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桁架支承式预制叠合空心楼盖实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及装配式建筑施工领域。更具体地说,本发明涉及一种桁架支承式预制叠合空心楼盖。

相关背景技术

[0002] 楼盖为建筑物最顶一层的特殊化的楼板结构,其在建筑使用过程中,需要承载楼面上机电设备基础、设备机房、防水结构、人员、施工机械等各类荷载,在受力要求远远大于
一般的楼板结构,在目前的施工工艺中,常采用下作支撑架体后再整体浇筑楼盖的施工工
艺,此工艺除了需要进行现场支撑架体的支设外,由于楼盖厚度、尺寸大于标准层的板体,
无法直接使用标准层的支撑形式,还需额外添加支撑架体。
[0003] 目前,为了在保证楼盖承载能力、刚度的同时减小楼盖的自重并减少支撑体系,网梁空心式楼盖逐渐应用于各类工程之中,此类楼盖通过在支设板模时,间隔设置箱型芯模,
从而在厚度相对较薄的楼盖表面板体的下方形成网格式的梁群,在楼盖承载能力基本持平
于等厚度的整体现浇楼盖的同时,大大减轻了楼盖的自重,也从而减轻了楼盖浇筑前的支
撑架支设的工程量,但是该类工艺仍然需要下方的支撑,且由于楼盖为最顶一层的建筑物
板体结构,往往被要求在楼盖混凝土强度达到100%时方能拆除支撑,也对施工流水穿插造
成了影响。
[0004] 申请公开号CN106088434A的发明专利提供了一种装配式钢结构叠合空心楼盖及其施工方法,包括钢梁、预制底板、肋梁、填充体和现浇混凝土层。柱间钢梁可以起到施工时
支撑预制板的作用,现场无需支模,施工速度快。但该形式空心楼盖柱网间底板需整体预制
整体吊装安装,仅适用于小柱网,对于大柱网预制底板运输、安装都存在较大难度,且由于
预制底板可视为常规的叠合板板体,仍需大量的下支撑行驶方能进行浇筑,适用性不佳。
[0005] 因此,有必要提出一种新型的楼盖形式和配套的施工方法,不仅可以根本性地减少下支撑结构,还可以便于现场组装和施工。

具体实施方式

[0048] 下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0049] 应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0050] 需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得;在本发明的描述中,需要说明的是,除
非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而
言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。
[0051] 如图1~16所示,本发明提供了一种桁架支承式预制叠合空心楼盖,包括:
[0052] 若干相互平行的预制梁体6,其固定于数个已完工的结构柱7上;若干并排拼接的预制叠合楼盖板2,所述预制叠合楼盖板2的长边与其他预制叠合楼盖板2长边拼接,底面的
两短边端放置于两个平行的预制梁体6上,预制叠合楼盖板2的上表面固定有至少两张互相
平行的桁架网片1,所述桁架网片1包括一根高于预制叠合楼盖板2上表面且平行于预制叠
合楼盖板2长边的桁架上弦杆11、数个腹杆连接支座10和数个桁架腹杆12,数个腹杆连接支
座10成一排间隔固定于预制叠合楼盖板2上,每个腹杆连接支座10与桁架上弦杆11之间可
拆卸固接有一根以上的桁架腹杆12,任两个相邻的桁架网片1之间连接有若干桁架连系杆
13,其中,所有桁架网片1和预制叠合楼盖板2共同形成了一个桁架受力结构,所述预制叠合
楼盖板2的上表面矩阵式固定有若干箱型芯模板3;混凝土现浇层4,其形成于预制叠合楼盖
板2上方,所述混凝土现浇层4包括箱型芯模板3间隔内浇筑形成的混凝土暗梁41,所述混凝
土现浇层4的顶面高度高于预制梁体6的顶面且不高于所述腹杆连接支座10与桁架腹杆12
的连接处。
[0053] 在本技术方案中,所述结构柱7为顶层已施工完成的现浇或者预制柱构件,其强度和固定手段满足承载全部的楼盖设计荷载,结构柱7在顶层形成柱网,所述预制梁体6为需
要预制构件,其为钢结构或钢筋混凝土结构,其与结构柱7通过现场灌浆或者钢结构节点形
式进行连接,其中预制梁体6可以采用需二次浇筑混凝土以形成完整梁体的结构以使得更
好地与预制叠合楼盖板2上混凝土现浇层4协同工作,预制梁体6的本体已有承载能力,可以
承担分配到的楼盖荷载,所述预制叠合楼盖板2为内部配筋的长条型混凝土板,其内部可针
对后续腹杆连接支座10固定位置进行额外的配筋,预制叠合楼盖板2的两短边放置于两个
预制梁体6上,其中预制叠合楼盖板2长边无外伸钢筋则相邻板体进行紧密拼接,若预制叠
合楼盖板2的长边设计为外伸钢筋的话,则相邻预制叠合楼盖板2之间有一定间隙以形成后
浇带,外伸钢筋进行100%搭接处理,可选的是,预制叠合楼盖板2除两短边端放置于预制梁
体6上外,板体下方还可与其他预制梁体6进行固定。
[0054] 在本技术方案中,桁架网片1中桁架上弦杆11、桁架腹杆12、桁架连系杆13为成品钢管或型钢加工而成,其中桁架腹杆12、桁架连系杆13与桁架上弦杆11之间可通过螺栓连
接或螺纹套筒的方式进行连接,其连接处形式近似于钢结构桁架节点形式、所述腹杆连接
支座10为钢板或钢管加工而成的构件,其与桁架腹杆12的端部可以通过螺栓连接或螺纹套
筒的方式进行连接,所述腹杆连接支座10与预制叠合楼盖板2的顶面之间可通过植筋胶或
膨胀螺栓进行固定,在受力考虑方面,所述桁架网片1可视为单片简化了下弦杆的钢管桁架
片,由于其中预制叠合楼盖板2可视为下弦杆结构,当进行板面钢筋施工及混凝土现浇层4
施工时,预制叠合楼盖板2与其上桁架网片1组合受力,刚度和承载能力相较常规的叠合楼
板大大提高。
[0055] 刚度是指物体在受到外力作用时不容易变形的能力,桁架受力结构的刚度与承载能力密切相关,在本技术方案中,由于桁架上弦杆11与预制叠合楼盖板2的间距决定了桁架
网片1的刚度,故在不同的楼盖设计厚度中,可以采用相同厚度规格的预制叠合楼盖板2,当
混凝土现浇层4的厚度即重量增加时,通过调整桁架上弦杆11相对于预制叠合楼盖板2的相
对设置高度、对应的桁架腹杆12的长度和腹杆连接支座10的间距,达到提高整体承载能力
的目的,由于桁架上弦杆11、桁架腹杆12、腹杆连接支座10均为配套可拆卸的构件,操作人
员可以快捷的进行调整和拼装,可选的是,在任两个腹杆连接支座10之间还可以增加杆类
结构使得整体刚度、强度进一步提升。
[0056] 在本技术方案中,桁架网片1均竖直固定于预制叠合楼盖板2上,箱型芯模板3为方形或矩形的由金属或板材拼合而成的中空箱体,可以放置于任两片相邻的桁架网片1之间
并通过螺栓或粘胶与预制叠合楼盖板2完成固定,箱型芯模板3之间的空隙内放入暗梁钢筋
笼51后浇筑完混凝土即为混凝土暗梁41,在箱型芯模板3顶面高度以上区域则为混凝土面
层42,如图5所示,混凝土现浇层4完成后的楼盖内由于箱型芯模板3而在混凝土暗梁41、混
凝土面层42和预制叠合楼盖板2之间形成了若干间隔的空腔室411,楼盖在刚度和承载能力
未出现较大减弱的同时,自重大幅度减小,其中每个混凝土暗梁41的两端部均与作为主梁
的预制梁体6在混凝土现浇层6施工过程中浇筑成为一体,组成网状的若干混凝土暗梁41可
以有效地承担楼盖在后续使用过程中的荷载并传递至其主要承力结构,可选的是,所述箱
型芯模板3采取同规格的方形箱体在横纵方向进行等间隔排布,已形成等间隔等尺寸的混
凝土暗梁41网状受力结构,也可以采用六边形、八边形等形状的箱型芯模板3,使得混凝土
暗梁41组成不同形状的密肋受力结构。
[0057] 在本技术方案中,由于腹杆连接支座10与桁架腹杆12为可拆卸式连接,腹杆连接支座10与桁架腹杆12的连接处高于混凝土现浇层4的顶面标高,故腹杆连接支座10除与桁
架腹杆12连接处之外,其他部分均浇筑于混凝土现浇层4内部,在混凝土现浇层4凝固和达
到拆模强度之前,由桁架网片1配合预制叠合楼盖板2共同承担荷载,当混凝土现浇层4达到
拆模强度后,解除腹杆连接支座10与桁架腹杆12的连接关系,转为由混凝土现浇层4和与其
浇筑成一体的预制叠合楼盖板2承担自重及其上荷载,本发明采用的预制叠合楼盖板2配合
上方数个桁架网片1,在实际受力中可视为一个桁架受力结构,混凝土现浇层4的重量分摊
至与预制叠合楼盖板2连接的桁架网片1中并传递至已经完成固定的预制梁体4和结构柱7
上,本预制叠合楼盖板2在加装桁架网片1后形成的桁架受力结构的刚度相较常规单片叠合
板大大提升,可以有效地放置箱型芯模板3、现绑钢筋5并浇筑混凝土,且由于桁架网片1自
身的可拆卸设计,桁架网片1与预制叠合楼盖板2之间也为可拆卸,桁架网片1与预制叠合楼
盖板2所组成的桁架受力结构的刚度可以较易的进行调整,本发明通过将网梁空心式楼盖
施工方法、预制叠合板施工方法、桁架受力形式三者的优势相结合,可以实现无下支撑的情
况下对于网梁空心式楼盖的施工,根本性地解决了常规工艺中大量使用的下支撑及在拆模
前无法对于顶层进行额外工序的问题。
[0058] 在另一种技术方案中,所述预制梁体6为型钢梁体结构,所述预制梁体6的梁身底面向两侧延伸出翼缘板61,任两个相邻的预制梁体6的翼缘板61承托若干并排拼接的预制
叠合楼盖板2,其中预制梁体6为单根通长的型钢,截面为工字型或矩形,预制梁体6具有较
轻的自重以及较高的承载能力,预制梁体6通过螺栓或焊接等形式与结构柱7固定连接,预
制梁体6的底面向两侧横向外伸出翼缘板61,预制叠合楼盖板2的两短边端部放置于翼缘板
61上,在进行混凝土现浇层4施工前,预制叠合搂盖板2上所绑扎的暗梁钢筋笼51、板面钢筋
52可与预制梁体6可采取焊接或锚固等固定形式以提升梁板节点处的强度,可选的是,预制
梁体6的梁身开设有水平通孔位于预制梁体6两侧的预制叠合楼盖板2在绑扎钢筋时可以利
用预制梁体6上的水平通孔进行两侧钢筋的联系。
[0059] 在本技术方案中,预制梁体6与混凝土现浇层4共同形成了一般楼盖结构中的承力主梁,而混凝土暗梁41可视为次梁,型钢梁体结构的预制梁体6等同于一般主梁体中的钢筋
结构,且由于两侧的预制叠合楼盖板2均放置贴合于翼缘板61上,故在浇筑混凝土前只需对
于拼缝位置进行适当封堵而无需额外的模板支设。
[0060] 在另一种技术方案中,所述腹杆连接支座10包括支座固定板101和两个第一套筒102,所述支座固定板101固定于预制叠合楼盖板2的上表面,两个第一套筒102对称焊接于
支座固定板101上,所述桁架上弦杆11包括若干组斜向下的第二套筒120,第二套筒120与第
一套筒102一一同轴相对,所述桁架腹杆12的两端设有外螺纹,第二套筒120、第一套筒102
设有与桁架腹杆12相匹配的内螺纹,桁架腹杆12的两端匹配旋套于对应的第二套筒120与
第一套筒102中,其中,当桁架腹杆12向对应的第一套筒102、第二套筒120其中之一的方向
旋拧至最顶部时,桁架腹杆12的一端为脱出状态,在本技术方案中,支座固定板101为成品
钢板切割而成,第一套筒102、第二套筒120均为加工有内螺纹的成品钢管节段,桁架腹杆12
为圆杆或圆管结构,桁架腹杆12的两端设有分别与第一套筒102与第二套筒120匹配的外螺
纹,其中,桁架腹杆12一端旋拧进入第一套筒102的方向和另一端旋拧进入第二套筒120的
方向相反,在桁架腹杆12的一端向正方向旋拧进入第二套筒120最底部后,将腹杆连接支座
10的第一套筒102对齐于桁架腹杆12的另一端,此时反方向旋拧桁架腹杆12,桁架腹杆12的
两端分别旋拧出第二套筒120并旋拧进入第一套筒102,对于桁架腹杆12旋拧入第二套筒
120和第一套筒102的距离,需要进行受力计算以避免在承力状态下的滑套脱出。
[0061] 在另一种技术方案中,所述桁架上弦杆11包括交替螺纹连接的弦杆主筒111和弦杆连接筒112,所述弦杆主筒111和弦杆连接筒112的两端开设有匹配的螺纹,所述弦杆主筒
111的筒身中部斜向下连接有两个第二套筒120,其中,每个弦杆主筒111位于同排两个相邻
腹杆连接支座10中点的正上方,该弦杆主筒111上的两个第二套筒120均与相对的第一套筒
102共同旋套有桁架腹杆12,在本技术方案中,在同一排中非两边的腹杆连接支座10,均通
过两个桁架腹杆12连接至两个通过一个弦杆连接筒112相接的弦杆主筒111上以形成一个
三角形结构,桁架主筒111与其连接的两个桁架腹杆12和预制叠合楼盖板2也形成了一个三
角形结构,桁架网片1稳定坚固。
[0062] 在另一种技术方案中,所述弦杆主筒111的筒身中部在水平两侧固定有两个连系杆套筒130,所述连系杆套筒130设有内螺纹,所述桁架连系杆13的两端设有外螺纹,在同一
预制叠合楼盖板2的任两个相对的连系杆套筒130之间螺纹连接有一根桁架连系杆13,其
中,桁架连系杆13的一端旋拧进入相对的两个连系杆套筒130中一个的方向和另一端旋拧
进入另一个连系杆套筒130的方向相反,在安装桁架网片1之间桁架连系杆13时,先将桁架
连系杆13的一端旋拧进其中一个桁架网片1上所有的连系杆套筒130最底部,然后将相对一
个桁架网片1放置于设计位置,此时该桁架网片1上所有连系杆套筒130对齐其相接于桁架
连系杆13的另一端,逐一反向旋拧桁架联系杆13使其一端脱出连系杆套筒130时另一端旋
拧进入另一桁架网片1上的连系杆套筒,完成两个桁架网片1的连接,同理的是,在两个相邻
且不属于同一预制叠合楼盖板2的桁架网片1之间,在吊装过程中进行此类操作。
[0063] 在另一种技术方案中,所述桁架上弦杆11、桁架腹杆12、桁架连系杆13均为钢制管状结构,相较于直径较小的杆体,钢管具有更佳的抗弯、抗扭能力。
[0064] 在另一种技术方案中,上述桁架支承式预制叠合空心楼盖的施工方法,包括以下步骤:
[0065] S1、根据建筑物的梁柱布置、现场吊装能力、受力计算结果进行预制叠合楼盖板2和预制梁体6的尺寸设计,在预制构件加工厂中将所有构件加工完成后统一送至施工现场,
具体的是,在混凝土构件加工厂中,按设计尺寸和设计配筋方案施工预制叠合楼盖板2,完
成养护后统一送至施工现场,在钢构件加工厂中,利用激光切割机对商品钢板和钢管进行
切割,钢板加工成符合尺寸要求的预制梁体6和支座固定板101,钢管加工成符合尺寸和长
度要求的弦杆主筒111、弦杆连接筒112、连系杆套筒130、桁架连系杆13、桁架腹杆12、第一
套筒102、第二套筒120,并利用攻丝、套丝设备加工以上构件的内、外螺纹段,将两个第二套
筒120和两个连系杆套筒130按设计角度焊接于同一个弦杆主筒111上,将两个第一套筒102
焊接于由成品钢板切割而成的支座固定板101上形成腹杆连接支座10,各构件完成加工后
统一装车送至施工现场。
[0066] S2、在施工现场按设计要求,将弦杆主筒111与弦杆连接筒112依次间隔旋拧形成单根整体的桁架上弦杆11并进行临时支撑,将对应数量的腹杆连接支座10码放到位后,将
对应数量的桁架腹杆12连接于腹杆连接支座10和桁架上弦杆11之间形成一个桁架网片1,
具体的是,在施工现场中,完成桁架上弦杆11的组装,将对应数量的桁架腹杆12旋拧入第二
套筒120内最顶部,然后利用支架将桁架上弦杆11架起,将对应数量的腹杆连接支座10码放
到位后,将桁架腹杆12反方向旋拧使其部分脱出第二套筒120并部分旋拧进入第一套筒102
内。
[0067] S3、将桁架连系杆13旋拧于属于同一预制叠合楼盖板2的若干桁架网片1之间,然后将支座固定板101底面固定于预制叠合楼盖板2,具体的是,将桁架联系杆13先统一在其
中一个桁架网片1上连系杆套筒130上的旋拧到底,然后将另一张桁架网片1放置到位,统一
回拧桁架连系杆13以完成两个桁架网片1的连接,将成整体的桁架网片1放置于预制叠合楼
盖板2上,其中支座固定板101可通过螺丝或者粘钢胶的形式固定于预制叠合楼盖板2上。
[0068] S4、吊装所有预制梁体6于已完成固定的结构柱7上,依次吊装预制叠合楼盖板2并放置于相邻的两个预制梁体6的翼缘板61上直至所有预制叠合楼盖板2吊装完成,具体的
是,所述结构柱7的端头针对预制梁体6进行节点连接设计,预制梁体6可通过承插注浆、螺
栓或焊接的形式与结构柱7完成固定,顶层的预制梁体6安设完成后,利用现场吊装设备逐
一起吊完成与桁架网片1连接完成的预制叠合楼盖板2,使其两短边均放置于翼缘板61上,
在边缘或者特殊位置处的预制叠合楼盖板2的长边也可放置于翼缘板61上。
[0069] S5、在任两个桁架网片1之间的预制叠合楼盖板2表面,平行固定数列间隔设置的箱型芯模板3,具体的是,箱型芯模板3根据楼盖中混凝土暗梁41的尺寸而进行设计,提前在
工厂或施工现场加工完成,箱型芯模板3放置于同一预制叠合楼盖板2的两个桁架网片1之
间,箱型芯模板3可在预制叠合楼盖板2吊装前进行安放固定,也可在预制叠合楼盖板2吊装
完成后再进行安装,当所有预制叠合楼盖板2吊装完成后,在两个相邻且属于不同预制叠合
楼盖板2的桁架网片1之间,安装拼缝处箱型芯模板31,所述箱型芯模板3和拼缝处箱型芯模
板31的底部与预制叠合楼盖板2通过螺栓或粘胶等形式进行固定以防止在浇筑过程中偏位
或浮起,拼接缝除可适当通过填塞海绵条、聚氨酯涂料等方式进行密封,可选的是,在一些
对混凝土暗梁41尺寸和排列形式有特殊要求的结构设计中,箱型芯模板3、拼缝处箱型芯模
板31的形状也需要适当进行调整以避免与桁架网片1出现冲突碰撞。
[0070] S6、在任两列箱型芯模板3的间隔空间之中固定暗梁钢筋笼51,然后支设板面钢筋52并进行水电走管,具体的是,所述暗梁钢筋笼51需要垫放垫块和保护层套圈使得在暗梁
钢筋笼51不与箱型芯模板3接触,暗梁钢筋笼51与相交位置的腹杆连接支座10可采取共同
绑扎的措施,暗梁钢筋笼51为连续且两端需要延伸至预制梁体6处并通过弯锚、套筒、焊接
等方式与预制梁体6进行连接,或者在预制梁体6上进行孔洞的预留以使得预制梁体6两侧
相对的暗梁钢筋笼51可穿过并完成连接,板面钢筋52随水电走管进行同步施工,板面钢筋
52在设计时需要考虑与暗梁钢筋笼51、预制梁体6的连接方式。
[0071] S7、封堵住相邻的任两块预制叠合楼盖板2的拼缝位置,封堵住箱型芯模板3与预制叠合楼盖板2上表面之间的缝隙,浇筑混凝土现浇层4,具体的是,所有预制叠合楼盖板2
上钢筋、水电线管施工完毕后,统一利用海绵条等密封材料封堵住预制叠合楼盖板2下方的
拼缝空隙,并利用聚氨酯涂料或其他胶状密封材料涂抹腹杆连接支座10与桁架腹杆12的连
接位置避免混凝土浆液污染连接处,检查无误后方可进行混凝土浇筑作业。
[0072] S8、养护混凝土现浇层4直至设计强度要求,随后拆除所有桁架上弦杆11、桁架腹杆12,向第一套筒102内填灌注浆材料进行封堵,完成楼盖的施工,具体的是,混凝土现浇层
4强度到达75%前,禁止楼盖上人,但是在顶层可以进行其他工序的施工,在混凝土现浇层4
强度达到100%后,楼盖上人进行桁架上弦杆11、桁架腹杆12的拆除作业,首先清理腹杆连
接支座10与桁架腹杆12连接处的密封材料,然后旋拧桁架腹杆12使其从连第一套筒102中
旋拧出,吊走拆除构件后,统一向第一套筒102内灌注高强度水泥浆或其他形式的灌浆料完
成对于第一套筒102的封堵。
[0073] 在本技术方案中,所有构件均在施工现场以外的地方进行加工,且在顶层梁柱施工过程中,施工人员可以同步地在构件堆场进行拼装,并将箱型芯模板3固定于同一预制叠
合楼盖板2上的两个桁架网片1之间然后再进行吊装,吊装无误后方可进行拼缝处箱型芯模
板31、现绑钢筋5、和水电管路的施工,大大节约了现场施工时间,且在混凝土现浇层4达到
拆模强度后,桁架上弦杆11、桁架腹杆12均为可拆除并周转的构件,也减小了施工成本。
[0074] 在另一种技术方案中,所述步骤S5中,通过在所述支座固定板101的底面涂抹粘钢胶使其与预制叠合楼盖板2的上表面完成固定,在本技术方案中,采用的粘钢胶的主要成分
是A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶,它可以在常温下固化,固化过程收缩小,在涂抹
粘钢胶前,需对支座固定板101的底面和粘接处的预制叠合楼盖板2表面用砂纸和喷壶进行
清洁,在粘钢胶固化之前,需对桁架网片1进行临时性的辅助支撑以避免晃动,影响粘接效
果。
[0075] 在另一种技术方案中,所述步骤S7中,任两个箱型芯模板3之间间距相同,以使得混凝土暗梁41组成间距、尺寸一致的密肋梁网。
[0076] 尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地
实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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