一种新型钢-混组合现浇空心楼盖

摘要

本发明提供一种新型钢-混组合现浇空心楼盖，包括型钢柱，型钢主梁，砼肋梁、上翼缘板、下翼缘板和网状箱形构件组成。型钢主梁下端采用专用钢模。网状箱形构件由箱顶、箱底和箱身组合；箱顶由混凝土砂浆和增强性材料在模具的作用下制成或网状体与粘合物复合而成。箱底由网状体制作；箱身由网状体制作，网状体的加强筋须竖向放置；网状体包含网状板和加强筋和连接片，网状板和加强筋和连接片形成一个整体。箱底与箱身的转角部位至少有两个构造斜面。下翼缘板中直接复合有网状箱形构件箱底的网状体。本发明是利用混凝土表面张力特性，采用不密封的网状箱形构件替代现有全密封空心和实心填充体作为钢-混组合现浇空心楼盖成孔技术。

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢-混组合现浇空心楼盖，具体涉及一种用网状箱形构件成孔的新型 钢-混组合现浇空心楼盖。

背景技术

目前房屋建筑基本上采用现浇钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构 和筒体结构等结构体系;近些年来钢结构与型钢混凝土结构体系发展，具体方案是，用型钢做 骨架，用压型钢板替代部分构造钢筋和楼盖模板，此效果比钢筋混凝土结构韧性好和承载力 强。但是压型钢板必须安放在型钢梁的上翼缘上端，构造钢筋受到型钢腹板的约束，也只能 布置在型钢的上翼缘板上端，型钢腹板和翼缘板外露的地方需涂防火涂料保护。

CN1310276A的专利公开了在型钢上面铺设压型钢板,然后在压型钢板上面再制作空心 楼盖,该组合楼盖承重能力强。但是在型钢主梁上翼缘上端再做“工字型”受力截面的空心楼 盖,增加了楼盖的总厚度,又增加了成本,钢结构的防火、防锈和自重末妥善解决。

申请人发明了一种现浇型钢混凝土空腔楼盖(ZL200820126232.1),实现了型钢结构与 钢筋混凝土组合空心楼盖;把钢结构和钢筋混凝土结构有效的组合成空心楼盖,解决了现行型 钢结构存在的防火、生锈、隔音、维护、抗剪的问题。但是钢结构一般用于高层建筑,成孔采 用质重的无机空心填充体,相对增加高层建筑的自重,不利于抗震,用密封空心填充体成孔浮 力大。

因此，研制一种质轻、有利于防火、防锈、不产生浮力;用不密封的网状箱形构件替 代现有全密封空心填充体成孔技术,已经成为钢-混组合现浇空心楼盖技术领域创新的急需。

本发明内容

本发明的目的在于提供一种不密封的网状箱形构件替代现有全密封空心填充体成孔 技术,用网状箱形构件作为钢-混组合现浇空心楼盖的新型成孔技术,克服现有钢-混组合现浇 空心楼盖成孔技术存在的缺陷。

本发明的技术方案如下，一种新型钢-混组合现浇空心楼盖，包括型钢柱,型钢主梁, 砼肋梁、上翼缘板、下翼缘板和网状箱形构件组成。其特征在于所述的型钢主梁下端采用专 用钢模。所述的网状箱形构件由箱顶、箱底和箱身组合;所述的箱顶由混凝土砂浆和增强性材 料在模具的作用下制成或网状体与粘合物复合而成。所述的箱底由网状体制作;所述的箱身由 网状体制作,网状体的加强筋须竖向放置;所述网状体包含网状板和加强筋和连接片,所述网 状板和加强筋和连接片形成一个整体。所述的箱底与箱身的转角部位至少有两个构造斜面。 所述的下翼缘板中直接复合有网状箱形构件箱底的网状体。

更为优选的，所述的专用模具是型钢主梁下端的活动式专用模具,采用两块L型钢板 组成U型钢模,为提高U型钢模使用范围,两块L型钢板采取活动式扣接。

更为优选的，所述箱顶中设置有孔洞、不连续隔离条或弧形块凸起、构造斜面、箱顶 边缘有内衬筋和限高控制边;所述孔洞边缘内侧有随孔洞形状的增强肋。所述的不连续隔离条 或弧形块凸起设置在功能预制板表面。所述构造斜面的高度H₁≤100mm、长度L≤150mm。

更为优选的，所述箱顶网格上复合有水泥砂浆或发泡胶或板材,所述的水泥砂浆密实 箱顶的网格或发泡胶膨胀不完全密实箱顶的网格或板材与箱顶网格形成隔挡复合层。

更为优选的，所述的网状箱形构件内侧面的网状体网格中有混凝土砂浆堆聚。

更为优选的，所述箱身的侧面网状体上复合有少量发泡胶,所述的发泡胶膨胀不完全 密实箱身侧面网状体的网格。

更为优选的，所述网状体的网状板和加强筋和连接片的薄钢板厚度P<1mm。所述箱身 网状体中至少设置有两个直径D≥100mm连通孔。所述主梁腹板中预留专用的钢筋小孔和送风 管大孔。

更为优选的，所述网状箱形构件箱顶采用复合板,箱底和箱身采用网状体。

更为优选的，所述箱底用网状体与钢筋混凝土复合,形成钢-混组合现浇空心楼盖下翼 缘板。所述钢-混组合现浇空心楼盖下翼缘板配有受力钢筋。

更为优选的，所述箱底用网状体与渗入的混凝土复合,直接形成钢-混组合现浇空心 楼盖的下翼缘薄底板,所述钢-混组合现浇空心楼盖下翼缘薄底板中含网状箱形构件箱底的 网状体。所述钢-混组合现浇空心楼盖下翼缘板没有配受力钢筋。

本发明的一种新型钢-混组合现浇空心楼盖,网状箱形构件利用专用机械设备和模具, 将混凝土砂浆和增强性材料在模具的作用下制成复合板,再利用专用制网机械制作包含网状 板和加强筋和连接片的网状体,将网状体制作成型后套在复合板边缘的内衬筋和限高控制边 夹角部位。复合板也可以在网状体上粘合发泡胶,发泡胶膨胀后,密实网状体的网格,形成复合 板箱顶;因箱顶是平面放置,混凝土的张力小于混凝土渗透力,混凝土砂浆会从网格中泄漏,故 对网状体箱顶采取不同方式的网格密封措施,当网状箱形构件箱顶边长大于600mm时,在复合 板中设置孔洞,其孔洞边缘的增强肋外缘安装箱顶与箱底中间部位连通支撑的空心体。由于网 状体的作用,网状箱形构件呈现网状片,处于一个不密封的状态,在钢-混组合现浇空心楼盖现 场浇注时,因网状箱形构件不密封性阻挡混凝土时浮力被消失。为了达到钢-混组合现浇空心 楼盖顶板浇注密实光滑,采用网状箱形构件箱顶是复合板,箱底和箱身用网状体,在不采取任 何抗浮措施和混凝土注入的流量控制措施下,因网状体箱底不密封空气,混凝土流动性增强, 一举将钢-混组合现浇空心楼盖下翼缘混凝土浇注密实,拆模后空心楼盖顶板光滑;网状体箱 底与混凝土有机的复合,增强空心楼盖顶板表面质量和坚固度;同时还应将网状体箱身与箱底 的转角部位形成构造斜面,增强底部混凝土的流动性。网状箱形构件的网状箱身不密封性,将 肋梁和上翼缘板中混凝土的剩余拌合水渗出,提高了肋梁和上翼缘板混凝土的标号和强度。剩 余拌合水渗出后减少了上翼缘混凝土初凝水化反映时产生的气泡冒出,提高了上翼缘板密实 度和强度。少量带砂浆的剩余拌合水渗至下翼缘,砂浆与网状箱底复合叠加,进一步提高了下 翼缘刚度。由连接箱顶与箱底的支撑空心体中,从复合板孔洞注入的混凝土凝结后,形成上下 翼缘的支撑,减少了上翼缘板单位面积的受压,提高冲切力,对下翼缘形成支撑,上下照应,平 衡受力。复合板的构造斜面,对构件本身改变平板受力的缺陷,现浇混凝土后,由构造斜面高度 与斜度所占的混凝土与肋梁叠加,增加了肋梁的单位面积,提高肋梁屈服刚度。复合板设置不 连续隔离条或弧形块凸起,供上翼缘的构造钢筋置隔离,使构造钢筋产生握裹力;用不连续隔 离条或弧形块凸起,使构造钢筋直接放在复合板不连续隔离条上,免除隔离垫块和通长固定钢 筋。隔离条不连续性设置,主要防止箱底也采用此板时,阻碍混凝土在箱底的流动。本发明形 成的钢-混组合现浇空心楼盖,在施工时,还可在型钢主梁和砼肋梁的中和轴部位安装短管, 短管将型钢主梁和砼肋梁相邻两边的网状箱形构件连通,利用空心楼盖中所连通的网状箱形 构件形成暗管道,作为输送热风能取暖和消防用防排烟暗风道,梁中预埋的连通短管直径D≥ 100mm,连通短管长度大于型钢主梁和砼肋梁的宽度,在短管中或构造斜面上安装通长电缆式 发热器,补充热能。网状箱形构件内侧面的网状体网格中有混凝土砂浆堆聚,当送风时风速产 生送风噪音,由于混凝土砂浆堆聚起到了吸音的作用,每个网状箱形构件都是一个静音箱。型 钢主梁采用“工字型钢”,钢-混组合空心楼盖结构的支模是支杆置于临时活动式匚钢上,匚 钢上放楼盖模板。在主梁腹板中有预留孔洞,砼肋梁的上部钢筋放在“工字型钢”主梁上翼缘 上端,下部钢筋从主梁腹板中预留孔洞穿过,肋梁纵横交叉形成安放网状箱形构件的网格; 型钢主梁下端的专用模具,采用两块L型钢板组成,两块L型钢模的下端分别采取叠合形式的 活动式扣接。经过上述的过程和管线的预留预埋后,浇注混凝土,保养、拆楼盖底摸后,实现本 发明获得用网状箱形构件成孔的钢-混组合现浇空心楼盖。

附图说明

图1为本发明第一实施例的网状箱形构件A结构剖面图；

图2-1为本发明第二实施例的网状箱形构件A分体平面图；

图2-2为本发明第二实施例的网状箱形构件A组合立面图；

图3为本发明的网状箱形构件A多复合板结构平面图；

图4为本发明的网状箱形构件A多复合板结构剖面图；

图5为本发明的网状箱形构件A中网状体图；

图6为本发明网状箱形构件A钢-混组合空心楼盖结构截面图；

图7为本发明网状箱形构件A“多功能”空心楼盖结构截面图。

具体实施方式

下面结合附图本发明进行进一步说明。

图1为本发明第一实施例的网状箱形构件的剖面图，如图1所示，网状箱形构件由复 合板A1和网状体A2组成。其中网状箱形构件A包含箱顶1、箱底2和箱身3,箱顶1和箱底 2采用混凝土砂浆和增强性材料在机械模具作用下制成的复合板A1，依据建筑设计需要，选 用不同形状和规格的复合板A1。网状体A2用薄钢板制作,薄钢板在专用机械设备的调制作 用下形成网状体A2,网状体A2包含网状板A21和加强筋A22和连接片A23,将网状体A2连接 成筒式网状体,筒式网状体A2套置在复合板A1边缘的内衬筋6和限高控制边7形边的夹角 部位上,网状体A2高度h=网状箱形构件A高度H-箱顶1和箱底2复合板A1的构造斜面高度 H₁。复合板A1的外表面预制有不连续隔离条,形成隔离构造钢筋与复合板A1之间保护层,满 足钢筋握裹力的需求。当网状箱形构件的边长大约600mm时,在复合板A1的中心应预留孔洞 C,孔洞C边的增强肋10外缘安装有箱顶与箱底中间部位连通支撑件5,所述连通支撑件是空 心体。网状板A2中每个网格的面积小于120mm²。网状体A2至少用于网状箱形构件A的箱身 3部分。

图2-1为本发明第二实施例的网状箱形构件A分体平面图。如图2-1所示，箱顶1采 用混凝土砂浆和增强性材料在机械模具作用下制成的复合板A1，箱顶1也可以在网状体上叠 加粘合物,构成复合箱顶1。裁三块网状体A2组成网状箱形构件,其中一块的长度L为箱底2 的宽度L2和箱底2与箱身3之间两个构造斜面A5的长度L5和箱身3两个侧面高度L3之和, 即：L=2L5十L2十2L3;在箱身3与构造斜面A5和箱底2的四个转角部位32,用机械将网状 体A2中的加强筋A22线性压扁,利于转角时按加强筋A22压扁处形成两个构造斜面。将网状 体A2制作成另两块箱身3的规格块

图2-2为本发明第二实施例的网状箱形构件A组合立面图。将长度L网状体A2制作形 成箱底2和两个箱身3侧面和两个构造斜面A5的转角部位32转角成为U形多面体;又将网状 体A2制作成两块箱身3的规格块,将两块箱身3的规格块,采用焊接、绑扎等方式分别安置 在U形多面体的两端,形成只有一个开口的方形多面体网状构件,开口的方形多面体网状构 件的开口面积和几何尺寸大于箱底2面积和几何尺寸,利于套装叠合后运输。将用复合材料机 械制成或叠加粘合物的箱顶1盖在方形多面体网状构件的开口上,形成网状箱形构件。

图3为本发明的网状箱形构件A多复合板A1结构平面图。网状箱形构件的箱顶1,在 箱顶1中心开小型孔洞C,孔洞直径为支撑件直径的2/3,孔洞C周围有增强筋10；箱顶1平 面上设有不连接隔离条9或弧形凸起9a；箱顶1平面四周形成构造斜面A5。

图4为本发明的网状箱形构件A多复合板结构剖面图。复合材料制成的箱顶A1采用 混凝土砂浆和增强性材料在模具的作用下制成；箱顶A1中设置有孔洞C、不连续隔离条9 或弧形块凸起9a、构造斜面A5、边缘有内衬筋6和限高控制边7；孔洞边缘内侧有随孔洞形 状的增强筋10。构造斜面A5与箱顶A1平面补角形成三角形的高度H₁≤100mm、A5的长度L5 ≤150mm。

图5为本发明的网状箱形构件A中网状体式样图。如图5所示，网状箱形构件的网状 体A2,网状体A2包含网状板A21和加强筋A22和连接片A23,网状板A21和加强筋A22和连 接片A23形成一个整体,网状板中网格面积小于120mm²,加强筋一般为“V型”,网状体A2 连接片A23厚度为0.5mm。网状体A2用于箱身3时加强筋A22应竖立。

图6为本发明网状箱形构件A钢-混组合空心楼盖结构截面图。型钢主梁29和钢筋混 凝土肋梁23、上翼缘24、下翼缘26、网状箱形构件A组合钢-混组合现浇空心楼盖。主梁采 用型钢,肋梁采用钢筋混凝土结构;主梁与肋梁之间和肋梁与肋梁之间安放网状箱形构件A,浇 注混凝土后楼盖形成“T字型”受力截面。在加工型钢主梁时,在主梁腹板30上预留有供肋 梁下部钢筋20通过的贯穿孔,肋梁23上部钢筋通过型钢主梁上翼缘31上端并形成交叉，肋 梁23下部钢筋20串过型钢主梁腹板30,绑扎箍筋22,构成肋梁钢筋;肋梁与肋梁纵横交叉构 成安放网状箱形构件的网格，型钢主梁29的上翼缘31、腹板30和下翼缘33内壁由混凝土 包裹,解决了型钢主梁的防火、防锈问题。包裹型钢主梁下端的专用模具34,采用两块L型 钢板组成,两块L型钢模的叠加接合处分别采取活动式扣接。钢-混组合空心楼盖结构的支模 体是由支杆和活动式匚钢上和模板12和专用模具34组成,支杆上端顶匚钢,匚钢上放楼盖模 板,主梁两旁用专用模具34。现浇混凝土时,由于网状体A2的网状孔面积没有超过混凝土表 面张力所致的渗透面积,所以混凝土不会从网状体A2的网状孔中渗漏到网状箱形构件内;网 状箱形构件的箱底2和空心楼盖底模板12之间隔小于20mm距离H2，也就是在箱身网状体A2 的加强筋A22长度L2的基础上加H2高度支撑在空心楼盖底模板上,用加长的H2长度来控制 下翼缘26的厚度。箱身3与箱底2转角部位形成构造斜面A5,有利于混凝土的流动性。当完 成其他步骤后，现场浇注混凝土，现浇的浇混凝土与箱底2网状体复合形成空心楼盖的下翼 缘26。下翼缘26薄底板的厚度,就是H2的高度;当网状箱形构件的边长大约600mm时,在箱 顶1中心应预留孔洞C,箱底2无需预留孔洞,箱顶1上的混凝土通过孔洞C,经过空心连通 支撑件流入箱底2底部,形成上下翼缘的支撑柱,增强楼盖抗冲切力。连通支撑件是空心体5, 空心体5的下端形成锯齿状35,锯齿深度小于20mm,锯尖串过箱底2的网状体A2直接置于空 心楼盖模板12上;箱身3与肋梁钢筋和砼形成空心楼盖的肋梁23，箱顶1与顶板钢筋21形 成空心楼盖的上翼缘24.同时网状箱形构件的网状箱身,将肋梁和上翼缘板中混凝土剩余的拌 合水从网格中渗出到箱底2,提高了肋梁23和上翼缘板24混凝土的标号和强度。过剩拌合水 渗出后减少了上翼缘混凝土初凝水化反映时产生的气泡冒出,提高了上翼缘板24密实度和强 度。带砂浆的剩余拌合水渗至下翼缘26,砂浆与网状箱底复合叠加,进一步提高了下翼缘26 刚度。若网状箱形构件A表面积过大,在A内或外加支撑构件28。

图7为本发明“多功能”钢-混组合空心楼盖结构截面图。其和图6所示的截面图相 比，区别在于钢-混组合现浇空心楼盖主梁29和肋梁23的中和轴处设置了连通网状箱形构件 的短管,短管G直径d≥100mm。短管G可以伸入到网状体A2里面。预设短管G的数量和直 经的大小按一体化多功能楼盖所需求的送风量设置;另一区别是通过预埋短管G中辅设补能 用的电缆式发热器11。再另一区别是将补能用的电缆式发热器11安放在网状箱形构件A复 合板A1的构造斜面A5或箱顶A1上;将太阳能转化为热风能输送到网状箱形构件A中,通过预 埋短管G贯通所需利用的网状箱形构件A,达到热风能量循环的目的;实现节能取暖。当傍晚 热能迭放,温度下降到额定值时,自动接通预置的电缆式发热器11补能。其他部分内容直接参 照图6详细说明理解，在这里也就不再赘述。

本发明实施时，按照建筑设计的要求规格尺寸、使用性能高精度制作复合箱顶A1和网 状体A2是关键,复合箱顶A1和网状体A2要用专用机械设备制作,再将其和空心支撑件进行 组合成不同规格和型号的网状箱形构件,即可完成本发明一种钢-混组合现浇空心楼盖的制 作。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参 照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对 本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而末脱离本发明精神和范围的任何修改或者 等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。