一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法

摘要

本发明公开了一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，所述预应力带肋叠合底板由预应力混凝土底板和混凝土肋组合而成，所述预应力带肋叠合底板的预应力混凝土底板分布有若干纵向设置的预应力筋，所述肋纵向设置于预应力混凝土底板的顶部，所述肋上沿纵向设置有若干宽度不小于50mm的槽口，用于管线敷设需要；本发明能够提供一种在满足承载能力需求的情况下，肋部开槽的尺寸、位置、数量，以及开槽后预应力带肋叠合底板的挠度和承载能力计算方法。这将为解决装配式建筑目前因后期管线敷设需要而改变肋部形状或增加板厚带来的成本提升，及施工效率较低的问题提供有效途径。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法。

背景技术

随着建筑工业化的发展，预制装配式叠合板被广泛应用于各类装配式建筑中，主要以桁架钢筋叠合板为主，但是造价均高于现浇楼板，这对于装配式建筑的推广造成一定的阻碍，预应力混凝土带肋叠合板作为一种预制混凝土叠合板，其受力性能良好，经济性良好，是解决装配式建筑目前造价偏高的有效措施，预应力混凝土带肋叠合板是由预制预应力混凝土带肋叠合底板和后浇混凝土层叠合而成。在建筑工程中，各类水电管线通常被铺设在后浇叠合层中。从目前国内楼板的应用情况来看，预应力带肋叠合板的后浇混凝土层不会做的过厚，否则会影响叠合楼板的经济性，这样一来预应力混凝土带肋叠合底板的板肋在施工阶段会影响管线的布置，通过在预应力带肋叠合底板的肋部制定位置开槽，可以解决叠合层管线布置的问题，但是肋部开槽的位置，开槽数量，开槽的大小等均会影响预应力带肋叠合底板的受力性能，并且开槽后的预应力带肋叠合底板的各个截面的刚度已经不再连续变化，这将给施工阶段的挠度和承载能力计算带来一定的困难。

综上，本发明提供一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够提供一种在满足承载能力需求的情况下，肋部开槽的尺寸、位置、数量，以及开槽后预应力带肋叠合底板的挠度和承载能力计算方法。这将为解决装配式建筑目前因后期管线敷设需要而改变肋部形状或增加板厚带来的成本提升，及施工效率较低的问题提供有效途径。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，包括预应力混凝土底板和混凝土肋，所述预应力带肋叠合底板由预应力混凝土底板和混凝土肋组合而成，所述预应力带肋叠合底板的预应力混凝土底板内分布有若干纵向设置的预应力筋，所述肋纵向设置于预应力混凝土底板的顶部，所述肋上沿纵向设置有若干宽度不小于50mm的槽口，用于管线敷设需要。

优选地，所述混凝土肋为倒梯形混凝土肋或矩形混凝土肋。

优选地，所述预应力带肋叠合底板的顶面拉毛处理或采用自然粗糙面。

优选地，所述预应力带肋叠合底板的底面为平面。

优选地，所述预应力带肋叠合底板和所述混凝土肋由混凝土一体浇筑成型，设置有所述槽口处在生产中浇筑混凝土阶段预先埋入隔离片进行预设，便于后期施工阶段需要开槽时，敲开相应槽口，隔离片为铁片或聚苯片或塑料片。

优选地，所述预应力带肋叠合底板和所述混凝土肋由混凝土一体浇筑成型，所述槽口在预应力带肋叠合底板和肋成型后在施工现场通过敲击预制设置的槽口而成。

基于上述预应力带肋叠合底板，本发明提供了一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，包括以下步骤：

(1)确定预应力带肋叠合底板设计参数：

确定跨度l、带肋叠合底板厚h

(2)确定开槽位置的判定条件：

开槽位置的判定条件为：Δ＝β

其中：M＝(σ

式中：W为换算截面抗弯矩系数；σ

(3)基于上述开槽位置的判定条件，进行相关计算：

a.当Δ≤0时，开槽范围为跨度内任意位置，只需要根据设备专业提供的开槽位置l

b.当Δ＞0时，进一步计算

当

(4)挠度计算：

挠度计算公式为：

其中：

式中：l

(5)挠度f验算：

a.若挠度f满足规范限值要求，开槽设计完成，开槽位置为确认开槽位置l

b.若挠度f大于规范限值，则需重新确定开槽位置l

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的预应力带肋叠合底板，解决了目前装配式叠合楼板成本偏高、施工节点后期管线布置杂乱无章的问题，实现了后浇混凝土叠合层管线的有序规则布置，对于降低装配式建筑工程造价和装配式建筑的规模化应用具有积极的促进作用。

2、本发明提供的是四面不出筋带混凝土肋的预应力混凝土叠合底板，自重轻，用钢量少，运输安装方便，经济效益明显。

3、本发明提供了预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，以及开槽后叠合底板的挠度计算方法，为设计提供了依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中预应力带肋叠合底板肋部开槽的一种结构形式的结构示意图；

图2为本发明中预应力带肋叠合底板肋部开槽的另一种结构形式的结构示意图；

图3本发明中预应力带肋叠合底板肋部开槽后的纵向示意图；

图4本发明中预应力带肋叠合底板肋部开槽后的横向断面图；

图中：1-预应力混凝土底板、2-预应力筋、3-倒梯形混凝土肋、4-混凝土、5-顶面、6-底面、7-矩形混凝土肋、8-槽口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的预应力带肋叠合底板，如图1-2所示，包括预应力混凝土底板1和肋，肋纵向设置于预应力混凝土底板1的顶部，肋为倒梯形混凝土肋3(如图1所示)或矩形混凝土肋7(如图2所示)，预应力混凝土底板1由混凝土4制成，预应力混凝土底板1的混凝土板体内分布有若干纵向设置的预应力筋2，肋上沿纵向设置有若干宽度不小于50mm的槽口8，槽口8用于满足管线敷设需要；预应力带肋叠合底板1的顶面5做拉毛处理或采用自然粗糙面；预应力带肋叠合底板1的底面6为平面；预应力混凝土底板1和肋由混凝土一体浇筑成型，设置有槽口8处在生产中浇筑混凝土阶段预先埋入隔离片进行预设，便于后期施工阶段需要开槽时，敲开相应槽口8，隔离片为铁片或聚苯片或塑料片；槽口8也可以在预应力带肋叠合底板1和肋成型后在施工现场进行开槽而成。

本实施还提供了一种预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，其为上述预应力带肋叠合底板及其肋部开槽的设计方法，包括以下步骤：

(1)确定预应力带肋叠合底板设计参数：

确定跨度l、带肋叠合底板厚h

(2)确定开槽位置的判定条件：

开槽位置的判定条件为：Δ＝β

其中：M＝(σ

式中：W为换算截面抗弯矩系数；σ

(3)基于上述开槽位置的判定条件，进行相关计算：

a.当Δ≤0时，开槽范围为跨度内任意位置，只需要根据设备专业提供的开槽位置l

b.当Δ＞0时，进一步计算

当

(4)挠度计算：

挠度计算公式为：

其中：

式中：l

(5)挠度f验算：

a.若挠度f满足规范限值要求，开槽设计完成，开槽位置为确认开槽位置l

b.若挠度f大于规范限值，则需重新确定开槽位置l

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。