[發(fā)明專利]一種填充棒與外露填充箱混合使用的板柱結(jié)構(gòu)空心板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110026345.0
• 申請日: 2011-01-25
• 公開（公告）號: CN102155063A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐焱
• 申請（專利權(quán)）人: 徐焱
• 主分類號: E04B5/36
• 分類號: E04B5/36;E04B5/18;E04C1/00;E04G21/00
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(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)，尤其是一種填充棒與外露填充箱混合使用的板柱結(jié)構(gòu)空心板，屬于一般建筑物構(gòu)造領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

在建筑領(lǐng)域，隨著大跨度混凝土結(jié)構(gòu)日益增多，越來越多的樓板采用空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)。有時(shí)為了減小結(jié)構(gòu)自重或者增強(qiáng)混凝土的保溫、隔熱、隔音、減震效果，需要在混凝土里面放置一些輕質(zhì)填充材料。用輕質(zhì)填充材料來代替部分混凝土基本不會影響結(jié)構(gòu)的受力性能，但是可以大大減輕結(jié)構(gòu)的自重。

在空心樓蓋結(jié)構(gòu)中，根據(jù)受力模式的不同，可以分為邊支承樓蓋和柱支撐樓蓋(又叫板柱結(jié)構(gòu))兩大類。邊支承樓蓋由于在柱上有剛度較大的明梁，空心板是按單向板或雙向板計(jì)算。柱支撐樓蓋柱上通常設(shè)暗梁，或者剛度較小的扁梁，計(jì)算是一般采用等代框架法或空間有限元法。在板柱結(jié)構(gòu)中，根據(jù)受力大小將樓蓋劃分為柱上板帶和跨中板帶，其中柱上板帶要承受60-75％的彎矩和70％以上的剪力，跨中板帶則受力較小。

目前空心樓蓋中的填充材料，按幾何形狀分，主要有填充棒(包括填充管)和填充箱兩大類。填充棒的斷面形狀為圓形或多邊形或者其它組合圖形，其斷面最大尺寸與最小尺寸之比一般≤2，其平面尺寸長度與寬度之比一般≥2。填充箱的斷面形狀為矩形以及矩形切角或者倒角，其平面形狀一般為正方形，也可以為矩形，通常平面尺寸長度與寬度之比≤1.5。

在現(xiàn)有技術(shù)中，適合于板柱結(jié)構(gòu)的空心板大多采用填充箱。例如，馬克儉院士的“鋼筋混凝土空腹梁與密肋梁雙重網(wǎng)格梁結(jié)構(gòu)”(ZL03249445.9)；邱則有先生的“一種現(xiàn)澆砼空心板”(ZL200610167919.5)、“一種現(xiàn)澆鋼筋砼輕質(zhì)板”(ZL200410038952.9)；王本淼先生的“一種現(xiàn)澆空腹樓蓋空心體”(ZL200910312627.X)；程文瀼教授的“無柱帽混凝土板柱結(jié)構(gòu)”(ZL01245231.9)等。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)以填充棒形成的板柱結(jié)構(gòu)空心板時(shí)，通常的做法是在兩個(gè)方向的柱上設(shè)計(jì)很寬的實(shí)心帶，在其余部分才用填充棒填充。針對這種空心區(qū)域面積較小所導(dǎo)致的空心率低的情況，本人也曾提出“一種順梁布置永久性組合模件的空心樓蓋及其施工方法”(ZL200710123516.5)，該技術(shù)的提出，提高了填充棒在板柱結(jié)構(gòu)空心板中的應(yīng)用面積，從而提高了樓蓋的空心率。

根據(jù)常識，以填充箱形成空心板的空心率顯然要超過以填充棒形成的空心板，但從力學(xué)原理講，正是因?yàn)樘畛浒艨招穆氏鄬^小則混凝土的截面積相對較大，所以順著填充棒方向空心板的承載能力要大于同樣厚度的填充箱空心板，尤其是抗剪能力。在板柱結(jié)構(gòu)中柱上板帶受力很大，如果柱上板帶全為實(shí)心混凝土則結(jié)構(gòu)自重很大；如果在柱上板帶用箱體填充，由于這類空心板的承載能力(特別是抗剪能力)相對較小，為了保證結(jié)構(gòu)安全，勢必要采取提高板厚或增大實(shí)心肋寬的措施，這都將導(dǎo)致成本增加。因此在柱上板帶采用填充棒從力學(xué)上講是最合理的。在ZL200710123516.5中，采用了柱上暗梁邊填充棒順梁布置，跨中區(qū)域填充棒按長跨方向布置的形式；該方案雖然受力較合理，但是在受力較小的跨中板帶仍采用填充棒，沒有使結(jié)構(gòu)獲得最大的空心率。

綜上所述，在現(xiàn)有板柱結(jié)構(gòu)空心板的技術(shù)中，還沒有一種技術(shù)能充分利用填充棒與外露填充箱的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，形成一種空心率大、受力合理空心樓蓋結(jié)構(gòu)。因此，開發(fā)一種填充棒與外露填充箱混合使用的板柱結(jié)構(gòu)空心板已成為當(dāng)前急需解決的問題。

(三)發(fā)明內(nèi)容

在現(xiàn)有技術(shù)中，存在空心樓蓋空心率低、受力不合理、或者結(jié)構(gòu)造價(jià)較高等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種填充棒與外露填充箱混合使用的板柱結(jié)構(gòu)空心板，在該空心板中同時(shí)采用了填充棒和填充箱，該空心樓蓋受力合理，且空心率大、造價(jià)較低，同時(shí)又施工安裝方便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種填充棒與外露填充箱混合使用的板柱結(jié)構(gòu)空心板，包括柱子、梁、柱邊實(shí)心區(qū)、梁邊空心區(qū)、中央空心區(qū)，其特征在于梁邊空心區(qū)中安裝有填充棒組合塊，填充棒組合塊的朝向與其所相鄰的梁方向一致，中央空心區(qū)中安裝有填充箱，填充棒組合塊位于上層鋼筋與下層鋼筋之間，永久性埋在混凝土內(nèi)，填充箱位于上層鋼筋下面，填充箱的下底面外露。

本發(fā)明的特征在于填充棒組合塊由2根或2根以上填充棒與格柵或連接鋼筋組合而成，在每個(gè)填充棒組合塊內(nèi)，填充棒之間設(shè)有內(nèi)肋，內(nèi)肋寬度為40-120mm。