專利名稱：大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑工程結構技術領域，具體涉及一種大跨度預應力混凝土梁板擬框 架結構。
背景技術：
大跨度預應力混凝土梁板其中多T箱形梁、槽型板和含空心單T梁板的單T梁板 等(以下簡稱T型板)及矩形梁國外應用較早。其最大的優勢為跨度大，可建造大柱距 大跨度結構；矢高低(0. 45 1. 085m，約為屋架結構高度<屋架高加屋面板高>的1/3 1/4)，可顯著降低建筑物高度，達到節材節能；穩定性好，不需附加橫向支撐；構件覆蓋面 大，安裝效率高，板安裝后則完成了整個樓屋蓋的結構工程量，正逐漸成為取代傳統屋蓋體 系最具優勢的樓屋蓋結構形式之一。它自重比鋼結構大，難以達到更大的跨度外，其耐久性、耐火性能和高荷載等級卻 是鋼結構難以比擬的。但必須指出的是，目前的該梁板絕大多數用于屋面板和非框架結構的樓面板結構 構件，而對于量大面廣的現代工業建筑、公共建筑、商業建筑中框架結構的應用受阻，從而 在很大程度上限制了這種大跨度板材的大量推廣應用。其在框架結構中應用受阻的原因主 要有二 一是尚未發現與之相匹配的結構計算模型和相應的設計構造方法。據查在美國預 制和預應力混凝土手冊和我國地方標通圖均未提及這方面的內容，而在我國的《混凝土結 構設計規范》和《建筑抗震設計規范》也無此相關內容。但文獻有一項條文規定在地震設 防地區不允許采用鉸接框架結構。二是如按傳統框架結構的原則設計這種大跨度構件的 框架結構橫梁(這是唯一可按規范要求的設計規定來滿足工程圖紙審查所必須的一種選 擇)，然而其后果不僅框架橫梁截面大、笨重，不但影響建筑美觀、使用空間、用工用料大幅 度增加，而且施工難度大。因為該橫梁必須現場施工，這正與該梁板的施工順序難以合理匹 配，從而拖長施工工期。這就從根本上抵消了這種大跨度構件安裝高效的特點。已有的幾 個工程實例已經得到證明。正如此采用這種方法設計成框架結構者幾乎沒有，只是一種理 論上的假設而已。
發明內容
本發明的目的在于針對大跨度預應力混凝土梁板用于框架結構缺少與其相匹配 或相適應的結構設計構造方法，并且按傳統框架結構設計存在的技術和經濟可行性很差 的弊端，提供一種大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，從而大幅度提高施工效率，降低成 本，在框架結構中體現大跨度預應力混凝土板的優勢。本發明的技術方案如下一種大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，包括框架柱 和框架縱梁，其中，在緊靠框架柱兩側安裝有一側去掉翼緣或去掉部分翼緣的大跨度預應 力混凝土多T箱形梁板或含空心單T梁板在內的大跨度預應力混凝土單T梁板或含空心矩 形梁在內的無翼緣大跨度預應力混凝土矩形梁或大跨度預應力混凝土槽形板，形成橫梁側模；沿側模底架設懸吊的梁底模，在側模與底模板形成的空間內和向上的空間內設置梁的 鋼筋，按規定澆搗混凝土構成框架橫梁——擬框架梁，在梁內填充EPS板，擬框架梁與大跨 度預應力混凝土梁板、框架柱、縱梁一起組成“擬框架結構”。進一步，如上所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其中，所述的梁的鋼筋 為非預應力鋼筋。進一步，如上所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其中，在預應力混凝土 梁板頂設置板頂架立鋼筋，架設與框架柱鋼筋連接的橫梁縱向鋼筋，或架設與框架柱鋼筋 連接的橫梁縱向鋼筋上部分，并用可靠的箍筋進行連接。進一步，如上所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其中，擬框架梁的重量 及其上部荷載由于預應力混凝土梁板與非預應力擬框架梁在重力荷載作用下變形差異較 大而全部傳到兩側預應力混凝土梁板上，從而它既成為無荷載的桿件，可按最小構造配筋 配置；又成為無彎矩桿件，在水平荷載或地震作用下為主要承受拉或壓力的桿件。本發明的有益效果如下擬框架梁與傳統框架梁相比，其性能價格比優勢突出，主 要反映在兩個方面一是施工簡便，施工效率比傳統框架梁提高3倍以上，而且擬框架梁可 實現裝配整體式施工；二是材料(混凝土和鋼筋)用量可大幅度減少。材料用量隨跨度增 大，傳統框架梁增勢更明顯，尤其在板跨大于18m時其增幅更大，突顯其技術經濟指標的不 可行性。根據框架梁對柱的影響分析，傳統框架梁截面比擬框架梁大，其引起的對框架柱的 材料用量也隨之增加，如柱砼用量至少增大20%，鋼筋用量也會增加，但未計入該增量。并 且截面太大很不美觀，也是無法實現的主要原因之一。由此可見采用擬框架結構不僅解決了這類板材的設計構造方法問題，而且比傳統 框架施工效率提高3倍以上，材料用量至少減少一半，梁板跨度大于18m時減少5倍左右， 并且美觀，這就是本發明的價值所在。
圖1為采用槽形板時擬框架梁的結構示意圖；圖2為采用空心單T梁擬框架梁的結構示意圖；圖3為采用多T箱形時擬框架梁的結構示意圖；圖4為采用空心矩形梁時擬框架梁的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。待框架柱和框架縱梁安裝后，在緊靠框架柱兩側安裝一側無翼緣或無部分翼緣的 大跨度預應力混凝土梁板形成梁側模，沿側模架設懸吊的梁底模，在底模板形成的空間內 稍向上設置梁的鋼筋(非預應力鋼筋)，包括板頂架立鋼筋與框架柱鋼筋連接的縱向肋和 箍筋。按規定澆搗混凝土即構成了擬框架橫梁。擬框架梁與大跨度預應力混凝土梁板、框 架柱、縱梁等一起組成“擬框架結構”。由于擬框架梁為非預應力構件，其變形比其兩側的預應力梁板等大得多，因此擬 框架梁的全部豎向力荷載已通過其間混凝土的粘結或榫鍵粘結作用傳遞到其兩側的板上。 同時在構造設計上還特別考慮了最可靠的傳力保證措施即使擬框架梁與該梁板間的混凝土出現裂縫，即混凝土的粘結強度完全失效時(盡管這種機率非常小)，則由與梁內板頂設 置的橫向構造鋼筋有可靠連接的箍筋⑥(見附圖)，可將該梁的荷載傳到板上。而且該箍筋 所提供的拉力至少為擬框架梁全部荷載的7倍以上。因此該擬框架梁在重力荷載作用下已 成為無荷載或零荷載桿件；在水平荷載或地震作用下，它又與其兩側的梁板構成強化的框 架橫梁，和框架柱共同抵抗結構的橫向作用或變形。如圖1所示，待框架柱①和框架柱縱梁安裝后，在緊靠框架柱①兩側各安裝一頁 槽形板③，形成梁側模，沿側模架設懸吊的梁底模，在兩側梁板上設置橫向架立鋼筋④。在 其上下設置與框架柱鋼筋連接的梁縱向筋⑤，再用箍筋⑥進行連接，按規定澆搗混凝土即 構成了框架橫梁——擬框架梁。在梁內填充EPS板。如圖2所示，待框架柱①和框架柱縱梁安裝后，在緊靠框架柱①兩側各安裝一頁 無翼緣或無部分翼緣的空心單T梁板③，亦可一側安裝無翼緣另一側安裝無部分翼緣的空 心單T梁板，形成梁側模，沿側模架設懸吊的梁底模，在兩側梁板上設置橫向架立鋼筋④。 在其上下設置與框架柱鋼筋連接的梁縱向筋⑤，再用箍筋⑥進行連接，按規定澆搗混凝土 即構成了框架橫梁一擬框架梁。在梁內填充EPS板。如圖3所示，待框架柱①和框架柱縱梁安裝后，在緊靠框架柱①兩側各安裝一頁 無翼緣或無部分翼緣的多T箱形梁③，亦可一側安裝無翼緣另一側安裝無部分翼緣的多T 箱形梁，形成梁側模，沿側模架設懸吊的梁底模，在兩側梁板上設置橫向架立鋼筋④。在其 上下設置與框架柱鋼筋連接的梁縱向筋⑤，再用箍筋⑥進行連接，按規定澆搗混凝土即構 成了框架橫梁——擬框架梁。在梁內填充EPS板。如圖4所示，待框架柱①和框架柱縱梁安裝后，在緊靠框架柱①兩側各安裝含空 心矩形梁的矩形梁③，形成梁側模，沿側模架設懸吊的梁底模，在兩側梁板上設置橫向架立 鋼筋④。在其上下設置與框架柱鋼筋連接的梁縱向筋⑤，再用箍筋⑥進行連接，按規定澆搗 混凝土即構成了框架橫梁——擬框架梁。在梁內填充EPS板。上述的多T箱形梁、空心單T板或空心矩形梁或槽形板等在施工過程中起到擬框 架梁的模板、懸吊底模板的支承和施工操作平臺的作用。擬框架梁與大跨度預應力板、框架 柱、縱梁等一起組成“擬框架結構”。綜上所述，擬框架結構的實質及核心技術是擬框架梁在重力荷載作用下為無荷 載桿件，在水平荷載或地震作用下為主要承受拉或壓力的桿件。因此擬框架(梁)已超出 了傳統框架結構的受力模式，而成為主要承受拉壓力的桿件，從結構力學角度上講，這是結 構最理想的受力狀態，這也是稱為“擬框架”的原因所在。因此擬框架梁連接構造獨特、簡 單，可按最低限度的構造要求配筋(規范規定的最小配筋率μ = 0. 2% )設計，但結構的安 全度或可靠度卻比傳統框架梁高得多。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種形式上的改動和變型而不脫離本 發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技 術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，包括框架柱和框架縱梁，其特征在于 在緊靠框架柱兩側安裝有一側去掉翼緣或去掉部分翼緣的大跨度預應力混凝土多T箱形 梁板或含空心單T梁板在內的大跨度預應力混凝土單T梁板或含空心矩形梁在內的無翼緣 大跨度預應力混凝土矩形梁或大跨度預應力混凝土槽形板，形成橫梁側模；沿側模底架設 懸吊的梁底模，在側模與底模板形成的空間內和向上的空間內設置梁的鋼筋，按規定澆搗 混凝土構成框架橫梁一擬框架梁，擬框架梁與大跨度預應力混凝土梁板、框架柱、縱梁一 起組成“擬框架結構”。
2.如權利要求1所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其特征在于所述的梁 的鋼筋為非預應力鋼筋。
3.如權利要求1或2所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其特征在于在預 應力混凝土梁板頂設置板頂架立鋼筋，架設與框架柱鋼筋連接的橫梁縱向鋼筋，或架設與 框架柱鋼筋連接的橫梁縱向鋼筋上部分，并用可靠的箍筋進行連接。
4.如權利要求1所述的大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構，其特征在于擬框架梁 的重量及其上部荷載由于預應力混凝土梁板與非預應力擬框架梁在重力荷載作用下變形 差異較大而全部傳到兩側預應力混凝土梁板上，從而它既成為無荷載的桿件，可按最小構 造配筋配置；又成為無彎矩桿件，在水平荷載或地震作用下為主要承受拉或壓力的桿件。
全文摘要
本發明屬于建筑工程結構技術領域，具體涉及一種大跨度預應力混凝土梁板擬框架結構。該結構在框架柱和框架縱梁安裝完成后，在緊靠框架柱兩側安裝無翼緣或去掉翼緣的含預應力空心單T梁板的單T板，或多T箱形梁，或槽形板，或矩形梁，上面設置橫向的構造架立鋼筋，在板面上或架立筋上沿梁板肋或側面方向懸吊底模板，并與位于預應力混凝土梁板底齊平，在模板形成的空間內設置橫梁的鋼筋，并與框架柱鋼筋連接，再用箍筋連接，最后按規定澆搗混凝土構成框架橫梁——“擬框架梁”。本發明減小了擬框架梁的截面；并且不需切掉T形板的翼緣，降低了成本，提高了施工和預制的效益。
文檔編號E04C5/02GK102094458SQ20101056100
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月20日 優先權日2010年3月3日
發明者柳忠林 申請人:柳忠林