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承托式叠合楼板。
相关背景技术
[0002] 随着社会经济持续发展,城镇化水平不断提升,装配式建筑由于其可以快速施工的特点,大量应用于各类工程结构中,在装配式建筑体系中,叠合楼板作为最常采用的板体
预制构件而得到广泛应用,叠合楼板一般厚度为80~120mm,在施工过程中吊装于已施工完
成的梁体或柱体上,在板体下方做临时性的支撑后,进行板面的钢筋绑扎和水电走管,然后
进行板体现浇层的混凝土浇筑,在此过程中,叠合楼板可视为现浇层的底模,节省了支设板
面模板的时间,具有施工便捷的特点。
[0003] 对于叠合板的支撑体系经过多年的发展,除了常规采用的下钢管支架支撑外,还出现了桁架支撑的形式,由于桁架体系在两端受支撑的情况下,具有良好的承载能力和抗
变形能力,目前也有部分工程进行了使用,申请公开号CN117702976A的专利公开了一种支
撑桁架可拆卸式叠合板,由预制叠合板和支撑桁架组成,支撑桁架与叠合板通过高强螺栓
可拆卸性连接,形成临时支撑结构。该形式叠合板通过板内设置带内丝套筒的预埋件与桁
架通过高强螺栓连接,可实现拆卸周转使用,但该方案所采用的预埋件数量较多,考虑到目
前预制构件厂对于预埋件定位控制方面会产生4mm左右的预埋误差,要实现桁架与预埋件
的高强螺栓螺纹连接的预期效果,预埋件水平及垂直定位精度要求很高且实施难度极大,
而且钢桁架需根据叠合板跨度订制,标准化程度低。
[0004] 对于叠合楼板体系而言,由于叠合楼板板体设计厚度较薄,为了避免叠合楼板在浇筑过程中发生下挠变形,在较大板体跨度的情况下,必须在叠合楼板的下方搭设支撑架
体,目前所有常规的支撑体系均为如何通过下设支撑而承托住吊装的叠合楼板,而如果采
用现有的桁架支撑式叠合板的施工方法也面临诸多技术难题,在实际工程中,由于建筑物
中楼板尺寸及厚度并不统一,需要对于每块预制楼板进行支撑桁架的定制,虽然支撑桁架
可以周转使用,但是由于支撑桁架与每块叠合板一一对应且无法简单的进行拆解,对于构
件运输、现场拼装均产生较大的组织问题,故需要提出一种具有独特支撑模式的叠合楼板,
无需下支撑即可在浇筑混凝土现浇层时,具有良好的抗变形能力,且便于施工拼装。
具体实施方式
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。
[0039] 如图1~8所示,本发明提供了一种桁架承托式叠合楼板,其底面由预制梁体6承托,包括:预制叠合板1,其为矩形混凝土板体;桁架受力框体,其包括至少一根高于预制叠
合板1的桁架上弦杆4、数个腹杆连接支座2和数个桁架腹杆3,所述预制叠合板1上表面固定
有若干排间隔排列的腹杆连接支座2,每个腹杆连接支座2与桁架上弦杆4之间可拆卸固接
有一根以上的桁架腹杆3,其中,桁架受力框体与预制叠合板1共同形成了一个桁架受力结
构;混凝土现浇层5,其形成于预制叠合板1上方,所述混凝土现浇层5的顶面不高于所述腹
杆连接支座2与桁架腹杆3的连接处。
[0040] 在本技术方案中,所述预制梁体6为已具有承载能力的预制梁构件,其强度和固定手段满足承载所分配到的预制叠合板1、混凝土现浇层5和配套钢筋及其他相关设备的荷
载,所述预制叠合板1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2固
定位置进行额外的配筋,预制叠合板1的两短边放置于两个预制梁体6上,其中预制叠合板1
长边无外伸钢筋则相邻板体进行紧密拼接,若预制叠合板1的长边设计为外伸钢筋的话,则
相邻预制叠合板1之间有一定间隙以形成后浇带,外伸钢筋进行100%搭接处理,预制叠合
板1的上表面进行拉毛处理以更好地与混凝土现浇层5进行结合,可选的是,预制叠合板1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。
[0041] 在本技术方案中,桁架上弦杆4、桁架腹杆3为成品钢管或型钢加工而成,其中桁架腹杆3、与桁架上弦杆4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2为钢板或钢管加工而成的构件,其与桁架腹
杆3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20与预制叠
合板1的顶面之间可通过植筋胶或螺栓的方式进行固定,在受力考虑方面,单根桁架上弦杆
4与相连的桁架腹杆3所组成的桁架受力结构可视为简化了下弦杆的钢桁架,由于其中预制
叠合板1可视为下弦杆结构,当进行板面钢筋施工及混凝土现浇层5施工时,预制叠合板1与
其上桁架上弦杆4与桁架腹杆3组合受力,刚度和承载能力相较常规的叠合楼板大大提高,
可选的是,在任两个腹杆连接支座2之间还可以增加杆类结构使得整体强度进一步提升。
[0042] 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,桁架上弦杆4于预制叠合板1之上的相对高度决定了本方
案中由预制叠合板1、桁架上弦杆4、桁架腹杆3所组成的桁架受力结构的刚度,而由于本方
案中的腹杆连接支座2、桁架腹杆3均为后与预制叠合板1组合拼装的构件,故可以较便捷的
对于桁架受力结构的刚度进行调整,如图8所示,对于不同设计厚度的楼板,可以采用相同
尺寸规格的预制叠合板1,通过调整桁架上弦杆4的设置高度、桁架腹杆3的长度和腹杆连接
支座2的间距,以达到调整桁架受力结构刚度和承载能力的目的。
[0043] 在本技术方案中,由于腹杆连接支座2与桁架腹杆3为可拆卸式连接,腹杆连接支座2与桁架腹杆3的连接处齐平或高于混凝土现浇层5的顶面标高,故腹杆连接支座2除与桁
架腹杆3连接处之外,其他部分均浇筑于混凝土现浇层5内部,在混凝土现浇层5凝固和达到
拆模强度之前,由桁架上弦杆4、桁架腹杆3配合预制叠合板1共同承担荷载,当混凝土现浇
层5达到拆模强度后,解除腹杆连接支座2与桁架腹杆3的连接关系,转为由混凝土现浇层5
和与其浇筑成一体的预制叠合板1承担自重及其上荷载,本发明采用的预制叠合板1配合上
方桁架上弦杆4、桁架腹杆3的形式,在实际受力中可视为一个桁架受力结构,本预制叠合板
2在加装桁架上弦杆4、桁架腹杆3后的刚度相较常规叠合板大大提升,可以有效承担施工荷
载和混凝土现浇层5的荷载,本发明通过将叠合板体系和桁架受力体系的优势相结合,可以
实现无下支撑的情况下对于楼板的施工。
[0044] 在另一种技术方案中,所述预制叠合板1上表面的两侧边缘沿长度方向各有一排间隔设置的腹杆连接支座2,所述预制叠合板1的上方沿长度方向水平设有一根桁架上弦杆
4,其中,所述桁架上弦杆4位于排腹杆连接支座2的中轴线上方,每个腹杆连接支座2与桁架
上弦杆4之间可拆卸固接有至少一个桁架腹杆3,在本技术方案中,每根桁架上弦杆4对应一
个预制叠合板1,在立面、俯视视图下,预制叠合板1、桁架上弦杆4和任两个相邻的桁架腹杆
3组成了一个等腰三角形,整体结构可视为三角形桁架受力结构,对于混凝土现浇层5厚度
变化的工况下,可采用同规格的预制叠合板1,而调整桁架上弦杆4的高度和腹杆连接支座2
的间距均可以进行调整,桁架腹杆3的长度也可预先或现场进行调整,以满足对于刚度和承
载力的目的。
[0045] 在另一种技术方案中,所述腹杆连接支座2包括支座固定板22和两个第一套筒21,所述支座固定板22固定于预制叠合板1上表面,两个第一套筒21对称焊接于支座固定板22
上,所述桁架上弦杆4包括若干组斜向下的第二套筒40,第二套筒40与第一套筒21一一同轴
相对,所述桁架腹杆3的两端设有外螺纹,第二套筒40、第一套筒21设有与桁架腹杆3相匹配
的内螺纹,桁架腹杆3的两端匹配旋套于对应的第二套筒40与第一套筒21中,当桁架腹杆3
向对应的第一套筒21、第二套筒40其中之一的方向旋拧至最顶部时,桁架腹杆3的一端为脱
出状态,在本技术方案中,支座固定板22为成品钢板切割而成,第一套筒21、第二套筒40均
为加工有内螺纹的成品钢管节段,桁架腹杆3为圆杆或圆管结构,桁架腹杆3的两端设有分
别与第一套筒21与第二套筒40匹配的外螺纹,其中,桁架腹杆3一端旋拧进入第一套筒21的
方向和另一端旋拧进入第二套筒40的方向相反,在桁架腹杆3的一端向正方向旋拧进入第
二套筒21最底部后,将腹杆连接支座2的第一套筒21对齐于桁架腹杆3的另一端,此时反方
向旋拧桁架腹杆3,桁架腹杆3的两端分别旋拧出第二套筒40并旋拧进入第一套筒21,对于
桁架腹杆3旋拧入第二套筒40和第一套筒21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。
[0046] 在另一种技术方案中,所述桁架上弦杆4、桁架腹杆3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。
[0047] 在另一种技术方案中,所述桁架上弦杆4包括交替螺纹连接的弦杆主筒41和弦杆连接筒42,所述弦杆主筒41和弦杆连接筒42的两端设有匹配的螺纹,所述弦杆主筒41的筒
身中部斜向下连接有四个第二套筒40,其中,每个弦杆主筒41均位于相邻并组成矩形顶点
的四个腹杆连接支座2的中心位置正上方,弦杆主筒41上的四个第二套筒40均与相对的第
一套筒21共同旋套有桁架腹杆3,弦杆主筒41和弦杆连接筒42通过螺纹方式连接,便于适应
各类长度的预制叠合板,且便于快速安装和运输,当保持第一套筒21、第二套筒40分别于支
座固定板22和弦杆主筒41上的固定位置及角度不变时调整桁架上弦杆4的设置高度的情况
下,可以根据实际情况更换不同长度的弦杆连接筒42。
[0048] 在另一种技术方案中,上述桁架承托式叠合楼板的施工方法,包括以下步骤:
[0049] 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板1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板1,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
寸的支座固定板22,钢管加工成符合尺寸和长度要求的弦杆主筒41、弦杆连接筒42、桁架腹
杆4、第一套筒21、第二套筒40,并利用攻丝、套丝设备加工以上构件的内、外螺纹段,将四个第二套筒40按设计角度焊接于同一个弦杆主筒41上,将两个第一套筒21焊接于由成品钢板
切割而成的支座固定板22上形成腹杆连接支座2,各构件完成加工后统一装车送至施工现
场。
[0050] S2、在施工现场按设计要求,将弦杆主筒41与弦杆连接筒42依次间隔旋拧形成单根整体的桁架上弦杆4并进行临时支撑,将对应数量的腹杆连接支座2码放到位后,将对应
数量的桁架腹杆3连接于腹杆连接支座2和桁架上弦杆4之间形成桁架受力框体,具体的是,
在施工现场中,完成桁架上弦杆4的组装,将对应数量的桁架腹杆3旋拧入第二套筒40内最
顶部,然后利用支架将桁架上弦杆4架起,将对应数量的腹杆连接支座2码放到位后,将桁架
腹杆3反方向旋拧使其部分脱出第二套筒40并部分旋拧进入第一套筒21内。
[0051] S3、人工将桁架受力框体中的腹杆连接支座2的底面固定于匹配的预制叠合板1,然后依次将预制叠合板1整体吊装至已完成固定的预制梁体6上,具体的是,支座固定板22
可通过螺丝或者粘钢胶的形式固定于预制叠合板1上,利用现场吊装设备逐一起吊完成连
接的预制叠合板1,使其两短边均放置于预制梁体6上,在边缘或者特殊位置处的预制叠合
板1的长边也可放置于预制梁体6上。
[0052] S4、重复步骤S3至直至同一楼层的所有预制叠合板1放置到位,然后进行板面钢筋以及水电管路的施工,具体的是,板面钢筋可与腹杆连接支座2进行绑扎。
[0053] S5、封堵住相邻的任两块预制叠合板1的拼缝位置,浇筑混凝土现浇层5,具体的是,所有预制叠合板1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
制叠合板1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2与
桁架腹杆3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。
[0054] S6、养护混凝土现浇层5直至设计强度要求,随后拆除所有桁架上弦杆4、桁架腹杆3,具体的是,在混凝土现浇层5强度达到100%后,上人进行桁架上弦杆4、桁架腹杆3的拆除
作业,首先清理腹杆连接支座2与桁架腹杆3连接处的密封材料,然后旋拧桁架腹杆3使其从
连第一套筒21中旋拧出。
[0055] S7、向第一套筒21内填灌注浆材料进行封堵,完成本层楼板的施工,具体的是,统一向第一套筒21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21的封堵,第
一套筒21高出本层楼面结构标高的部分,会在后续建筑做法中填埋在砂浆层或其他填充层
工艺做法中,不需要切割锯断。
[0056] 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,对于不同承载的预制叠合板1之上的桁架上弦杆4与桁架腹杆3需要根据荷载工况进行计算,得知桁架上弦
杆4的设置高度、所需腹杆连接支座2数量等信息;
[0057] 在楼层梁柱施工过程中,施工人员可以同步地在构件堆场进行拼装,吊装无误后方可进行钢筋和水电的施工,大大节约了现场施工时间,且在混凝土现浇层5达到拆模强度
后,桁架上弦杆4、桁架腹杆3均为可拆除并周转的构件,也减小了施工成本。
[0058] 在另一种技术方案中,所述步骤S4中,通过在所述支座固定板22的底面涂抹粘钢胶使其与预制叠合板1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22的底面和粘接处的预制叠合板1表面用砂纸和喷壶进行清洁。
[0059] 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。