本實(shí)用新型涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋及其施工方法。

背景技術(shù)：

在鋼結(jié)構(gòu)建筑中樓蓋結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆混凝土樓板、鋼筋桁架樓承板、壓型鋼板組合樓板等樓板形式，樓板擱置于鋼梁上翼緣，通過(guò)設(shè)置栓釘剪力連接件協(xié)同樓板與鋼梁變形，使兩者能共同工作。上述樓蓋形式由于經(jīng)濟(jì)性好、施工簡(jiǎn)便在鋼結(jié)構(gòu)建筑中獲得了廣泛應(yīng)用。但其鋼梁尺寸較大，應(yīng)用于住宅建筑中會(huì)導(dǎo)致鋼梁位置形成突出于室內(nèi)的棱角，影響室內(nèi)觀(guān)瞻和使用效果；此外其樓板跨度有限，導(dǎo)致柱網(wǎng)較為密集，難以發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)、跨越能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，限制了鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。發(fā)展適應(yīng)于鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)、跨越能力強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)樓蓋結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)具有大柱網(wǎng)、大開(kāi)間、靈活劃分房間特色的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)住宅研究的重要技術(shù)問(wèn)題。

在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的現(xiàn)澆輕質(zhì)填芯鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)通過(guò)在混凝土板受力較小的部位埋置密度小、造價(jià)低的輕質(zhì)材料來(lái)減少混凝土用量，降低結(jié)構(gòu)自重，能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)。但其應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)住宅尚存在以下缺點(diǎn)：（1）需要現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)滿(mǎn)堂紅腳手架，支模綁扎鋼筋，澆筑混凝土，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量大，不能滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)建筑快速裝配的需求。（2）與鋼柱連接困難，板帶負(fù)彎矩鋼筋與鋼柱連接難以處理。（3）抗震能力較差，在地震區(qū)的適用高度受到很大限制。（4）抗沖切能力較弱，通常要設(shè)置柱帽，影響室內(nèi)空間利用。以上種種問(wèn)題，導(dǎo)致其難以應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)住宅中。

因此，尋求大跨度、裝配式施工、抗震能力強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu)樓蓋形式成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，使用方便，并且能夠適應(yīng)大跨度、裝配式施工且抗震能力強(qiáng)的裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋；具體技術(shù)方案為：

一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋，包括鋼梁、預(yù)制底板、肋梁、填充體和現(xiàn)澆混凝土層；所述鋼梁為H型截面；由上翼緣、腹板和下翼緣組成；所述下翼緣比上翼緣寬。

進(jìn)一步，所述下翼緣比上翼緣寬40~120mm。

進(jìn)一步，所述腹板上設(shè)置有通孔，所述通孔中設(shè)置有貫通鋼筋。

進(jìn)一步，所述裝配式空心樓蓋上端面高于所述鋼梁上翼緣50~120mm或與之平齊。

進(jìn)一步，所述預(yù)制底板在工廠(chǎng)預(yù)制，由混凝土、板底鋼筋和箍筋組成；預(yù)制底板兩側(cè)留有槽口，所述槽口高度為所述鋼梁下翼緣厚度加10~30mm；槽口寬度為20~60mm。

進(jìn)一步，所述肋梁為一字型或井字形，由混凝土澆筑形成，肋梁中設(shè)置有箍筋；所述肋梁在工廠(chǎng)與所述預(yù)制底板整體預(yù)制，或在現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成。

進(jìn)一步，所述現(xiàn)澆混凝土層在現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成，所述現(xiàn)澆混凝土層中配置有雙向鋼筋網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述填充體為箱形、條形；設(shè)置于所述預(yù)制底板上方，所述肋形成的網(wǎng)格內(nèi)。

本實(shí)用新型所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋可以采用裝配式施工，鋼梁可以起到施工時(shí)支撐預(yù)制板的作用，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需支模，施工速度快。結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，鋼梁可以替代部分空心樓蓋柱上板帶鋼筋，避免柱上板帶負(fù)彎矩筋與柱連接的難題。因此，上述裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋及其施工方法可以應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是在鋼結(jié)構(gòu)住宅中具有較好的推廣應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為局部A放大圖；

圖4為本實(shí)用新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為鋼梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為鋼梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為鋼梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為預(yù)制底板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、鋼柱；2、鋼梁；2-1、上翼緣；2-2、下翼緣；2-3、腹板通孔；2-4、栓釘；2-5、肋板；2-6、腹板；2-7、鋼筋孔；3、填充箱；4、鋼筋；5、預(yù)制底板；5-1、肋梁；6、貫通鋼筋。

具體實(shí)施方式

下面利用實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說(shuō)明。本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。

為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位），這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。

如圖1至4所示，本實(shí)施例中的裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋，包括鋼梁2、預(yù)制底板5、肋梁5-1、填充箱3和現(xiàn)澆混凝土層；鋼梁2通過(guò)焊接或螺栓與鋼柱1連接，形成鋼架結(jié)構(gòu)；鋼梁可以起到施工時(shí)支撐預(yù)制板的作用，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需支模，施工速度快。預(yù)制底板5鋪設(shè)在樓蓋結(jié)構(gòu)的層底。

鋼梁2為H型截面；由上翼緣2-1、腹板2-6和下翼緣2-2組成；下翼緣2-2比上翼緣2-1寬?？梢允瓜乱砭?-2比上翼緣2-1寬40~120mm。不僅方便預(yù)制底板5的鋪設(shè)操作，還可以降低鋼梁的重量，使整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量更輕。

澆筑現(xiàn)澆混凝土層時(shí)，澆筑后的裝配式空心樓蓋上端面最好高于鋼梁2的上翼緣2-1的上端面50~120mm，至少與上翼緣2-1的上端面平齊。

如圖2、圖3所示，預(yù)制底板5在工廠(chǎng)預(yù)制，由混凝土、板底鋼筋和箍筋組成；預(yù)制底板5兩端下側(cè)留有槽口，槽口高度為鋼梁2的下翼緣2-2厚度加10~30mm；槽口深度為20~60mm。

還可以在預(yù)制底板5上設(shè)置肋梁5-1；肋梁5-1在工廠(chǎng)與預(yù)制底板5整體預(yù)制，或在現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成；預(yù)制底板5內(nèi)設(shè)置有鋼筋，兩端設(shè)置有底板防裂筋。

如圖5所示，鋼梁2由上翼緣2-1、下翼緣2-2和腹板組成；上翼緣2-2的頂面低于腹板2-6的頂端高度；靠近腹板2-6頂側(cè)設(shè)置有通孔作為鋼筋4的鋼筋孔2-7。腹板2-6上設(shè)置有腹板通孔2-3，腹板通孔2-3可以是圓形，也可以如圖7所示，是方形，也可以是橢圓形或者其他形狀?，F(xiàn)澆混凝土層澆筑時(shí)，混凝土可以通過(guò)腹板通孔2-3連接在一起。將鋼梁2也澆筑進(jìn)現(xiàn)澆混凝土層。

腹板2-6的正反兩面焊接肋板2-5可以提高鋼梁2的強(qiáng)度，同時(shí)，肋板2-5與上翼緣2-1和下翼緣2-2構(gòu)成的槽狀結(jié)構(gòu)，提高了鋼梁2與現(xiàn)澆混凝土層的連接強(qiáng)度。

在腹板通孔2-3中設(shè)置有貫通鋼筋6。通過(guò)貫通腹板通孔2-3中貫通鋼筋6，提高鋼梁2兩側(cè)的現(xiàn)澆混凝土層連接強(qiáng)度。貫通鋼筋6的長(zhǎng)度大于鋼梁2下翼緣2-2寬度的兩倍。

如圖6所示，上翼緣2-1焊接在腹板2-6的頂端；上翼緣2-1的頂面焊接有一列栓釘2-4。腹板2-6正反兩面的肋板2-5可以替換為槽鋼，槽鋼開(kāi)口方向與鋼梁2的長(zhǎng)度方向平行；嵌在現(xiàn)澆混凝土層中，提高鋼梁2與現(xiàn)澆混凝土層的連接強(qiáng)度。

如圖8所示，預(yù)制底板5還可以澆筑肋筋；在工廠(chǎng)預(yù)制時(shí)澆筑肋梁5-1相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)澆筑肋梁5-1加工方便，便于維護(hù)和保證澆筑質(zhì)量。當(dāng)然，也可以現(xiàn)場(chǎng)澆筑肋梁5-1。肋梁5-1可以是一字型或者井字形，網(wǎng)格狀等形狀，由混凝土澆筑形成。在肋梁5-1中設(shè)置有鋼筋作為箍筋，提高肋梁5-1的強(qiáng)度。優(yōu)選地，將填充箱3與預(yù)制底板5在工廠(chǎng)內(nèi)一同預(yù)制，可以進(jìn)一步降低現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量，減少現(xiàn)場(chǎng)放置填充箱3并固定的施工工序，縮短工期。

現(xiàn)澆混凝土層在現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成，現(xiàn)澆混凝土層中配置有鋼筋網(wǎng)；鋼筋網(wǎng)由兩個(gè)方向的貫通鋼筋4交錯(cuò)形成，稱(chēng)為雙向鋼筋網(wǎng)。圖中鋼筋網(wǎng)格為矩形；當(dāng)然，鋼筋網(wǎng)的形狀不限于圖1-圖4中的鋼筋交叉方向；還可以改變貫通鋼筋4之間的夾角形成網(wǎng)孔為菱形或平行四邊形等其他形狀的鋼筋網(wǎng)。

填充箱3的頂面為正方形或者長(zhǎng)方形；設(shè)置于預(yù)制底板5上方，肋梁5-1形成的網(wǎng)格內(nèi)。

為了縮短安裝時(shí)間，鋼柱A采用法蘭式裝配結(jié)構(gòu)。鋼柱A可以分為多段，將兩段鋼柱的連接端分別焊接法蘭盤(pán)和連接節(jié)點(diǎn)，通過(guò)螺栓將多段鋼柱組裝在一起，形成整體。為了提高連接強(qiáng)度，法蘭盤(pán)的厚度大于連接節(jié)點(diǎn)翼緣板的厚度的1.5倍。

在連接節(jié)點(diǎn)上設(shè)置牛腿梁用以連接鋼梁A，同時(shí)，使得鋼柱上的連接組裝螺栓靠近樓蓋，方便利用混凝土覆蓋連接節(jié)點(diǎn)，避免連接處生銹影響連接強(qiáng)度。

本實(shí)用新型還提供了上述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋的施工方法，包括以下步驟：

1）在工廠(chǎng)綁扎預(yù)制底板鋼筋，澆筑混凝土并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，完成所述預(yù)制底板5預(yù)制；

2）在工廠(chǎng)制作腹板設(shè)置有貫通腹板正反面的通孔的鋼梁2；

3）在施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝鋼梁2，并與鋼柱連接；連接方式可以采用焊接，也可以采用螺栓連接；

4) 在施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝預(yù)制底板5，擱置在鋼梁2的下翼緣2-2上；

5）布置、固定填充箱3，將貫通鋼筋6穿過(guò)腹板通孔2-3，固定在腹板通孔2-3內(nèi)；

6）綁扎現(xiàn)澆混凝土層雙向鋼筋網(wǎng)；

7）澆筑現(xiàn)澆混凝土層，完成裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋施工。

本實(shí)用新型所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋及其施工方法具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）裝配式施工，鋼梁可以起到施工時(shí)支撐預(yù)制板的作用，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需支模，施工速度快；

（2）樓蓋自重輕，跨越能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度樓蓋。

（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，鋼梁可以替代部分空心樓蓋柱上板帶鋼筋，避免柱上板帶負(fù)彎矩筋與柱連接的難題。

（4）受力性能好，鋼梁起到抗沖切銷(xiāo)鍵的作用，解決了空心樓蓋抗沖切能力弱的難題，避免設(shè)置柱帽。

（5）連接方便，鋼梁與鋼柱可采用常規(guī)的栓焊連接或鉸接連接方式，連接簡(jiǎn)便。

（6）抗震性能好，通過(guò)設(shè)置的抗剪連接構(gòu)造，能夠保證鋼梁與空心樓板的協(xié)同工作，在鋼梁與空心樓板相交的實(shí)心區(qū)由于縱筋和箍筋約束形成類(lèi)似于型鋼混凝土暗梁的效果，抗震性能較好。

因此，上述裝配式鋼結(jié)構(gòu)疊合空心樓蓋及其施工方法可以應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是在鋼結(jié)構(gòu)住宅中具有較好的推廣應(yīng)用前景。

上述示例只是用于說(shuō)明本實(shí)用新型，除此之外，還有多種不同的實(shí)施方式，而這些實(shí)施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本實(shí)用新型思想后能夠想到的，故，在此不再一一列舉。