具有斜交梁的抗震樓板結構的製作方法

2023-06-04 18:36:31

專利名稱：具有斜交梁的抗震樓板結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於樓板技術領域，特指一種具有斜交梁的抗震樓板結構。
背景技術：
預製空心樓板因安全性能低、抗震能力差已逐漸退出市場，而現澆砼樓板結構體系，因其施工方便、快捷、整體性強等優點已成為現代建築的主流。而現有的現澆砼樓板結 構體系基本分為現澆砼無梁樓板、現澆砼主次梁樓板(包括現澆砼密肋梁樓板)、現澆砼空 心樓板、現澆砼桁架式樓板及各種預應力樓板幾種形式。現澆砼主次梁樓板結構已有較長時間應用歷史，而現澆砼密肋梁樓板結構體系為 現澆砼主次梁樓板結構體系的一個分支進化，其目的為將次梁分散為更多的小截面密肋 梁，從而分散受力，達到在較大跨度及荷載情況下提高淨高，滿足使用及視覺要求，常與寬 扁梁及柱帽結合使用作為滿足建築功能的結構實現形式，上世紀八十年代國內湧現出一大 批建築模殼生產廠家，研發生產應用了諸如可拆卸周轉模殼，各種材質的一次性建築模殼， 各種材質的組合式內模各種材質的下封底空心及實心輕質模殼(以使形成的密肋梁樓板 底部平整無凹洞)等形式的模殼構件，但其傳力模式並無顯著改進。現澆砼空心樓板為四條梁與上下鋼筋砼板中間填充各種形狀的輕質模殼所形成 的工字型或連續箱型截面所形成的一種新型結構形式，受力傳力性能得到了改善，國外早 已應用，自從上世紀90年代上海及北京的建築科學研究院進行了幾次以紙質內模為填充 材料的試驗性工程後，國內各種材質形式的模殼和/或構件的研發應用層出不窮，也推動 了現澆砼空心樓板結構體系的推廣作用，然而國內對現澆砼空心樓板的研究仍集中於模殼 和/或構件的形式及材料的組成上，對傳力骨架性能的改進仍無實質進展。現澆砼桁架式樓板結構體系(複合網殼結構)為鋼結構與砼結合的(梁殼共同工 作)一種新型空間結合結構體系，目前國內研發主要集中於馬克儉院士及一些高校教授， 雖前景好、性價比高，但是因目前應用較少(且多為曲面大跨形式)受建築要求及邊界條件 影響大，設計計算複雜，這裡暫不作比較。而預應力結構為提高承載力的一種增強形式，距離美籍華人林同炎先生的應用已 有數十年發展歷程，與各種現澆砼空心樓板結構體系均能結合使用，這裡也暫不作描述。樓板作為建築結構體系的一部分，不僅要求滿足受力傳力的功能要求，還要滿足 現代建築小截面、少佔層高的使用要求，更應滿足抵抗各向複雜地震力的使用要求，作為樓 板傳力骨架的梁的受力傳力性能對於樓板的綜合性能具有決定作用。因此研發一種具有通 用性，整體性強，受力傳力合理，施工方便快捷，性價比較高的能抵抗各種複雜地震力的現 澆砼空心樓板結構成為當前的迫切需要。

發明內容
本發明的目的是提供一種通用性好、整體性強、受力傳力合理、施工方便快捷、性 價比較高、能抵抗各種複雜地震力的具有斜交梁的抗震樓板結構。
本發明的目的是這樣實現的具有斜交梁的抗震樓板結構，包括梁、相鄰梁間填充的輕質模殼和/或構件、設置 在梁及模殼和/或構件上側的鋼筋砼頂板或設置在梁及模殼和/或構件上下側的鋼筋砼頂 板和鋼筋砼底板、節點區域上固定設置有力學增強件組成，至少有一條梁與橫向或縱向排 列的柱間軸線斜交，所述的梁為鋼筋砼梁和/或型鋼砼梁。 上述的型鋼砼梁的橫截面為工字型、丄字型、倒Π型、一頭長一頭短的H型、中間 豎直部矮小且頂部有橫向延伸部的山字型、中間豎直部矮小且頂部有橫向延伸部的山字型 及其左右豎直部自橫部向下有短的伸出部、倒Π型開口內設置兩條短的伸出部所述情況之 一或其幾種的組合，其中橫截面為山字型的中間豎直部沿長度方向為連續的S型鋼板，所 述的型鋼砼梁上設置有孔或槽，頂板鋼筋和/或底板鋼筋穿設或卡接在型鋼砼梁上設置的 孔或槽內或鋪設在型鋼上。上述的輕質模殼和/或構件還包括輔助定位件，所述的輔助定位件是柔性絲帶狀 的定位連接件和限位件，模殼和/或構件的上部用絲帶狀的定位連接件固定連接在限位件 上或樓板底部的鋼筋上或型鋼砼梁底板上或底模板下的腳手架上。上述的模殼和/或構件為具有不同材質、不同形狀的空心模殼和/或構件或實心 模殼和/或構件或含有加強筋砼頂板的模殼和/或構件或含有加強筋砼底板或組裝式模殼 和/或構件或含有加強筋砼頂板、底板均有外露的加強筋結構的模殼和/或構件或上述之 一種或幾種的組合。上述的節點區域為梁、梁交叉處和/或梁、柱交叉處，所述的力學增強件為所述的 節點區域的梁扭縱筋、加密箍筋及彎起鋼筋、斜向耗能構件中的一種或幾種，所述的斜向耗 能構件為拉杆或小型阻尼器或屈曲約束耗能件或與建築檢測智能筋結合使用的耗能件，所 述的斜向是在空間上相對於梁柱方向傾斜，在斜向耗能構件的易變形部位外包裹有柔彈性 材料。上述的相鄰的兩根梁之間設置有相等或不相等的間距，各個梁的橫截面為等截面 設置或不等截面設置或分別具有不同的截面形狀。上述的砼為各種混凝土或滿足強度等級要求的輕集料混凝土。上述的輕集料混凝土為陶料混凝土，所述的陶料內部浸漬填充有功能材料和/或 陶粒外表面包覆有封閉層。上述的橫向或縱向排列的柱間設置為梁或實心板帶。上述的鋼筋砼梁及力學增強件也可以應用於正交梁現澆砼密肋樓板和現澆砼空 心樓板。本發明相比現有技術突出的優點是1、由於斜交梁的設置，空心樓蓋其平面四角的短梁其剛度大，對長梁起到了彈性 支撐作用，有利於長梁的受力，提高了整體結構的效率，承受更大的荷載，且在破壞過程中 具有較好的延性。2、由於斜交梁的設置，提高了空心樓蓋的整體剛度，使得空心樓蓋的各個方向的 剛度的差異減小，起到了抵抗地震作用、大大提高了整體結構受扭的能力，由於斜交梁可交 叉傳力並吸收震動能量，對提高建築的抗震性能有較高貢獻；同等條件下，設置斜交梁的空 心樓蓋更能節約工程造價，更符合建設節約型社會的可持續性發展政策。
3、由於斜交梁的設置，使得樓板的綜合受力狀況改善，更趨合理承力增大；在同跨 度、同受力的情況下，使得樓板的撓度減小；在同跨度、同受力、同撓度的情況下，可以減少 用鋼量，降低工程造價。4、型鋼梁內設置有連續的S形鋼板，可以通過鋼板的S形的彎曲密度，來保證型鋼 梁各段的受力性能，從而使型鋼梁具有更小的截面，增加了建築的淨高。5、輔助定位件保證了模殼和/或構件的位置，保證了砼保護層的厚度，從而保證 了工程質量。6、力學增強件的設置使建築結構具有更好的內力協調性和整體性，並在受地震力 作用時，具有消能減震作用，且可以與智能筋結合使用，來長期監測建築結構的安全性。


圖1是本發明的梁與柱的布局結構示意圖之一；圖2是本發明的梁與柱的布局結構示意圖之二 ；圖3是本發明未澆注水泥土時的樓板的結構形式之一；圖4是本發明未澆注水泥土時的樓板的結構形式之二 ；圖5是本發明未澆注水泥土時的樓板的結構形式之三；圖6是本發明的模殼和/或構件與輔助定位件的固定形式之一；圖7是本發明的模殼和/或構件與輔助定位件的固定形式之二 ；圖8是本發明工字型型鋼砼梁的剖視圖；圖9是本發明丄字型型鋼砼梁的剖視圖；圖10是本發明倒n型型鋼砼梁的剖視圖；圖11是本發明一頭長一頭短的H型型鋼砼梁的剖視圖；圖12是本發明中間豎直部矮小的山字型型鋼砼梁的剖視圖，其中短的伸出部為 連續S型的鋼板；圖13是本發明的中間豎直部矮小的山字型及其左右豎直部自橫部向下有短的伸 出部的型鋼砼梁的剖視圖，其中短的伸出部為連續S型的鋼板；圖14是圖12、圖13的俯視圖局部；圖15是本發明的倒n型開口內設置兩條短的伸出部的型鋼砼梁的剖視圖，其中 兩條短的伸出部為連續S型的鋼板；圖16是圖1的A部放大圖；圖17是本發明的豎直放置的柱與水平設置的頂板、底板及力學增強件的結構布 局局部剖視示意圖。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖1-17 具有斜交梁的抗震樓板結構，包括梁11、12、相鄰梁11、12間填充的輕質模殼和/ 或構件20、設置在梁11及模殼和/或構件20上側的鋼筋砼頂板14或設置在梁11、12及 模殼和/或構件20上下側的鋼筋砼頂板14和鋼筋砼底板15、節點區域(柱10與梁11、12 的相交區域、梁11、12與梁11、12相交區域)上固定設置有力學增強件13組成，至少有一條梁12與橫向或縱向排列的柱間連線(梁11)斜交，所述的梁11、12為鋼筋砼梁和/或型 鋼砼梁。上述的型鋼砼梁的橫截面為工字型(圖8)、_L字型(圖9)、倒Π型(圖10)、一頭 長一頭短的H型(圖11)、中間豎直部矮小且頂部有橫向延伸部3的山字型(圖12)、中間 豎直部2矮小且頂部有橫向延伸部3的山字型及其左右豎直部1自橫部向下有短的伸出部 la(圖13)、倒Π型開口內設置兩條短的伸出部2所述情況之一或其幾種的組合，其中橫截 面為山字型的中間豎直部2沿長度方向為連續的S型鋼板，(參見圖14)，所述的型鋼砼梁 121、122、123上設置有孔或槽，頂板鋼筋13a和/或底板鋼筋13b穿設或卡接在型鋼砼梁 121、122、123上設置的孔或槽內或鋪設在型鋼上。上述的輕質模殼和/或構件20還包括輔助定位件，所述的輔助定位件是柔 性絲帶 狀的定位連接件22和限位件，模殼和/或構件20的上部用絲帶狀的定位連接件22連接固 定在限位件上或樓板底部的鋼筋上或型鋼砼梁底板上或底模板30下的腳手架4上。上述的模殼和/或構件20為具有不同材質、不同形狀的空心模殼和/或構件或實 心模殼和/或構件或含有加強筋砼頂板的模殼和/或構件或含有加強筋砼底板或組裝式模 殼和/或構件或含有加強筋砼頂板、底板均有外露的加強筋結構的模殼和/或構件或上述 之一種或幾種的組合。上述的節點區域為梁、梁交叉處和/或梁、柱交叉處，所述的力學增強件為所述的 節點區域的梁扭縱筋、加密箍筋及彎起鋼筋、斜向耗能構件中的一種或幾種，所述的斜向耗 能構件為拉杆或小型阻尼器或屈曲約束耗能件或與建築檢測智能筋結合使用的耗能件，所 述的斜向是在空間上相對於梁柱方向傾斜，在斜向耗能構件的易變形部位外包裹有柔彈性 材料，以保證構件具有足夠的變形耗能空間。上述的相鄰的兩根梁12與12之間設置有相等或不相等的間距HI、H2，各個梁的 橫截面為等截面設置或不等截面設置或分別具有不同的截面形狀。上述的砼為各種混凝土或滿足強度等級要求的輕集料混凝土。上述的輕集料混凝土為陶料混凝土，所述的陶料內部浸漬填充有功能材料和/或 陶粒外表面包覆有封閉層，所述的功能材料是金屬或金屬化合物微粒或相變材料。上述的橫向或縱向排列的柱10間設置為梁或實心板帶。上述的鋼筋砼梁121、122、123及力學增強件也可以應用於正交梁現澆砼密肋樓 板和現澆砼空心樓板。上述實施例僅為本發明的較佳實施例之一，並非依此限制本發明的保護範圍，故 凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。
權利要求
具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於包括梁、相鄰梁間填充的輕質模殼和/或構件、設置在梁及模殼和/或構件上側的鋼筋砼頂板或設置在梁及模殼和/或構件上下側的鋼筋砼頂板和鋼筋砼底板、節點區域上固定設置有力學增強件組成，至少有一條梁與橫向或縱向排列的柱間軸線斜交，所述的梁為鋼筋砼梁和/或型鋼砼梁。
2.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的型鋼砼梁 的橫截面為工字型、_L.字型、倒Π型、一頭長一頭短的H型、中間豎直部矮小且頂部有橫向 延伸部的山字型、中間豎直部矮小且頂部有橫向延伸部的山字型及其左右豎直部自橫部向 下有短的伸出部、倒Π型開口內設置兩條短的伸出部所述情況之一或其幾種的組合，其中 橫截面為山字型的中間豎直部沿長度方向為連續的S型鋼板，所述的型鋼砼梁上設置有孔 或槽，頂板鋼筋和/或底板鋼筋穿設或卡接在型鋼砼梁上設置的孔或槽內或鋪設在型鋼 上。
3.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的輕質模殼 和/或構件還包括輔助定位件，所述的輔助定位件是柔性絲帶狀的定位連接件和限位件， 模殼和/或構件的上部用絲帶狀的定位連接件固定連接在限位件上或樓板底部的鋼筋上 或型鋼砼梁底板上或底模板下的腳手架上。
4.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的模殼和/ 或構件為具有不同材質、不同形狀的空心模殼和/或構件或實心模殼和/或構件或含有加 強筋砼頂板的模殼和/或構件或含有加強筋砼底板或組裝式模殼和/或構件或含有加強筋 砼頂板、底板均有外露的加強筋結構的模殼和/或構件或上述之一種或幾種的組合。
5.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的節點區域 為梁、梁交叉處和/或梁、柱交叉處，所述的力學增強件為所述的節點區域的梁扭縱筋、力口 密箍筋及彎起鋼筋、斜向耗能構件中的一種或幾種，所述的斜向耗能構件為拉杆或小型阻 尼器或屈曲約束耗能件或與建築檢測智能筋結合使用的耗能件，所述的斜向是在空間上相 對於梁柱方向傾斜，在斜向耗能構件的易變形部位外包裹有柔彈性材料。
6.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的相鄰的兩 根梁之間設置有相等或不相等的間距，各個梁的橫截面為等截面設置或不等截面設置或分 別具有不同的截面形狀。
7.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的砼為各種 混凝土或滿足強度等級要求的輕集料混凝土。
8.根據權利要求7所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的輕集料混 凝土為陶料混凝土，所述的陶料內部浸漬填充有功能材料和/或陶粒外表面包覆有封閉 層。
9.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的橫向或縱 向排列的柱間設置為梁或實心板帶。
10.根據權利要求1所述的具有斜交梁的抗震樓板結構，其特徵在於所述的鋼筋砼梁 及力學增強件也可以應用於正交梁現澆砼密肋樓板和現澆砼空心樓板。
全文摘要
本發明屬於樓板技術領域，涉及具有斜交梁的抗震樓板結構，包括梁、相鄰梁間填充的輕質模殼和/或構件、設置在梁及模殼和/或構件上側的鋼筋砼頂板或設置在梁及模殼和/或構件上下側的鋼筋砼頂板和鋼筋砼底板、節點區域上固定設置有力學增強件，至少有一條梁與橫向或縱向排列的柱間軸線斜交，所述的梁為鋼筋砼梁和/或型鋼砼梁，優點是由於斜交梁的設置在同跨度的情況下，使得樓板的綜合受力狀況改善，承力增大；在同跨度、同受力的情況下，使得樓板的撓度減小；在同跨度、同受力、同撓度的情況下，可以減少用鋼量，從而使得樓板的受力更趨合理，由於交叉傳力並吸收震動能量，對提高建築的抗震性能有較高貢獻。
文檔編號E04B5/36GK101839032SQ20101018353
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者孫海峰, 宮海西, 沈繼紅 申請人:宮海西;天頌建設集團有限公司;沈繼紅