[發明專利]一種具有雙曲拱殼的無梁樓蓋結構及其施工方法

有效

• 申請號: 202010581207.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111734032B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 余東;袁健;毛廣湘;張丹;孟新田;馮浩雄;孟一;劉益虹;彭朝暉
• 申請（專利權）人: 湖南城市學院;余東;湖南嚞天建筑科技有限公司
• 主分類號: E04B5/43
• 分類號: E04B5/43;E04B1/32
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中;唐列沖

本發明公開了一種具有雙曲拱殼的無梁樓蓋結構，其包括立柱、填充層和雙曲拱殼，所述立柱按照橫向和縱向間隔排列，所述立柱的頂部設置有托板，所述托板在水平面上的投影面積大于所述立柱的投影面積，所述雙曲拱殼的上表面和下表面均呈雙曲拱形，所述雙曲拱殼的四個角部分別連接于四個所述立柱的托板，相鄰兩個所述雙曲拱殼的邊緣相連形成連接部，所述連接部呈拱形；所述填充層覆蓋所述雙曲拱殼，所述填充層的頂面平整。本發明發揮了充分利用了混凝土的優越的受壓性能，雙曲拱殼把荷載均勻分布傳遞給立柱和拱形連接部，避免了混凝土較差的抗拉性能，可以節省大量鋼筋和混凝土。

技術領域

本發明涉及一種具有雙曲拱殼的無梁樓蓋結構及其施工方法，屬于建筑結構技術領域。

背景技術

混凝土的抗拉強度一般只有抗壓強度的1/10～1/20，因此在設計混凝土構件時總是希望混凝土構件能夠最大限度地發揮抗壓性能，避免受到拉應力。在橋梁的結構設計中，拱橋是最常見的方式，然而在住宅建筑的設計中卻很少見到拱型結構。

磚拱樓板在數十年前曾用于磚砌體房屋，做法是在下一層頂部由磚砌成拱券，拱券上部填平作為上一層的樓板，隨著鋼筋混凝土的經濟性提高以及抗震要求，這一做法已被淘汰。

目前在6～12米跨度廣泛采用的鋼筋混凝土樓蓋結構是梁板結構，其中加腋大板樓蓋結構綜合經濟性較好。但是梁板結構靠板和次梁的受彎能力承擔豎向荷載，這種結構沒有充分發揮混凝土的受壓能力，混凝土和鋼筋用量較大。

專利文獻1（公開號為CN103046769A）公開一種具有雙曲拱樓板及節能墻的建筑物，其中的樓板為四邊厚，中間薄，上平，下雙曲拱混凝土整體樓板，符合無梁樓蓋的受力機理；當樓板受到均布豎向荷載時，樓板在柱周邊加厚的部位的板上部鋼筋受拉而下部混凝土受壓，此拉力與此壓力相平衡，因此樓板對周邊的構件沒有側推力；樓板在跨中是板上部混凝土受壓而下部鋼筋受拉；并且樓板是一塊整體的板，板上部鋼筋受拉與下部混凝土受壓具有變形協調的關系。專利文獻1中的建筑物缺點在于是其實質是板柱結構，類似于加腋大板樓蓋結構，靠板的受彎能力承擔豎向荷載，這種結構沒有充分發揮混凝土的受壓能力，混凝土和鋼筋用量較大。

鋼筋混凝土雙向板無梁樓蓋有百年歷史，目前在6-12米跨度有許多工程采用。其優點是板底平整，可以不吊頂，方便管道安裝。結構高度小，可以節約層高。節省模板，建造方便。缺點是沒有充分發揮混凝土的受壓能力，混凝土和鋼筋用量較大，工程造價高。

發明內容

針對現有技術中，加腋大板沒有充分發揮混凝土受壓強度高、用鋼量大的特點，為了改善樓蓋結構的受力情況，降低鋼筋和混凝土的用量，提升承載能力，本發明提供一種具有雙曲拱殼的無梁樓蓋結構及其施工方法。具體技術方案如下。

一種具有雙曲拱殼的無梁樓蓋結構，其特征在于，包括立柱、填充層和雙曲拱殼，所述立柱按照橫向和縱向間隔排列，所述立柱的頂部設置有托板，所述托板在水平面上的投影面積大于所述立柱的投影面積，所述雙曲拱殼的上表面和下表面均呈雙曲拱形，所述雙曲拱殼的四個角部分別連接于四個所述立柱的托板，相鄰兩個所述雙曲拱殼的邊緣相連形成連接部，所述連接部呈拱形；所述填充層覆蓋所述雙曲拱殼，所述填充層的頂面平整。

采用上述的技術方案，雙曲拱殼的頂位于梁格中央，雙曲拱殼可以把豎向荷載轉化成殼截面上的壓力傳遞給拱形的連接部以及立柱的托板，整體上雙曲拱殼僅承受壓應力而沒有拉應力；因此會大大提雙曲拱殼的豎向承載力，從而還可以節省混凝土和鋼筋的用量。雙曲拱殼的上部為填充層，填充層起到把豎向荷載均勻分布到雙曲拱殼上的作用，防止出現應力集中情況。其中，雙曲拱殼是指在橫向和縱向兩個方向均呈拱形，也不要求在任意橫向或縱向截面上的曲率完全相同，可以是雙曲拋物面扭殼、球面殼等。

進一步地，所述填充層上還設置有面板，面板起到滿足使用要求的作用，比如承載車輛時，面板把受到的豎向壓力均勻傳給填充層。