[發(fā)明專利]輕質(zhì)約束混凝土板類受彎構(gòu)件及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710069349.0
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101092839A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳佳雄
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號: E04C2/06
• 分類號: E04C2/06;B28B23/02;E04C5/01;E04G21/12
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所
• 代理人: 代忠炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種民用建筑用混凝土構(gòu)件如樓面板和屋面板等板及其制作方法，具體講是一種輕質(zhì)約束混凝土板類受彎構(gòu)件及其制作方法。

背景技術(shù)

在土木工程領(lǐng)域混凝土結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)、簡便、實(shí)用以及取材容易等優(yōu)點(diǎn)，迄今仍廣泛應(yīng)用。

其中預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是利用高強(qiáng)度鋼筋或鋼絲或纖維材料作為受拉主筋并為結(jié)構(gòu)提供預(yù)加應(yīng)力，有效提高結(jié)構(gòu)的剛度與抗裂性能等結(jié)構(gòu)性能，在大跨度、高層、重荷載結(jié)構(gòu)及特種結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用，例如核反應(yīng)堆安全保護(hù)罩等方面的應(yīng)用都具有明顯的經(jīng)濟(jì)與社會效益，也成了工程建設(shè)高新技術(shù)的象征。而三向應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)其典型應(yīng)用就是各種鋼管混凝土，鋼管中混凝土在結(jié)構(gòu)受荷后處于三向應(yīng)力的約束狀態(tài)，提高其力學(xué)性能，并獲得優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能，適用于重荷載下的軸心或小偏心受壓構(gòu)件如柱類，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和社會效益。

然而，我國目前的基本建設(shè)的主體仍是民用建筑，尤其是住宅建設(shè)的規(guī)模每年約以2億m²速度發(fā)展，這類建筑的跨度不大如一般小于4m，荷載也相對較輕如一般在3KN/m²左右。若采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或三向應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，顯然是不經(jīng)濟(jì)與不合理的。因此，目前這類結(jié)構(gòu)中的樓面板或屋面板等絕大多數(shù)是采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但由于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)自身因素使其自重較大，尤其是樓面板或屋面板的裂縫問題已成為建筑業(yè)一大難題。同時，隨著國家對建筑節(jié)能要求的提高，其中對樓面板或屋面板都提出了具體的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，例如在夏熱冬冷的浙江地區(qū)，新建建筑要達(dá)到節(jié)能50％的標(biāo)準(zhǔn)，其樓面板的傳熱系數(shù)K≤1.5、屋面板K≤1.0。顯而易見，要達(dá)到上述這些指標(biāo)，普通混凝土結(jié)構(gòu)是難以實(shí)現(xiàn)的。

近些年來，輕骨料混凝土用于混凝土結(jié)構(gòu)已有一定應(yīng)用并有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，它的應(yīng)用，減輕了混凝土結(jié)構(gòu)的自重，降低了樓面板和屋面板等板的導(dǎo)熱系數(shù)，即使其達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)成為可能。但這種輕骨料鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均采用光圓鋼筋或帶肋鋼筋，前者與輕骨料混凝土之間的粘接強(qiáng)度和剛度均很低；后者與輕骨料混凝土之間有較高的粘接強(qiáng)度，但其粘接剛度卻較低。

與上述光圓鋼筋與帶肋鋼筋相比，近幾年來出現(xiàn)的冷軋扭鋼筋與輕骨料混凝土之間具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度與粘結(jié)剛度。

但現(xiàn)有技術(shù)的輕骨料冷軋扭鋼筋混凝土在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在以下不足：由于受力冷軋扭鋼筋在樓面板或屋面板等板的單位寬度的配筋呈均勻分布，且均布的兩根鋼筋的軸線間的距離一般不小于100mm，而且所有冷軋扭鋼筋截面螺旋旋轉(zhuǎn)方向均相同。所以每根螺旋狀截面冷軋扭鋼筋周圍一定范圍內(nèi)所形成的混凝土柱體也是螺旋狀周期變化，相當(dāng)于在鋼筋周圍形成一混凝土楔子。鑒于鋼筋間距較大，其周邊形成的混凝土楔子之間不具備相互約束作用，自然沒有形成自約束混凝土。所以按現(xiàn)有技術(shù)的輕質(zhì)冷軋扭鋼筋混凝土板類受彎構(gòu)件，仍并不能提高構(gòu)件剛度，有效解決裂縫控制問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種既重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低，又形成自約束混凝土、在現(xiàn)有簡便施工條件下使結(jié)構(gòu)剛度得以提高、在安全經(jīng)濟(jì)前提下使板的裂縫得到有效控制，從而較好解決板的裂縫問題的輕質(zhì)約束混凝土板類受彎構(gòu)件。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種輕質(zhì)約束混凝土受彎構(gòu)件的制作方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)約束混凝土板類受彎構(gòu)件，包括輕骨料混凝土和設(shè)于其內(nèi)的若干根其截面為螺旋狀的受力冷軋扭鋼筋，以及若干根與受力冷軋扭鋼筋相互垂直搭接布置的分布鋼筋，所述受力冷軋扭鋼筋成對布置，每對中的兩根受力冷軋扭鋼筋的螺旋旋轉(zhuǎn)角度大小相同，其旋轉(zhuǎn)方向相反。

所述每對中的兩根受力冷軋扭鋼筋軸線間的距離不小于25mm，且不大于該對受力冷軋扭鋼筋螺旋旋轉(zhuǎn)角在一個節(jié)距的投影長度的2倍。

所述若干對受力冷軋扭鋼筋中每對相互之間的距離均相等，所述若干對受力冷軋扭鋼筋中的每對中的兩根受力冷軋扭鋼筋之間的距離也均相等。

在單向板中，所述分布鋼筋采用冷軋扭鋼筋，即為分布冷軋扭鋼筋；所述分布冷軋扭鋼筋成對布置，每對中的兩根分布冷軋扭鋼筋的螺旋旋轉(zhuǎn)角度大小相同，其螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反；或，所述分布冷軋扭鋼筋均勻分布；或，所述分布鋼筋采用光圓鋼筋或帶肋鋼筋，即為分布光圓鋼筋或分布帶肋鋼筋，所述分布光圓鋼筋或分布帶肋鋼筋均勻分布。

在雙向板中，所述分布鋼筋為另一個方向的受力冷軋扭鋼筋。

所述輕骨料混凝土優(yōu)選采用以破碎型頁巖陶粒作為輕骨料的混凝土。