一種索桿肋梁組合樓蓋及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種索桿肋梁組合樓蓋及其施工方法，屬于建筑用樓蓋結構及施工方法領域，包括樓蓋單元以及用于樓蓋單元之間連接的鋼筋籠和鋼拉索，樓蓋單元包括肋梁、節點和圓鋼管。布置臨時支撐，將預制混凝土肋梁安裝就位，肋梁之間甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，外套鋼筋籠，將梁下部的圓鋼管和鋼拉索安裝就位后，張拉鋼拉索，肋梁起拱至理論計算值后，安裝預制混凝土屋面板，肋梁上預制連接件插入板中孔洞，在鋼筋籠、板間、孔洞處澆注混凝土，撤掉臨時支撐與模版，形成索桿肋梁組合樓蓋。本發明旨在充分利用混凝土和鋼的受力特點，合理受力，降低成本，增大結構適用跨度，同時采用預制構件避免施工時滿堂布置模版，方便了施工。
【專利說明】一種索桿肋梁組合樓蓋及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑用樓蓋結構及施工方法。
【背景技術】
[0002]屋面板(樓板)的跨度和它的支承方式決定著它覆蓋下的空間的使用價值。傳統的鋼筋混凝土屋面板一般支承在其下部的梁上，如肋梁式樓板和井字梁式樓板等，而梁由其下部的柱子來支承，從結構力學性能和經濟角度考慮，這種樓板形式不宜用于跨度較大的建筑，即柱網布置不能太大，一般在10米以內為宜，所以在一般的民用住宅建筑中被廣泛使用。當建筑的功能要求其有較大的跨度時，如體育場館、會展中心和生產車間等建筑，則必須改變屋面板的支承方式，譬如，可采用預應力混凝土梁支承、鋼網架或鋼筋混凝土網架支承或直接采用鋼結構體系，但這些方法或是在跨度上依然有很大的局限性，或是未能將混凝土 (較好的受壓特性)與鋼材(較好的受拉特性)的材料優勢充分發揮，或是不夠經濟，總之，這些方法都或多或少存在一些問題。
[0003]在土木建筑工程施工中，目前直吊式吊掛結構多采用拱架及懸索為主承重結構形式，其實質是吊點代替支點以擴大吊掛屋蓋下部無阻擋空間幅度，如:拱支網架(網殼)結構；這種結構采用縱向主拱代替了縱向拉索，從而增加了結構跨度，改善了受力狀態，適用于各種跨度。
[0004]工程中常見的樓蓋結構形式有鋼筋混凝土肋型樓蓋和預應力混凝土肋型樓蓋，但是當建筑物的平面尺寸和柱距均增加5?8倍，且室內無柱時，若再用鋼筋混凝土肋型樓蓋和預應力混凝土肋型樓蓋是不可靠的。目前，對于這種大跨度(80m150m)大柱距(32m 60m)的屋蓋，一般采用平板型鋼網格結構，且必須作成三層，但其用鋼量較大，達到100kg/m2以上，工程造價較高，不是最佳的屋蓋結構形式。
[0005]另外，在專利(CN101285329A)中公開了一種弦支混凝土集成樓蓋，鋼筋混凝土板采用預制板，其下部構件相互連接后再通過預埋件與之焊接連接，將各構件安裝就位后，張拉鋼索，然后澆筑板間后澆帶，拆除模板與腳手架，最終形成弦支混凝土集成樓蓋結構體系，可跨越范圍大，施工安裝便利。但是該樓蓋的鋼筋混凝土板為較厚的樓板，樓板自重大，撐桿與梁之間的鏈接，采用可以雙向轉動的鋼棒連接，撐桿下端會交處，采用螺栓球節點，節點與索之間不存在相對滑動，容易鎖死，影響施工。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種索桿肋梁組合樓蓋及其施工方法，該樓蓋充分利用混凝土和鋼的受力特點，合理受力，自重大幅度降低，增大結構適用跨度，結構的安全性更好，同時采用預制構件避免施工時滿堂布置模版，方便了施工。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種索桿肋梁組合樓蓋，其特征在于包括樓蓋單元，多個樓蓋單元拼接為單榀樓蓋，并且每榀樓蓋下部由鋼拉索支撐，每個樓蓋單元上方設有樓面板，所述的樓蓋單元包括肋梁、節點和圓鋼管，所述的肋梁與節點之間通過兩根或四根圓鋼管連接，所述的節點為多塊相互垂直鋼板焊接的連接件，所述圓鋼管的兩端開設有通槽，每個圓鋼管一端與肋梁的一側交點處通過連接板連接，圓鋼管的另一端交匯于節點，并且與節點焊接，在節點的一側表面焊接有套管，所述的鋼拉索穿過套管，形成可滑移的單元，并且鋼拉索兩端固定于外側端部的肋梁的錨接頭上。
[0008]優選的，所述肋梁的交點處，肋梁的上表面還設有預制連接件，所述預制連接件與樓面板相應的孔配合。
[0009]優選的，所述肋梁為預制混凝土結構梁，肋梁采用井字形或草字形或開字形結構，肋梁的端部均留有甩頭鋼筋，所述甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并且螺栓套筒外套設鋼筋籠。
[0010]優選的，所述樓面板為預制混凝土板。
[0011]上述的索桿肋梁組合樓蓋的施工方法，其特征在于:搭設腳手架做臨時支撐，把表面預制有連接件及連接板的混凝土肋梁進行固定，然后逐個把圓鋼管的一端通槽插入連接板并與之焊接，圓鋼管的另一端匯集在一起，并與節點焊接，節點的下表面焊接圓鋼管，完成屋蓋單元制作；組裝屋蓋單元，將肋梁端部的甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并在外部套設鋼筋籠，然后把鋼拉索的一端固定在肋梁的錨接頭上，把鋼拉索穿入套管內，利用張拉千斤頂對鋼拉索施加預應力，肋梁起拱至理論計算值后，安裝樓面板，肋梁上預埋連接件插入樓面板對應的孔洞內，在鋼筋籠、樓面板間以及孔洞處澆注混凝土，完成一榀樓蓋的組裝；然后按以上順序制作下一榀并澆筑兩榀之間后澆帶，最終組裝為一體；在所有樓蓋單元施工完畢后，拆卸腳手架，其手架的拆卸方式可采用由一端向另一端逐榀拆卸。
[0012]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明采用肋梁配合樓面板組成的樓蓋單元，通過螺栓套筒把樓蓋單元端部的甩頭鋼筋連接，拼接為組合樓蓋，該組合樓蓋與原有不含肋梁的樓蓋相比，自重降低超過50%，以致撐桿以及索力都很大幅度減小，結構的安全性更好；同時充分利用混凝土和鋼的受力特點，合理受力，降低成本，增大結構適用跨度，同時采用預制構件避免施工時滿堂布置模版，方便了施工；另外，本發明的樓蓋單元中，圓鋼管交匯處采用套筒與鋼拉索配合，形成了可滑移的單元，該滑移索單元可以防止拼裝過程中的鋼拉索卡死，承載均勻，樓蓋單元的位置調整方便，并且該滑移索單元制作方便施工簡單，價格便宜；在施工過程中，僅需要在支架上拼裝樓蓋單元，并通過鋼拉索連接，最后澆帶，即可完成施工，簡化了施工步驟，提高了施工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是本發明的安裝完成結構示意圖(多榀)；
圖2是本發明的樓蓋單元的結構示意圖；
圖3是圖2的另一個視角；
圖4是本發明的樓蓋單元的另一種結構示意圖；
圖5是圖4的另一個視角；
圖6是本發明的樓蓋單元的第三種結構示意圖；
圖7是圖6中樓蓋單元的組合屋蓋結構示意圖；
其中:1、樓面板，2、樓蓋單元，3、鋼筋籠，4、連接板，5、鋼拉索，6、肋梁，7、預制連接件，
8、節點，9、套管，10、圓鋼管，11、錨接頭。【具體實施方式】
[0015]根據附圖1可知，本發明公開了一種索桿肋梁組合樓蓋，該組合樓蓋包括樓蓋單元，多個樓蓋單元拼接為單榀樓蓋，并且每榀樓蓋單元通過鋼拉索5串聯支撐，每個樓蓋單元上方設有樓面板I。本發明的創新之處在于樓蓋單元的結構改進，如附圖2-6所示，其中樓蓋單元包括肋梁6、節點8和圓鋼管10，所述的肋梁6與節點8之間通過兩根或四根圓鋼管10連接，所述的節點8為多塊相互垂直鋼板焊接的連接件，所述圓鋼管10的兩端開設有通槽，每個圓鋼管10 —端與框架梁的一側交點處通過連接板4連接，圓鋼管10的另一端交匯于節點8，并且與節點8焊接，在節點8上焊接有與肋梁6平行的套管9，所述的鋼拉索5穿過套管9，形成可滑移的單元，并且鋼拉索5兩端固定于外側端部的肋梁6的錨接頭11上。
[0016]本發明中的樓蓋單元的肋梁6為預制混凝土梁，肋梁6為井字形或草字形或開字形結構，如附圖2-6所示，肋梁6的端部留有甩頭鋼筋，所述甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并且外套鋼筋籠3。該組合樓蓋在充分利用混凝土和鋼的受力特點，合理受力，降低成本，增大結構適用跨度，同時采用預制構件避免施工時滿堂布置模版，方便了施工。本發明中的肋梁6上搭設較薄的樓蓋板1，相比于樓蓋板的整體澆筑而沒有肋梁的結構，可以使自重大大降低，以致撐桿以及索力都很大幅度減小，因此發明采用肋梁樓蓋，樓蓋自重大大降低幅度超過50%，因此撐桿以及索力都大幅度降低，結構的安全性更好。
[0017]本發明的肋梁6的交點處，肋梁6的上表面還設有預制連接件7，用于固定肋梁6上表面鋪設樓面板1，樓面板I的相應位置具有孔洞，與預制連接件7配合，實現樓蓋板I與肋梁6的固定連接，并且起到一定的抗剪作用。
[0018]另外，本發明的樓蓋單元中，傳統結構的支撐桿交匯點的連接件一般為螺栓球節點，該節點與索之間不存在相對滑動，本發明在圓鋼管交匯處采用套筒與鋼拉索配合，形成了可滑移的單元，該滑移單元可以防止拼裝過程中的鋼拉索卡死，承載均勻，樓蓋單元的位置調整方便，并且該滑移索單元制作方便施工簡單，價格便宜。
[0019]對于本發明的組合樓蓋結構，其`具體施工方法如下:
1、搭設腳手架做臨時支撐；
2、固定預制肋梁6，然后逐個把圓鋼管10的一端通槽插入連接板4并與之焊接，圓鋼管10的另一端匯集在一起，并與節點8焊接，節點8的下表面焊接圓鋼管10，完成屋蓋單元制作；
3、組裝屋蓋單元，將甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并在外部套鋼筋籠3，然后把鋼拉索5的一端固定在錨接頭11上，把鋼拉索5依次穿入套管9內，利用張拉千斤頂對鋼拉索5施加預應力，肋梁起拱至理論計算值后，安裝樓面板1，肋梁6上預埋連接件4插入板中孔洞，在鋼筋籠、板間、孔洞處澆注混凝土，完成一榀樓蓋的組裝；
4、按以上順序制作下一榀并澆筑兩榀之間后澆帶，最終組裝為一體，形成索桿肋梁組合樓蓋；
5、在所有樓蓋單元施工完畢后，拆卸腳手架，其手架的拆卸方式可采用由一端向另一端逐棍!拆卸。
【權利要求】
1.一種索桿肋梁組合樓蓋，其特征在于包括樓蓋單元，多個樓蓋單元拼接為單榀樓蓋，并且每榀樓蓋下部由鋼拉索(5)支撐，每個樓蓋單元上方設有樓面板(I )，所述的樓蓋單元包括肋梁(6)、節點(8)和圓鋼管(10)，所述的肋梁(6)與節點(8)之間通過兩根或四根圓鋼管(10)連接，所述的節點(8)為多塊相互垂直鋼板焊接的連接件，所述圓鋼管(10)的兩端開設有通槽，每個圓鋼管(10)—端與肋梁(6)的一側交點處通過連接板(4)連接，圓鋼管(10)的另一端交匯于節點(8)，并且與節點(8)焊接，在節點(8)的一側表面焊接有套管(9)，所述的鋼拉索(5)穿過套管(9)，形成可滑移的單元，并且鋼拉索(5)兩端固定于外側端部的肋梁(6)的錨接頭(11)上。
2.根據權利要求1所述的一種索桿肋梁組合樓蓋，其特征在于所述肋梁(6)的交點處，肋梁(6 )的上表面還設有預制連接件(7 )，所述預制連接件(7 )與樓面板(I)相應的孔配合。
3.根據權利要求2所述的一種索桿肋梁組合樓蓋，其特征在于所述肋梁(6)為預制混凝土結構梁，肋梁(6)采用井字形或草字形或開字形結構，肋梁(6)的端部均留有甩頭鋼筋，所述甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并且螺栓套筒外套設鋼筋籠(3)。
4.根據權利要求3所述的一種索桿肋梁組合樓蓋，其特征在于所述樓面板(I)為預制混凝土板。
5.如權利要求4所述的一種索桿肋梁組合樓蓋的施工方法，其特征在于:搭設腳手架做臨時支撐，把表面預制有連接件及連接板(4)的混凝土肋梁(6)進行固定，然后逐個把圓鋼管(10)的一端通槽插入連接板(4)并與之焊接，圓鋼管(10)的另一端匯集在一起，并與節點(8)焊接，節點(8)的下表面焊接圓鋼管(10)，完成屋蓋單元制作；組裝屋蓋單元，將肋梁(6)端部的甩頭鋼筋用螺栓套筒連接，并在外部套設鋼筋籠(3)，然后把鋼拉索(5)的一端固定在肋梁(6)的錨接頭(11)上，把鋼拉索(5)穿入套管(9)內，利用張拉千斤頂對鋼拉索(5 )施加預應力，肋梁起拱至理論計算值后，安裝樓面板(I)，肋梁(6 )上預埋連接件(4)插入樓面板(I)對應的孔洞內，在鋼筋籠(3)、樓面板(I)間以及孔洞處澆注混凝土，完成一榀樓蓋的組裝；然后按以上順序制作下一榀并澆筑兩榀之間后澆帶，最終組裝為一體；在所有樓蓋單元施工完畢后，拆卸腳手架，其手架的拆卸方式可采用由一端向另一端逐榀拆卸。
【文檔編號】E04B7/14GK103883054SQ201410076124
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】喬文濤, 李洋, 鄧擁哲, 趙靜, 李文平, 吳立朋 申請人:石家莊鐵道大學