專利名稱:預制樓板的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種建筑用樓板,特別是涉及一種預制樓板。
技術背景公知的樓板構造是由普通鋼筋、預應力鋼筋、壓型鋼板和普通混凝土等主要材料通過 一定的方法制造而成。目前,我國在建筑中樓板的主要做法有預制裝配式樓蓋、壓型鋼 板+現(xiàn)澆鋼筋預制樓板、現(xiàn)澆鋼筋預制樓板、預應力板(預制)+現(xiàn)澆疊合層樓板。這些做 法各有特點,但是也各有不足。下面逐一簡要介紹1. 預制裝配式樓蓋傳統(tǒng)住宅建筑多為混合結構形式,橫墻承重而以預制圓孔板裝配形成樓蓋。最初的預 制板是非預應力的,后來以冷拔低碳鋼筋配筋,節(jié)約配筋,提高抗裂性能。這種預應力短 向圓孔板跨度不超過3.9m,恰好滿足住宅房間開間的要求;荷載5KN/n^左右,適應住 宅荷載的要求;C30級混凝土,板厚120mm,配筋3~6kg/m2。板在墻上簡支,伸出的錨 固鋼筋互連并用混凝土灌縫,板側縫寬20mm左右,以豆石混凝土灌槳。這種預制裝配式樓蓋材料消耗少,節(jié)約鋼筋,工藝簡單,適應性強。但這種樓蓋體系 存在明顯缺陷(1) 跨度較小,所能承受荷載較低。(2) 冷加工鋼筋強度低(650MPa),伸長率小,容易脆斷。(3) 冷拔鋼筋表面光滑,錨固性能差,預應力傳遞長度大,當工藝操作不良時容易 發(fā)生滑絲失錨破壞。(4) 構件按簡支單向板設計和受力,板側拼接處容易發(fā)生"錯臺"和縱向裂縫。不 僅影響觀瞻,還可能引起滲漏等問題。(5) 樓蓋由各預制板簡單拼裝成,各預制板和板端與支承結構之間缺乏有效的連 接,整體性能差,難以滿足抗震構造要求。(6) 構件產(chǎn)品技術含量低,質量不穩(wěn)定。2. 現(xiàn)澆預制樓板由于混凝土材料變化及施工技術的進步,近年混凝土現(xiàn)澆樓蓋在住宅建設中得到推廣(1 )現(xiàn)澆預制樓板的平面形狀、尺寸、跨度及荷載都可以根據(jù)設計需要選擇和調整, 有較大的靈活性和自由度,更容易滿足使用功能的要求。(2) 現(xiàn)澆結構整體性好,與相鄰樓蓋及下部支承結構連接可靠,抗震性能好;通常 以熱軋鋼筋配筋,延性大大改善。(3) 定型鋼模、組合模板、塑料模板等新型模板形式的出現(xiàn),特別是模板租賃業(yè)的 發(fā)展,使大多施工單位都具備了現(xiàn)澆混凝土施工的條件。加上商品混凝土和泵送技術,使 現(xiàn)澆樓蓋成本降低,極具競爭力。就住宅建筑而言,目前現(xiàn)澆混凝土樓蓋的結構形式如下 樓蓋支承在磚墻或混凝土墻上,跨度4~7 m,板厚100~200 mm (跨度1/40~1/35),混凝 土強度等級為C20 C25級。與圈梁或支座一體澆灌,按雙向連續(xù)板設計,板底鋼筋通長, 板面負彎矩鋼筋沿周邊布置,范圍為跨度的1/7~1/4,鋼筋一般為熱軋I級,II級鋼筋, 直徑8 14mm,間距150-200 mm,用鋼量15~40kg/m2。現(xiàn)澆混凝土樓蓋存在的問題(1) 跨度一般不超過6m,至多到7m左右;混凝土在無梁平板條件下厚度有限, 因此承載力有限。(2) 裂縫控制性能較差現(xiàn)澆造成的整體性對樓板變形造成了強固的約束,因此對 混凝土收縮、溫差、沉降等比較敏感,容易引起約束應力而導致裂縫。(3) 施工復雜,工期較長。現(xiàn)澆混凝土樓蓋施工需要支模、綁筋、澆筑、養(yǎng)護、拆 模等工序,不僅工藝復雜而且施工周期長。施工中的現(xiàn)場濕作業(yè)還會造成噪聲及環(huán)境污染。耗材多、自重大現(xiàn)澆混凝土樓蓋一般截面較大,混凝土體積大,結構自重大。3. 全現(xiàn)澆的無粘接(或有粘接)預應力樓蓋目前,現(xiàn)澆預應力混凝土樓蓋偶有應用;跨度為6 12m,荷載10KN/m2,無梁平板; 板厚200 250mm;.混凝土強度等級C30;用七股鋼絞線以禾粘接預應力束的形式配筋; 束間距200^300 mm;在混凝土達到一定強度以后張拉,并以錨夾具錨固在邊緣構件上; 為保證延性,按規(guī)范要求還必須配置相當數(shù)量的非預應力筋?,F(xiàn)澆預應力混凝土樓蓋有以下特點(1) 可以提供較大開間(2) 大跨,重載,延性好,整體性能強,抗裂及裂縫控制性能好。(3) 施工復雜,周期長,支模、布筋、澆筑、養(yǎng)護、張拉、錨固、拆模等工藝復雜耗時,影響環(huán)境等現(xiàn)澆混凝土結構的缺陷依然存在。(4) 技術難度大,須有配套的現(xiàn)場預應力施工設備、技術和管理。(5) 造價明顯增加高強鋼絞線的配筋量約為4~7kg/m2,但匹配的非預應力鋼筋 用量達到15-30 kg/n^左右;實際預應力筋主要起抗裂作用而非提高承載力。加上混凝土 強度提高及延性方面的要求,造價明顯上升。4. 預應力板+疊合層樓蓋疊合結構是介于預制與現(xiàn)澆之間的一種結構形式。其底部預制,在澆筑上部疊合層混 凝土時起模板作用,而在后澆混凝土凝固以后成為疊合結構的一部分,形成整體受力的狀 態(tài)。預應力雙向疊合板樓蓋具有以下特點(1) 大跨(9~10m),重載(10~20kN/m2)。(2) 形狀、尺寸可以通過調整拼縫寬度和板長形狀而滿足建筑布置的要求。(3) 無梁的預應力疊合樓板厚度很小,有效層高增大。(4) 樓板的裂縫控制性能好,抗裂性能高,裂縫分布細密,已有裂縫可在卸載后閉 合,板間拼縫不致開裂和錯臺。(5) 結構為四邊嵌固的雙向板,剛度大,撓度小。(6) 樓板結構的整體性好,與現(xiàn)澆結構具有相近的整體性和抗震性能。(7) 結構延性好。(8) 混凝土及鋼筋用量顯著減少,不僅節(jié)約造價,減少制作、運輸、施工工作量, 而且有利于減輕結構自重。(9) 預制底板工廠化生產(chǎn)質量穩(wěn)定,符合規(guī)模生產(chǎn)及住宅產(chǎn)業(yè)化的方向。(10) 仍存在一定量的現(xiàn)場濕作業(yè)。5. 壓型鋼板+混凝土組合樓板此種樓板將壓型鋼板用作澆注混凝土的永久性模板,而且待混凝土達到設計強度后, 壓型鋼板與混凝土仍然共同工作,它具有以下特點(1) 壓型鋼板輕便,易于搬運和架設,大大縮短安裝時間。(2) 壓型鋼板便于鋪設通訊、電力、通風、采暖等現(xiàn)代化管線;還能敷設保暖、隔 音、隔熱、隔震材料。壓型鋼板表面可直接做頂棚;若需吊頂,可在壓型鋼板槽內固定吊 頂掛鉤,使用方便。(3) 在多、高層建筑中釆用壓型鋼板,有利于多層作業(yè),加快工程進度。(4) 壓型鋼板的運輸、儲存、堆放和裝卸都極為方便。(5) 壓型鋼板和混凝土通過疊合面的粘接作用使二者形成整體,樓板整體性能好。(6) 壓型鋼板外露,須作鍍鋅防銹處理。 (7 )仍存在現(xiàn)場濕作業(yè)的弊端。發(fā)明內容本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種預制樓板,該板不僅能滿足建筑功能、結構性能 的要求,還適于工廠化生產(chǎn),方便施工,它克服現(xiàn)有樓板的諸多不足,適應建筑產(chǎn)業(yè)化的 趨勢。為了完成本實用新型的發(fā)明目的,本實用新型的預制樓板,它包括鋼骨架和澆注在 鋼骨架內的混凝土,其中所述鋼骨架由左封邊冷彎型鋼、若千個中部冷彎型鋼、右封邊 冷彎型鋼和若干個構造鋼筋構成,若干個中部冷彎型鋼在左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型 鋼之間均勻分布并且彼此平行布置,在左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼的上端和下端垂 直均勻布置若干個構造鋼筋,每根構造鋼筋分別與左封邊冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和若 干個布置在中部冷彎型鋼焊接形成鋼骨架,左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼沿板長度方 向布置,左封邊冷彎型鋼橫截面中部以下的鋼板向外突起形成下錯口,右封邊冷彎型鋼橫 截面中部以上的鋼板向外突起形成上錯口,中部冷彎型鋼的腹板上開有若干個開洞;本實用新型的預制樓板,其中所述左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼上端和下端的 彎折處有倒角;本實用新型的預制樓板,其中所述左封邊冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和若干個中部 冷彎型鋼的上端和下端分別有若干個凹凸齒槽,它們分別沿著左封邊冷彎型鋼、右封邊冷 彎型鋼和若干個中部冷彎型鋼的上端和下端沿長度方向均勻分布;本實用新型的預制樓板,其中所述凹凸齒槽為矩形凸槽; 本實用新型的預制樓板,其中所述中部冷彎型鋼的橫截面為C型或Z型; 本實用新型的預制樓板,其中所述開洞的孔徑為中部冷彎型鋼高度的1/2-3/5,相鄰 開洞間的間距為開洞孔徑的2-3倍;本實用新型的預制樓板,其中所述左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼的高度與樓板 的厚度相同,中部冷彎型鋼的高度小于左封邊冷彎型鋼的高度30-40mm,相鄰中部冷彎型 鋼間的間距為150-250mm,相鄰構造鋼筋間的間距為150-200mm;本實用新型的預制樓板,其中所述混凝土為輕骨料混凝土,它的容重為 900-lW0kg/m3;本實用新型的預制樓板,其中所述預制樓板的厚度與長度的比為1/35-1/40。本實用新型與現(xiàn)有的預制樓板相比,本實用新型的鋼骨架采用冷彎型鋼C型或Z型 鋼,用輕質混凝土填充。左封邊冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和中部冷彎型鋼的上端和下端 做出凹凸齒槽,中部冷彎型鋼的腹板上開洞使混凝土貫通,加強混凝土與鋼之間的握裹能 力,使二者協(xié)調變形,共同工作。左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼分別做成咬齒狀的下 錯口和上錯口,通過下錯口和上錯口的咬合實現(xiàn)板和板的搭接。構造鋼筋與左封邊冷彎型 鋼、右封邊冷彎型鋼和中部冷彎型鋼焊接,使形成鋼骨架。冷彎型鋼鋼骨架輕質預制樓板可以實現(xiàn)工廠預制,并通過合理的形式與墻板中的鋼骨 架或者鋼結構框架連接,實現(xiàn)現(xiàn)場鋼與鋼的連接,在多層(1~6層)結構中可以充分發(fā)揮 它的優(yōu)勢,它具有以下優(yōu)點(1) 由于鋼骨的存在,該樓板能承受較大的荷載,可以做較大的跨度、提供較大開 間,適應于現(xiàn)代建筑對于結構性能的要求。通過合理的設計,可以達到6m 8m的建筑跨 度要求,具有一定的優(yōu)越性。(2) 裂縫控制性能良好構件預制是控制裂縫的有效方法,該樓板全部由工廠預制, 可以實現(xiàn)對裂縫的嚴格控制。樓板封邊冷彎型鋼做成咬齒狀,通過咬齒實現(xiàn)板和板的搭接, 避免產(chǎn)生裂縫。(3) 工廠化生產(chǎn)可以保證質量并提高現(xiàn)場施工效率構件在預制構件廠中規(guī)模生產(chǎn),成本低、質量高,是建筑業(yè)的發(fā)展方向?,F(xiàn)場濕作業(yè)大幅度減少,勞動強度降低,工 作條件改善。而且工序減少,大大縮短了施工時間。(4) 采用輕質材料,減輕結構自重由于樓板自重減輕,可以相應減小梁、柱及基礎等結構構件的截面,從而有利于結構造價的降低。結構自重減小也提高了其抗震性能。(5) 易于施工安裝樓板中的鋼骨架與鋼骨架或鋼結構框架易于連接,鋼與鋼的直接連接并通過合理的構造措施使其形成牢固連接,結構整體性能好。
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。圖1是本實用新型第一實施例的橫截面剖面示意圖,其中的中部冷彎型鋼為c型冷彎型鋼;圖2是圖1的俯向示意圖;圖3中是圖1中C型中部冷彎型鋼的側向示意圖;圖4是本實用新型第二實施例的橫截面剖視圖,其中的中部冷彎型鋼為Z型冷彎型鋼;圖5是兩塊預制樓板的板邊咬合形狀的局部示意圖。
具體實施方式實施例l如圖1至3所示,本實用新型預制樓板包括鋼骨架和澆注在鋼骨架內的混凝土5, 鋼骨架由左封邊冷彎型鋼2、若干個中部冷彎型鋼7、右封邊冷彎型鋼IO和若干個構造鋼 筋6構成,若干個中部冷彎型鋼7在左封邊冷彎型鋼2和右封邊冷彎型鋼10之間均勻分 布并且彼此平行布置,在左封邊冷彎型鋼2和右封邊冷彎型鋼10的上端和下端垂直均勻 布置若干個構造鋼筋6,每根構造鋼筋6分別與左封邊冷彎型鋼2、右封邊冷彎型鋼10和 若干個布置在中部的冷彎型鋼7焊接形成鋼骨架,左封邊冷彎型鋼2和右封邊冷彎型鋼 10沿樓板長度方向布置,左封邊冷彎型鋼2橫截面中部以下的鋼板向外突起形成下錯口 1 , 右封邊冷彎型鋼10橫截面中部以上的鋼板向外突起形成上錯口 9,中部冷彎型鋼7的腹 板11上開有若干個開洞8。如圖1和圖5所示,左封邊冷彎型鋼2和右封邊冷彎型鋼10上端和下端的彎折處有 倒角3。在兩塊預制樓板對接后,在該倒角處將兩塊預制樓板焊接在一起。如圖1至圖3所示,左封邊冷彎型鋼2、右封邊冷彎型鋼10和若干個中部冷彎型鋼7 的上端和下端分別有若干個凹凸齒槽4,它們?yōu)榫匦瓮共郏鼈兎謩e沿著左封邊冷彎型鋼 2、右封邊冷彎型鋼10和若干個中部冷彎型鋼7的長度方向均勻分布。它們的作用在于 加強左封邊冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和中部冷彎型和混凝土之間的握裹能力。如圖3所示,開洞8的孔徑為中部冷彎型鋼7高度的1/2-3/5,相鄰開洞8間的間距為 開洞8洞口直徑的2-3倍。如圖1所示,左封邊冷彎型鋼2和右封邊冷彎型鋼10的高度與樓板的厚度相同,中 部冷彎型鋼7的高度小于左封邊冷彎型鋼2的高度30-40mm。中部冷彎型鋼7在預制樓板 厚度的中央,.中部冷彎型鋼7距預制樓板的上下兩端的距離為15-20mm。如圖1和圖2所示,相鄰中部冷彎型鋼7間的間距為150-250mm,相鄰構造鋼筋6之 間的間距為150-200 m。混凝土為輕質混凝土,其容重為900-1900kg/m3。預制樓板的厚度 與長度的比為1/35-1/40。實施例2如圖4所示,實施例2與實施例1基本相同,所不同之處在于中部冷彎型鋼7的橫截面為z型。以上實施例只是對本實用新型的解釋,不是對實用新型的限定,本實用新型所限定的 范圍參見權利要求,在不違背本實用新型的精神的情況下,本實用新型可以作任何形式的 修改。
權利要求1.一種預制樓板,它包括鋼骨架和澆注在鋼骨架內的混凝土(5),其特征在于所述鋼骨架由左封邊冷彎型鋼(2)、若干個中部冷彎型鋼(7)、右封邊冷彎型鋼(10)和若干個構造鋼筋(6)構成,若干個中部冷彎型鋼(7)在左封邊冷彎型鋼(2)和右封邊冷彎型鋼(10)之間均勻分布并且彼此平行布置,在左封邊冷彎型鋼(2)和右封邊冷彎型鋼(10)的上端和下端垂直均勻布置若干個構造鋼筋(6),每根構造鋼筋(6)分別與左封邊冷彎型鋼(2)、右封邊冷彎型鋼(10)和若干個布置在中部的冷彎型鋼(7)焊接形成鋼骨架,左封邊冷彎型鋼(2)和右封邊冷彎型鋼(10)沿樓板長度方向布置,左封邊冷彎型鋼(2)橫截面中部以下的鋼板向外突起形成下錯口(1),右封邊冷彎型鋼(10)橫截面中部以上的鋼板向外突起形成上錯口(9),中部冷彎型鋼(7)的腹板(11)上開有若干個開洞(8)。
2. 如權利要求1所述的預制樓板,其特征在于所述左封邊冷彎型鋼(2)和右封邊 冷彎型鋼(10)上端和下端的彎折處有倒角(3)。
3. 如權利要求2所述的預制樓板,其特征在于所述左封邊冷彎型鋼(2)、右封邊 冷彎型鋼(10)和若干個中部冷彎型鋼(7)的上端和下端分別有若干個凹凸齒槽(4), 它們分別沿著左封邊冷彎型鋼(2)、右封邊冷彎型鋼(10)和若干個中部冷彎型鋼(7) 的上端和下端沿長度方向均勻分布。
4. 如權利要求3所述的預制樓板,其特征在于所述凹凸齒槽(4)為矩形凸槽。
5. 如權利要求3或4所述的預制樓板,其特征在于所述中部冷彎型鋼(7)的橫截 面為C型或Z型。
6. 如權利要求5所述的預制樓板,其特征在于所述開洞(8)的孔徑為中部冷彎型 鋼(7)高度的1/2-3/5,相鄰開洞(8)間的間距為開洞(8)孔徑的2-3倍。
7. 如權利要求6所述的預制樓板,其特征在于所述左封邊冷彎型鋼(2)和右封邊 冷彎型鋼(10)的高度與樓板厚度相同,中部冷彎型鋼(7)的高度小于左封邊冷彎型鋼(2)的高度30-40mm,相鄰中部冷彎型鋼(7)間的間距為150-250mm,相鄰構造鋼筋 (6)間的間距為150-200mm。
8. 如權利要求7所述的預制樓板,其特征在于所述混凝土為輕骨料混凝土,它的容重為900-1900kg/m3。
9. 如權利要求8所述的預制樓板,其特征在于所述預制樓板的厚度與長度的比為 1/35-1/40。
專利摘要本實用新型預制樓板,它包括鋼骨架和澆注在鋼骨架內的混凝土,鋼骨架由左封邊冷彎型鋼、若干個中部冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和若干個構造鋼筋構成,若干個中部冷彎型鋼在左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼之間均勻分布并且彼此平行布置,在左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼的上端和下端垂直均勻布置若干個構造鋼筋,每根構造鋼筋分別與左封邊冷彎型鋼、右封邊冷彎型鋼和若干個布置在中部冷彎型鋼焊接形成鋼骨架,左封邊冷彎型鋼和右封邊冷彎型鋼沿樓板長度方向布置,左封邊冷彎型鋼橫截面中部以下的鋼板向外突起形成下錯口,右封邊冷彎型鋼橫截面中部以上的鋼板向外突起形成上錯口,中部冷彎型鋼的腹板上開有若干個開洞。
文檔編號E04B5/02GK201087489SQ200720173478
公開日2008年7月16日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權日2007年9月29日
發(fā)明者候兆欣, 季小蓮, 趙建國 申請人:中國京冶工程技術有限公司