專利名稱：用作人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料領(lǐng)域，涉及一種鋼筋混凝土疊合承載構(gòu)件，特別是涉及一種用作6級(jí)及以下人防地下室頂板或上面有覆土，跑消防車的地下室板頂?shù)拇罂缍却蠛奢d預(yù)應(yīng)力槽形疊合板。
背景技術(shù)：
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土槽形板是梁板結(jié)合的預(yù)制鋼筋混凝土承載構(gòu)件，由寬大的面板和兩根窄而高的肋組成。其面板既是橫向承重結(jié)構(gòu)，又是縱向承重肋的受壓區(qū)。所以大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土槽形板具有良好的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，明確的傳力層次，簡潔的幾何形狀，是一種可制成大跨度、大荷載、大覆蓋面積的并且比較經(jīng)濟(jì)的承載構(gòu)件。但是，目前在6級(jí)及以下人防地下室和車庫建設(shè)中都是8米X8米左右柱網(wǎng)或8米X 6米柱網(wǎng)，不僅造價(jià)高、施工周期長，而且，空間利用率極低，車位數(shù)量較小，又不美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前6級(jí)及以下人防地下室、車庫的以上問題，提供一種用作地下車庫板頂?shù)拇罂缍却蠛奢d預(yù)應(yīng)力槽形疊合板從而簡化建筑結(jié)構(gòu)，節(jié)省工期、節(jié)省造價(jià)、節(jié)省土地，特別是節(jié)省開挖面積或節(jié)省車位，提高地下車庫和6級(jí)及以下人防地下室的檔次。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一用低松弛預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋作槽形板主筋，利用預(yù)應(yīng)力板的彈塑性變形恢復(fù)力特性系數(shù)，提高構(gòu)件在核爆沖擊波短期效應(yīng)作用下的抗力I用普通網(wǎng)片、小肋、埋件鋼筋和混凝土制作而成。關(guān)于人防預(yù)應(yīng)力混凝土板彈塑性變形恢復(fù)力特征系數(shù)的說明(一 )構(gòu)件變形及其恢復(fù)的一般概念I(lǐng).任何材料構(gòu)件當(dāng)在約束條件下受力或作用后均發(fā)生變形。在彈性變形范圍內(nèi)，施加力或作用消除后制變形復(fù)還；在彈塑性階段，施加力或作用消除后，其變形的恢復(fù)程度隨材料結(jié)構(gòu)的性質(zhì)不同而不同。主要區(qū)別為舉以下幾例(I)低延性或脆性材料，在此階段的前期就會(huì)斷裂或失效，不僅變形難以恢復(fù)，而且永久失去承載力而破壞。這也是有關(guān)規(guī)范(如人口規(guī)范、抗震規(guī)范)禁用這類材料的主要原因。(2)非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于構(gòu)件中鋼筋和混凝土的工作機(jī)理和設(shè)計(jì)原理，法定了這種構(gòu)件處于彈塑性變后不具有變形恢復(fù)的性能。(3)就預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件而言，其彈塑性變形恢復(fù)力持性也隨材料構(gòu)成不同相差較大①我國早期的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，因采用低強(qiáng)鋼筋和混凝土材料，不僅限制了構(gòu)件的跨度(如早期的預(yù)應(yīng)力大型板跨度在6m左右，雙T板在9m左右)的增大帶來的變形(含抗裂度)控制難題，也有設(shè)計(jì)理念上的問題。②我國近年來由于引進(jìn)高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋后開展的大跨度預(yù)應(yīng)力試驗(yàn)和結(jié)論研究后，才賦予了這種構(gòu)件不僅具有需要的跨度，而且也具有良好的變形性能。這是目前工程界比較一致贊用的高延性性能構(gòu)件的新起點(diǎn)。提到延性這是工程界，尤指抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則。它是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在力或力作用下以變形的方式吸收或釋放能量的一種特性，而延性系數(shù)則是衡量其變形能力的標(biāo)志之一。( 二)預(yù)應(yīng)力雙T板為高延性和變形恢復(fù)力特性的構(gòu)件I、根據(jù)我國的大量試驗(yàn)研 究，這類構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則已先后納入到我國的有關(guān)規(guī)范。如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ10-89.GB50010-2002及《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ321-90、GB50204-2002,以及區(qū)域、地方標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。I.預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板彈塑性變形恢復(fù)力系數(shù)的來源(I)試驗(yàn)表明，在構(gòu)件的高跨比大于15后，構(gòu)件的破壞主要由規(guī)范規(guī)定的破壞標(biāo)志I控制，即受抗區(qū)主筋處最大裂縫寬度大I. 5mm或撓度大于跨長的1/50，而且多為后者。如GBJ321-90規(guī)定[Yu]為I. 45，GB50204-2002調(diào)整為[Yu]為I. 35。即構(gòu)件變形抗變的承載能力至少達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的I. 45倍或I. 35倍。試驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)上述規(guī)定破壞準(zhǔn)則下卸載后，受損構(gòu)件仍具有很好的恢復(fù)變形，包括裂縫閉合的性能，這說明了這種構(gòu)件中的鋼筋和混凝土具有非常好的整體工作性能，即不會(huì)出現(xiàn)預(yù)筋斷裂、預(yù)筋錨固失效或破壞情況。而根據(jù)對(duì)建造構(gòu)件的檢驗(yàn)也完全證明了這個(gè)問題。在此僅以過去的幾個(gè)構(gòu)件檢驗(yàn)結(jié)果描述如下，作為代表①DT30B-1雙T板，C50、14 # J、15.24鋼絞線，承載力檢驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)值為7. 97KN/m2，最大加載值為12. 12KN/m2，承載力檢驗(yàn)系數(shù)高達(dá)I. 52，抗裂度為I. 2，最大加載(12. 12KN/m2)時(shí)裂縫寬度為0. 8mm，加載至12. 12KN/m2持荷并未出現(xiàn)規(guī)范設(shè)定的承載能力極限狀態(tài)的檢驗(yàn)標(biāo)志1，有關(guān)方協(xié)商后停止加載，即未按規(guī)范要求壓致破壞。該構(gòu)件試驗(yàn)和卸荷后的表現(xiàn)成為當(dāng)時(shí)的一個(gè)熱點(diǎn)。②在完成了遼2006G403后進(jìn)行了兩個(gè)構(gòu)件的檢驗(yàn)DT15和DT24，其破壞表征均為GB50204規(guī)定的標(biāo)志1，如DT24，承載力檢驗(yàn)系數(shù)[Yu]彡I. 35，裂縫寬度為0. 9mm，小于
I.5mm。另外對(duì)采用本技術(shù)的其它單位，如金潮公司雙T板、大連構(gòu)件公司雙T板、徐州大翼構(gòu)件公司板的檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)均符合上述規(guī)定的檢驗(yàn)標(biāo)志。由于這種構(gòu)件設(shè)計(jì)方法和質(zhì)量控制的不斷提高其質(zhì)量水平比較穩(wěn)定。(2)預(yù)應(yīng)力人防板完全可利用這種板的彈塑性變形恢復(fù)力特征系數(shù)，提高構(gòu)件的抗力，也是本人防板在該設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)突破或進(jìn)步。人防構(gòu)件在核爆沖擊波作用下的幾秒或數(shù)十秒期間短暫范圍，既有壓波又有吸波，而這種構(gòu)件的變形能力要比在並核爆即靜力加載下的變形能力(變形、吸收能量)和變形恢復(fù)性能要好得多。其在靜力試驗(yàn)出現(xiàn)的破壞標(biāo)征為“長期效應(yīng)”為更不利，而在核爆作用下加速短期效應(yīng)，它是和材料的強(qiáng)度提高相適應(yīng)的。因而是有利的和安全可靠的。這是這種構(gòu)件的基本發(fā)明理念。(3)在本人防板設(shè)計(jì)構(gòu)造方面加強(qiáng)了構(gòu)件的抗震能力和二項(xiàng)疊層的抗震構(gòu)造要求，以確保構(gòu)建的整體性，既滿足防水又滿足構(gòu)件的延性發(fā)揮。(4)本構(gòu)件荷載較大和在核爆作用下具有良好的變形能力，構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)采用較低的控制應(yīng)力(6K = 0. 5fptk).這更有利于結(jié)構(gòu)在核爆作用下變形恢復(fù)特性的發(fā)揮。
二 以下列規(guī)格板為例加以說明板跨度16. 8米，板寬I. 2米，肋高0. 9米，用預(yù)應(yīng)力鋼絞線作主筋，用普通網(wǎng)片、小肋、埋件鋼筋和混凝土制作而成，承載力設(shè)計(jì)和在為HVm2左右，用常規(guī)方法作柱網(wǎng)梁和柱可以是6X16. Sm，進(jìn)一步，用作大跨度地下車庫板頂?shù)拇罂缍却蠛奢d預(yù)應(yīng)力槽形疊合板如=16. 8米肋高、0. 9m板寬、I. 2m疊合設(shè)計(jì)荷載Qd為TT/m2左右的槽形板，在柱網(wǎng)6米X 16. 8米左右梁柱網(wǎng)內(nèi)放置在L梁上，L梁主梁可與槽形板頂基本齊平。進(jìn)一步，在板上作現(xiàn)澆層0. 12 0. 17米，并灌縫，進(jìn)一步防水，上加覆土即可。進(jìn)一步，如果需要在板肋內(nèi)置風(fēng)機(jī)管道，則可在板肋上開洞，洞4面密封兩面洞口作風(fēng)機(jī)通道口。如開I米X 0. 4米兩個(gè)，讓開上面翼板受壓區(qū)300左右，讓開下部預(yù)應(yīng)力鋼筋區(qū)2m以上200mm,余0. 4m左右。進(jìn)一步，兩板之間風(fēng)機(jī)管道口之間槽形板間圍繞連接處四周灌縫形成橫向通風(fēng)通道，把兩肋密封形成縱向通風(fēng)通道，而縱向通風(fēng)通道之間在可在主梁上開洞加固通過。這樣就實(shí)現(xiàn)了用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板在地下車庫和6級(jí)及以下人防地下室的應(yīng)用如①16. 8米的跨度解決了 2排車位I排走廊問題，比用現(xiàn)澆多10% 20%的車位或節(jié)省10% 20%的開挖面積；@L梁解決了一部分層高降低問題，疊合板解決了整體性問題，形成了裝配整體式既滿足了構(gòu)件的延性發(fā)揮又解決了鋼性防水問題，荷載在HVm2左右，解決了上部的I. 5 I. 8米的覆土上再走消防車或防核爆問題，槽形比雙T形降低了層高，雖然減少了板寬I. 2m比2. 4m的I倍的有效面積，但整體上減低了造價(jià)80元/m2左右，風(fēng)機(jī)通道口仍為I. 2m沒有減小，又形成了槽形，有利于肋上橫向通風(fēng)口的連接，層高從雙T板I. 2米高減到0. 9m,又留有足夠的肋高開洞。如果按正常的靜力加載的情況，0. 9立肋高，和相同的鋼筋混凝土是不足的，但用于人防地下室完全可以利用這種板的彈塑性變形恢復(fù)力特征系數(shù)，提高構(gòu)件的抗力，從而大大節(jié)省肋高、板高、混凝土和鋼筋而實(shí)現(xiàn)。本構(gòu)件荷載較大和在核爆作用下具有良好的變形能力，構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)采用較低的控制應(yīng)力(6K = 0. 5fptk).這更有利于結(jié)構(gòu)在核爆作用下變形恢復(fù)特性的發(fā)揮。


用作地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖所示本發(fā)明為槽形，跨度為12-22米之間，板寬為I. 2m左右，板高為0.9m左右，承載為3-9T/m2之間，板面上有疊合痕或預(yù)留外露鋼筋。用常規(guī)方法澆柱、L梁，把板斷在L梁上，在其上作現(xiàn)澆層，并灌板縫。如需作風(fēng)機(jī)管道，則可在肋上如上所述位置上開孔洞，并兩板間孔洞連接處圍繞它灌縫，形成橫向通風(fēng)通道，把兩肋密封形成縱向通風(fēng)通道。
權(quán)利要求
1.用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板其特征在于跨度在9米w 22米之間，肋高在O. 8米w I. 5米之間，板寬O. 9米w I. 5米之間，設(shè)計(jì)荷載Qd為3⑵9T/m2之間。
2.如權(quán)利要求I所述的用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板其特征在于板上設(shè)有疊合層。
3.用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板其特征在于用預(yù)應(yīng)力鋼筋作槽形板的主筋，利用預(yù)應(yīng)力板的彈塑性變形恢復(fù)力特性系數(shù)，提高構(gòu)件在核爆沖擊波短期效應(yīng)作用下的抗力。
4.如權(quán)利要求I所述的用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度大荷載預(yù)應(yīng)力槽形疊合板，其特征在于采用較低的控制應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用作6級(jí)及以下人防地下室頂板的大跨度預(yù)應(yīng)力槽形疊合板，其特征在于大跨度、大荷載、窄板寬、低肋高的槽形疊合板，與上部疊合層一起構(gòu)成這一功能構(gòu)件。利用預(yù)應(yīng)力板的彈塑性變形恢復(fù)力特性系數(shù)，提高構(gòu)件在核爆沖擊波短期效應(yīng)作用下的抗力。從而大幅度節(jié)省材料，節(jié)省層高。槽形大荷載滿足地下車庫使用要求；大跨度節(jié)省車位；槽形窄板面，節(jié)省造價(jià)和層高；肋高適中，既能滿足承載要求，又能滿足肋上開通風(fēng)道的要求，并不增加層高，并且槽形橫向通風(fēng)道易連接。使用在地下車庫板頂上，能夠加快工期，降低層高，降低造價(jià)，節(jié)省柱網(wǎng)，增加車位，提高地下車庫的檔次。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102619300SQ201110035199
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者柳忠林 申請(qǐng)人:柳忠林