裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程領域，具體涉及一種密肋樓蓋及其施工方法。
【背景技術】
[0002]由于普通鋼筋混凝土樓蓋的主次梁截面及樓板厚度較大，導致其結構自重通常占整個建筑總重量的30%~40%，高層鋼筋混凝土建筑中，樓蓋自重則占總自重的50%~60%，而在跨度超過9m的大柱網(wǎng)建筑中，該比重將達60%~80%。因此設法減輕樓蓋的自重，對于減小整個建筑物的重量至關重要。而較高的主次梁截面也影響了樓層的實用凈空。
[0003]普通的鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁板樓蓋，在施工現(xiàn)場需搭設大量的模板，且在進行大面積現(xiàn)澆混凝土時易發(fā)生開裂現(xiàn)象，施工周期長，不符合我國“建筑工業(yè)化”和“綠色環(huán)保施工”的要求。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種受力合理、自重輕、剛度大、現(xiàn)場無需模板的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋及其施工方法。
[0005]技術方案:本發(fā)明提供了一種裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，包括形成交叉梁系的鋼板梁以及安裝在交叉梁上的預制板，所述鋼板梁的橫截面為U形，在U形鋼板梁的內側間隔地固定有四邊形的抗滑移連接件，所述交叉梁系的四角與周邊的框架柱連接。
[0006]優(yōu)選的，所述鋼板梁在其內側沿長度方向每隔300~500mm設置抗滑移連接件，可防止鋼板梁與后澆的混凝土之間發(fā)生滑移，以確保兩者共同工作。
[0007]進一步，所述鋼板梁由3~5mm的薄鋼板彎折成型，縱向及橫向的鋼板梁通過螺栓或焊接拼接成交叉梁系。
[0008]進一步，所述預制板的周邊設有角鋼邊框，以便與鋼板梁的翻邊連接。
[0009]進一步，所述預制板為鋼纖維水泥增強預制板，由細鋼筋網(wǎng)與鋼纖維水泥澆制而成。
[0010]進一步，由于本發(fā)明所述預制板的跨度為l~2m，因此厚度為40~60mm，僅為普通鋼筋混凝土樓板厚度的一半左右，使樓蓋的結構高度和自重明顯降低，與傳統(tǒng)的樓蓋相比，可減輕自重40%左右，增加凈空200mm以上。
[0011]優(yōu)選的，所述框架柱為鋼筋混凝土框架柱或鋼框架柱。
[0012]上述裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的施工方法，將薄鋼板彎折成U形鋼板梁，并在鋼板梁的內側沿長度方向間隔地點焊抗滑移連接件，將縱、橫向的鋼板梁拼接成垂直相交的交叉梁系，并與周邊的框架柱連接，在交叉梁系的各翻邊上安裝預制板，最后在U形鋼板梁內澆注混凝土，使鋼板梁與預制板可靠連接形成整體樓蓋。
[0013]進一步，根據(jù)樓蓋的跨度及使用荷載，通過有限元受力分析，確定U形鋼板梁的橫截面尺寸及鋼板厚度、抗滑移連接件的間距、預制板的厚度及配筋。
[0014]有益效果:1、樓蓋自重輕；本發(fā)明由鋼板梁構成的交叉梁系使得預制板的跨度大大減小，因此其厚度可減小至普通鋼筋混凝土樓板厚度的一半左右；另一方面，本發(fā)明U形鋼板梁的承載力高于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土梁，因此其梁高小于同跨度的傳統(tǒng)梁，故自重也有所減?。痪C上，本發(fā)明的樓蓋自重相比于鋼筋混凝土傳統(tǒng)樓蓋可減重40%以上，相應的地基反力和地震作用力也將顯著減小，由此直接導致基礎深度和土方開挖量的減少以及基坑支護等費用的節(jié)省將十分明顯；
2、結構高度低；由于在本發(fā)明的樓蓋中，U形鋼板梁的高度明顯低于鋼筋混凝土傳統(tǒng)樓蓋的梁高，從而降低了樓蓋的結構高度，可直接壓縮建筑層高，在保持建筑總高度不變的情況下，可增加樓層數(shù)量；例如一棟30層的高層建筑，若采用本發(fā)明的新型樓蓋，則平均每層的層高至少可降低200_左右，便可額外新增兩個標準層的建筑面積，由此帶來的直接經(jīng)濟效益十分可觀；
3、現(xiàn)場無需支模；由于本發(fā)明中的U形鋼板梁，除代替受力鋼筋外，兼起模板的作用，因此采用本發(fā)明的新型樓蓋結構無需任何模板，既節(jié)省了模板工程的造價，又大大縮短了施工周期；
4、施工快捷、綠色環(huán)保；與現(xiàn)有的鋼筋混凝土樓蓋結構相比，留給現(xiàn)場的只有鋼板梁中極少量的混凝土澆筑工作，從而使操作工人在現(xiàn)場的工作量降到最低程度，真正實現(xiàn)了快速化綠色施工，帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的構造示意圖；
圖2為裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的俯視圖；
圖3為U形鋼板梁的橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發(fā)明技術方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0017]實施例:一種裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，如圖1、2所示，包括鋼板梁1、抗滑移連接件2、預制板4以及框架柱3。本實施例中的樓蓋跨度為6mX6m，樓面使用活荷載為每平米2KN，鋼板梁I的橫截面為開口向上的U形，由3mm的薄鋼板彎折成型，鋼板梁I的寬和高分別為150_和220_。橫向及縱向的鋼板梁I拼接成交叉梁系結構，鋼板梁I的內側每隔300mm焊接一個抗滑移連接件2，如圖3所示，抗滑移連接件2是一個由薄鋼板加工成的四邊形部件，可防止鋼板與后澆的混凝土 6之間發(fā)生滑移，以確保兩者共同工作。預制板4為40_厚的鋼纖維水泥增強預制板4，由細鋼筋網(wǎng)與鋼纖維水泥澆制而成，周邊設有角鋼邊框5，通過與鋼板梁I的翻邊連接安裝在交叉梁系的區(qū)格之間。交叉梁系的四角分別與鋼筋混凝框架或鋼框架柱3連接。
[0018]上述裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的施工方法:首先，將薄鋼板經(jīng)彎折機成型制成U形鋼板梁1，并在鋼板梁I的內側沿縱向每隔一定間距點焊抗滑移連接件2，再將鋼板梁I運至施工現(xiàn)場。通過螺栓或焊接方式，將縱、橫向的U形鋼板梁I拼裝成交叉梁系，并與周邊的鋼筋混凝土框架或鋼框架柱3的側面連接。在交叉梁系的區(qū)格之間，安裝鋼釬維水泥增強預制板4。然后在U形鋼板梁I內澆注混凝土 6，使梁與板有效連接形成整體樓蓋，即完成樓蓋的全部安裝工作。
[0019]本實施例裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，既吸取了裝配式樓蓋“工業(yè)化生產(chǎn)”和現(xiàn)澆樓蓋“整體性好”的優(yōu)點，又避免了大面積現(xiàn)澆混凝土易開裂、施工周期長等缺點。僅在鋼板梁I內澆筑有限的混凝土，使現(xiàn)場作業(yè)量降到最低程度。該結構具有跨度大、自重輕、無需任何模板、施工方便快捷、綜合造價低等特點，是一種適合于大柱網(wǎng)、大開間的新型樓蓋結構體系。
[0020]由于密肋梁中的U形鋼板梁1，依靠內置的抗滑移連接件2與混凝土協(xié)同受力，因此梁內無需配置受力鋼筋。前期的試驗研究表明，該新型組合樓蓋結構的整體剛度大、承載力高，表現(xiàn)為典型的延性破壞特征。在同樣的設計荷載下，比同跨度的鋼筋混凝土樓蓋減輕自重40%左右，每層可增加凈空200mm以上，具有良好的綜合經(jīng)濟效益。
【主權項】
1.一種裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:包括形成交叉梁系的鋼板梁以及安裝在交叉梁上的預制板，所述鋼板梁的橫截面為U形，在U形鋼板梁的內側間隔地固定有四邊形的抗滑移連接件，所述交叉梁系的四角與周邊的框架柱連接。2.根據(jù)權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述鋼板梁在其內側沿長度方向每隔300~500mm設置抗滑移連接件。3.根據(jù)權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述鋼板梁由3~5_的薄鋼板彎折成型，縱向及橫向的鋼板梁通過螺栓或焊接拼接成交叉梁系。4.根據(jù)權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述預制板的周邊設有角鋼邊框。5.根據(jù)權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述預制板為鋼纖維水泥增強預制板，由細鋼筋網(wǎng)與鋼纖維水泥澆制而成。6.根據(jù)權利要求1或5所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述預制板的跨度為l~2m，厚度為40~60mmo7.根據(jù)權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋，其特征在于:所述框架柱為鋼筋混凝土框架柱或鋼框架柱。8.如權利要求1所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的施工方法，其特征在于:將薄鋼板彎折成U形鋼板梁，并在鋼板梁的內側沿長度方向間隔地點焊抗滑移連接件，將縱、橫向的鋼板梁拼接成垂直相交的交叉梁系，并與周邊的框架柱連接，在交叉梁系的各翻邊上安裝預制板，最后在U形鋼板梁內澆注混凝土，使鋼板梁與預制板可靠連接形成整體樓至ΠΠ ο9.根據(jù)權利要求8所述的裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋的施工方法，其特征在于:根據(jù)樓蓋的跨度及使用荷載，通過有限元受力分析，確定U形鋼板梁的橫截面尺寸及鋼板厚度、抗滑移連接件的間距、預制板的厚度及配筋。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝配整體式無筋混凝土密肋樓蓋及其施工方法，包括形成交叉梁系的鋼板梁以及安裝在交叉梁上的預制板，鋼板梁的橫截面為U形，在U形鋼板梁的內側間隔地固定有四邊形的抗滑移連接件，交叉梁系的四角與周邊的框架柱連接；在鋼板梁的內側沿長度方向間隔地點焊抗滑移連接件，將縱、橫向的鋼板梁拼裝成垂直相交的交叉梁系，并與周邊的框架柱連接，在交叉梁系的各翻邊上安裝預制板，最后在U形鋼板梁內澆注混凝土。本發(fā)明由于預制板區(qū)格的跨度較小，板厚可減小至普通鋼筋混凝土樓板厚度的一半左右，且由于U形鋼板梁的高度低于同跨度鋼筋混凝土傳統(tǒng)樓蓋的梁高，從而顯著減輕了樓蓋的自重，并有效降低了樓蓋的結構高度；現(xiàn)場施工方便快捷、無需任何模板、綠色環(huán)保。
【IPC分類】E04G21/00, E04B5/21
【公開號】CN105019589
【申請?zhí)枴緾N201510502045
【發(fā)明人】趙才其, 馬軍, 馬濟魯, 趙雅婷
【申請人】東南大學
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年8月14日