CN105369954A - 一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板 - Google Patents
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Abstract
一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，该组合构件利用预应力梁板中采用钢作下部受拉部件和在对应肋中上部采用高强钢管混凝土作为受压部件，共同组成板-架受力结构构件，其特征在于改变了预应力梁板的以受弯为主的受力模式，故可大大降低截面高度。同时上部钢管混凝土弦杆，其受压承载力比普通混凝土提高了3-4倍，因而拱弦杆可以用较小的截面，进而可相应减轻结构自重和工程造价。
Description
所属技术领域：建材领域
背景技术：
大跨度预应力槽形叠合板用于地下车库跨度大，车位多，美观，工期快但是1、层高大，大跨度预应力板在地下车库中的使用主要受限于层高，层高高必然板本身造价高，并且挖土深，其土方或***、钢防水外墙费用大，尤其是地下水抗浮处理费用高，2、有效面积小，相对造价更大。如设计荷载每平方米53千牛的16.6米槽型板，肋高达1.02米，加上支承梁的支承部分高度在0.5米左右，为1.6米左右，而一般无梁楼盖如蜂巢芯高度在0.6米左右，相差太大，而板宽只有1.2米有效面积太小，如果板宽在2.5米则肋高需在1.7米左右，不仅板本身造价远远超出经济肋高，无法使用外，而地下车库每挖深1米则增加水的抗浮处理费、钢防水外墙费用、挖土方或***费用则在250-450元/m2左右，无疑无法实现，而压弯构件无法开大洞并且洞口钢筋混凝土处置比较复杂。
发明内容：针对上述问题本发明提供一种用于地下室顶板的大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板以解决上述问题：如上设计荷载每平方米53千牛的16.6米槽型板，板面以下肋高0.5米，板宽达2.5米，有效面积太大，总造价大大降低两倍左右，且层高降低，板面以下由压弯构件变成拉弯构件，可开较大通风采光洞，板上弓形钢管混凝土最高点约为1.2米左右，造价有限，有效面积大，平方造价又减半以上，但它上伸在覆土中，不计层高，大大减小了土方挖深的造价和本身造价，提高预制和运输效益，并且板厚为0.2米，既满足结构要求又满足刚性防水要求。
一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，包括大跨度预应力双T形钢管混凝土组合结构车库板、大跨度预应力单T形钢管混凝土组合结构车库板大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板、大跨度预应力F形(大跨度预应力双T板去掉一侧翼缘)钢管混凝土组合结构车库板，其特征在于：该板为组合构件，所用预应力梁板肋中配置预应力钢作下部受拉部件和在对应板肋上部采用高强钢管混凝土作为受压构件共同组成，这样，改变了预应力梁板的以受弯为主的受力模式，故可大幅降低截面高度或增大板宽增大有效面积；同时上部钢管混凝土弦杆其受压承载力比普通混凝土提高了3-4倍，因而拱弦杆可以用较小钢管截面，进而可相应减轻结构自重和工程造价，增大承载力，增大板宽和有效面积，降低板面下肋高度，而板面上部钢管混凝土伸在上部覆土之中，不计结构高度，从而大幅度降低层高，节省造价，并且板面以下为拉弯构件可开大洞；进一步，钢管混凝土呈拱形或折线形，如是直形则需加斜杆；进一步，大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板拱上部中部为圆形杆亦可变为平杆以降低拱弦杆的高度；进一步，其每隔一段距离设置一道竖杆与板连接；进一步，钢管混凝土杆端部与板面上埋件连接，形成两铰拱结构；进一步，钢管混凝土杆端部设置H形拱脚，板面上设置抗推力靴形埋件，二者用螺栓连接形成两铰拱结构，保证节点不产生弯矩，并且利用抗推力埋件M-1和钢管混凝土H型拱脚形成相互共同工作抵抗结构巨大推力的机构，使绞连接轴受力大大减小，不承受推力和压力，仅为起到抵抗很小的上跷力因而可用普通钢材制造，按构造要求确定直径加工方便，安装快捷，节省显著，完全避免了传统制作方法，用铸钢制作，并且连接螺栓，必选用高强大直径钢材制作的弊端；进一步，也可板端板面埋件上连接套管与拱弦管连接成两铰拱，套管与拱弦管连接中间设螺栓，里面放入沥青，外面放硅酮胶，以保障板面以下受拉，上部受压；进一步，在拱弦管和板面上设置既承受压力又承受拉力的刚性铰接竖杆；进一步，用钢杆、钢管、钢管混凝土杆、钢筋、钢筋混凝土杆或预应力钢筋混凝土杆、预应力钢管混凝土杆做竖杆；进一步，两相临板相邻拱弦杆板进行连接或焊接；进一步，拱形钢管混凝土钢管上每隔一段距离留有排气口；进一步，大跨度预应力梁板钢管混凝土组合结构车库板，跨度为4-35米之间，板高在0.4-3米以下，板宽在0.8-6米之间，不含自重的设计荷载Qd每平方在1.5-15吨之间；进一步，大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板肋上可以开洞，板面上较普通预应力板可开大洞以利采光和通风；进一步，大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，封闭两下肋底部或中部，形成通风道；进一步，割去板下肋4下角以降低层高；进一步，大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板板厚为20公分，既满足抗压需要，又加上柔性防水上面5公分混凝土保护层达到刚性防水要求；进一步，大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，板面端头部位上下有外露两排钢筋与框架柱或支承梁连接；进一步，用于地下室顶板的大跨度大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，板面形成双坡或平板以利单跨多跨排水；进一步，用于地下室顶板的大跨度大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，上部两肋形成平板或双坡，钢管混凝土成拱形，如直形需加斜杆。进一步，一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，也可以在车库板面上、拱弦杆与竖杆连接处设有套管，所述套管上留有缺口，以利拱杆与竖杆或埋件套住再焊接；进一步，可以用桁架或不含混凝土的钢管代替钢管混凝土；进一步，一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板结构体系，包括大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板及其支承梁、柱子、稳定连接杆，其特征在于：把大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板断放在支承梁上，把上部两个相邻T形板的两个相邻的竖杆上部用稳定杆连接或焊接，把上部两个相邻槽形板的两个相邻的竖杆上部焊接，再用微膨混凝土或砂浆灌缝，屋面处理后填回填土。进一步，板上有核爆尤其是上面走消防车的板竖杆加强；进一步，两相邻板相邻拱弦管之间、边跨板两拱弦管之间，竖杆上部进行连接或焊接。
附图说明：
图3是一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板示意图，图3-1为剖面图，图3-2为侧立面图，其中①为拱弦杆②为拱弦杆H形拱脚③为靴形抗推力埋件④铰连接螺栓。
图1是一种大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板示意图，其中，图1-1为正立面图图1-2为侧立面图，其中，1为大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板，2为钢管混凝土拱弦杆，3为竖杆，4为拱弦杆稳定钢管，5为连接拱弦杆与板面的埋件，6为套管与拱弦管连接形成的两铰拱结构，7为套管，8为螺栓。
图2是一种大跨度预应力T形钢管混凝土组合结构车库板示意图，其中，图2-1为正立面图图2-2为侧立面图，预应力双T板与单T板技术方案相同故大跨度预应力双T形钢管混凝土组合结构车库板为例，图中1为大跨度预应力T形钢管混凝土组合结构车库板，2为钢管混凝土拱弦杆，3为竖杆，4为拱弦杆稳定钢管，5为连接拱弦杆与板面埋件，6为套管与拱弦管连接形成的两铰拱结构，7为套管，8为螺栓。
具体实施方式：
如图3所示：把拱弦杆①上的H形拱脚②与板面上设置的靴形抗推力埋件③用螺旋④进行连接形成两铰拱结构。
如图1所示：在预应力槽形板1的板面上，尤其是肋背部留有埋件5，埋件5伸入板下肋中，把钢管内有混凝土的拱弦杆2和竖杆3相连，埋件5上连接竖杆3和端部套管7，套管7与端部拱弦管2连接形成两铰拱结构6，其中8为套管7与端部拱弦管2连接的螺栓，里面放入沥青，外面放硅酮胶；相邻两跨相邻竖杆3上部与拱弦杆2节点处进行焊接，边跨板肋上方的2拱弦杆2与竖杆3节点处之间设置稳定钢管或钢筋4进行连接，就形成了大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板，在工程建筑结构中，把大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板1放置在支承梁上或牛腿梁上，板面上部钢管混凝土伸入覆土中，不计结构高度但较好的参与受力，增大荷载，增大有效面积，减少层高，既节省了板自身的造价又节省了挖深，节省土方或***费用，节省了昂贵的钢防水外墙和水抗浮处理费用；并且板面几不受压力可开大洞。
可把板端头外露上下两排钢筋，与柱或梁钢筋连接，形成较大抗推刚度满足嵌固需要。
预应力双T板与单T板技术方案相同故大跨度预应力双T形钢管混凝土组合结构车库板为例说明，如图2所示：在预应力双T板1的板面上，尤其是肋背部留有埋件5，埋件5伸入板下肋中，把钢管内有混凝土的拱弦杆2和竖杆3相连，埋件5上连接竖杆3和端部套管7，套管7与端部拱弦管2连接形成两铰拱结构6，其中8为套管7与端部拱弦管2连接的螺栓，里面放入沥青，外面放硅酮胶；相邻两跨相邻竖杆3上部与拱弦杆2节点处设置稳定钢管或钢筋4进行连接或焊接，边跨板肋上方的2拱弦杆2与竖杆3节点处之间设置稳定钢管或钢筋4进行连接，在工程建筑结构中，把大跨度预应力双T板与单T板钢管混凝土组合结构车库板1放置在支承梁上或牛腿梁上，板面上部钢管混凝土伸入覆土中，不计结构高度但较好的参与受力，增大荷载，增大有效面积，减少层高，既节省了板自身的造价又节省了挖深，节省土方或***费用，节省了昂贵的钢防水外墙和水抗浮处理费用；并且板面几不受压力可开大洞，就形成了大跨度预应力T形钢管混凝土组合结构车库板体系，
亦可把板端头外露上下两排钢筋，与柱和梁钢筋连接，形成较大抗推刚度和满足嵌固要求。
F形板一半双T形另一半槽形因而F形板一半采用双T形一半采用槽形钢管混凝土板架组合结构车库板方案即可。
Claims (13)
1.一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，包括大跨度预应力双T形钢管混凝土组合结构车库板、大跨度预应力单T形钢管混凝土组合结构车库板、大跨度预应力槽形钢管混凝土组合结构车库板、大跨度预应力F形钢管混凝土组合结构车库板，其特征在于：该板为组合构件，利用预应力梁板肋中配置预应力钢作下部受拉部件和在对应板肋上部采用高强钢管混凝土作为受压构件共同组成，这样，改变了预应力梁板的以受弯为主的受力模式，故可大幅降低截面高度或增大板宽增大有效面积；同时上部钢管混凝土弦杆其受压承载力比普通混凝土提高了3-4倍，因而拱弦杆可以用较小钢管截面，进而可相应减轻结构自重和工程造价，增大承载力，增大板宽和有效面积，降低板面下肋高度，而板面上部钢管混凝土伸在上部覆土之中，不计结构高度，从而大幅度降低层高，节省造价。
2.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于：钢管混凝土呈拱形或折线形，如是直形则需加斜杆。
3.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于拱上部中部为圆形杆亦可为平杆。
4.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板其特征在于：钢管混凝土杆端部与板面上埋件连接，形成两铰拱结构。
5.如权利要求4所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板其特征在于：钢管混凝土杆端部设置H形拱脚，板面上设置抗推力靴形埋件，二者用螺栓连接形成两铰拱结构。
6.如权利要求4所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板其特征在于：亦可板端板面埋件上连接套管与拱弦管连接成两铰拱，套管与拱弦管连接中间设螺栓，里面放入沥青，外面放硅酮胶。
7.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于：在拱弦管和板面之间设置既承受压力又承受拉力的刚性竖杆。
8.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于：跨度4-35米之间，板高在0.4-3米之间，板宽在0.8米-6米之间，不含自重的设计荷载Qd每平方在1.5-15吨之间。
9.如权利要求7所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于：用钢杆、钢管、钢管混凝土杆、钢筋、钢筋混凝土杆或预应力钢筋混凝土杆、预应力钢管混凝土杆做竖杆。
10.如权利要求1所述的一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板，其特征在于：可以用桁架或不含混凝土的钢管代替钢管混凝土。
11.一种大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板结构体系，包括大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板及其支承梁、竖杆、柱子、稳定连接杆，其特征在于：在框架柱上设置框架梁，把大跨度预应力钢管混凝土板架结构车库板断放在支承梁上，把上部两个相邻T形板的两个相邻的竖杆上部用稳定杆连接，把上部两个相邻槽形板的两个相邻的竖杆上部直接连接或焊接，屋面处理后填回填土。
12.如权利要求11所述的一种大跨度预应力车库板钢管混凝土组合结构体系，其特征在于：板上有核爆尤其是上面走消防车的板竖杆加强。
13.如权利要求11所述的一种大跨度预应力车库板钢管混凝土组合结构体系，其特征在于：边跨板两拱弦管之间，竖杆上部用稳定杆连接或焊接。
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