，包括底板、至少一条钢腹板、至少一条翼缘；所述钢腹板和翼缘的数量相同，钢腹板垂直固定设置在翼缘和底板之间。

2.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述翼缘的数量为两条或以上，翼缘相互平行设置。

3.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述底板为内部设置有预应力钢筋的混凝土板；所述翼缘为内部设置有钢筋的钢筋混凝土条块。

4.如权利要求3所述的一种钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述混凝土板的材质为C50混凝土；在底板内均匀设置有预应力钢筋；所述预应力钢筋宜为1570级φ^H4.8消除应力螺旋肋钢丝。

5.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述底板厚度为30-40mm，宽度为1000mm。

6.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述钢腹板为直钢腹板型、波纹钢腹板型、不连续式钢腹板型或双条平行直钢腹板型。

7.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述钢腹板预制开孔，孔距为150mm-200mm，孔形状是方形、圆形或椭圆形，孔不小于30mm。

8.如权利要求1所述的钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述翼缘为钢筋混凝土翼缘或钢翼缘。

9.如权利要求8所述的一种钢腹板预应力混凝土叠合板，其特征在于，所述翼缘为混凝土翼缘，在翼缘内均匀设置有2条钢筋，所述钢筋为2φ6HPB300级钢筋。