CN112761289A - 一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板及其制作方法，包括预应力混凝土叠合底板和局部钢筋桁架。其中，预应力混凝土叠合底板包括混凝土板和沿纵向预埋在混凝土板内的预应力筋；局部钢筋桁架的下部预埋在混凝土板内，局部钢筋桁架的上部位于混凝土板外，局部钢筋桁架沿纵向布置于预应力混凝土叠合底板的跨中施工临时支撑处。相比于现有技术，本发明通过局部钢筋桁架抵抗由于支撑产生的反向弯矩，制作简单，应用灵活，在满足工程应用跨度的需求下，达到施工无支撑或少支撑的目标，解决现阶段由于施工支撑和全长钢筋桁架布置造成的叠合楼板成本较高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及装配式混凝土结构技术领域，特别是涉及一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板及其制作方法。
背景技术
近年来，随着建筑工业化进程的不断推进，装配式混凝土结构迅猛发展，预制混凝土叠合楼板在装配式建筑中被大量应用，其中钢筋桁架叠合楼板(包括钢管桁架叠合板)的应用最多，这种产品能够减少施工过程中湿作业步骤、施工模板、脚手架用量，同时也减少人工消耗，降低施工难度，提升施工效率，但是就目前现状来看，现有产品较现浇楼板相比，成本仍然居高不下，究其原因，现有产品的成本绝大部分与钢筋桁架(或钢管桁架)的成本直接相关，钢管桁架的成本更是高于钢筋桁架。
现有的钢筋桁架叠合板(或钢管桁架叠合板)是沿混凝土叠合板的长度方向通长布置预先制作的钢筋桁架(或钢管桁架)，其钢筋桁架(或钢管桁架)是由上弦杆，腹杆和下弦杆组合而成，其中钢筋桁架的上弦杆是采用的钢筋，而钢管桁架的上弦杆采用的是钢管。在预制混凝土叠合板底板浇筑时，将钢筋桁架(或钢管桁架)的下弦杆和部分腹杆埋入预制混凝土底板内，这样组合形成了钢筋桁架叠合板(或钢管桁架叠合板)。此种钢筋桁架(或者钢管桁架)对预制混凝土叠合底板的刚度贡献很小，叠合底板的刚度是通过底板增加混凝土肋或者增加底板厚度的方式增加的，并且制作难度较大，成本较高，精度难以控制。
就现阶段应用情况来看，为了满足工程应用的跨度需要，钢筋桁架叠合板(或钢管桁架叠合板)普遍采用有支撑施工，施工支撑的存在也大大增加了叠合楼板的工程成本。经研究分析，采用单向密拼预应力混凝土叠合楼板，其成本可以大大减少，但是由于预应力混凝土叠合楼板没有上部的钢筋桁架或者其他形式的桁架存在，其做到施工阶段无支撑或少支撑很困难，如果采用无支撑，其应用跨度有限不足以满足工程应用需要，如果采用有支撑，为了确保预应力混凝土叠合底板上部不被拉裂，就需要设置很多支撑来满足其施工阶段的受力需要，这样一来成本就会提升。
因此，如何在满足工程应用跨度需求的前提下，实现施工阶段预应力混凝土叠合板无支撑或少支撑的目标，并解决多支撑设置和全长布置钢筋桁架(或钢管桁架)带来的成本提升问题，是本领域技术人员亟待解决的。
发明内容
本发明的目的是提供一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板及其制作方法，通过在施工阶段，根据应用跨度的需要及叠合底板的厚度，确定在跨中位置设置1至3道临时支撑，在支撑位置处的一定范围内布置局部钢筋桁架，以抵抗由于支撑产生的反向弯矩。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，包括：
预应力混凝土叠合底板，所述预应力混凝土叠合底板包括混凝土板和沿纵向预埋在所述混凝土板内的预应力筋；
局部钢筋桁架，所述局部钢筋桁架的下部预埋在所述混凝土板内，所述局部钢筋桁架的上部位于所述混凝土板外，所述局部钢筋桁架沿纵向布置于所述预应力混凝土叠合底板的跨中施工临时支撑处，所述局部钢筋桁架的长度覆盖临时支撑处产生的反弯矩范围，所述局部钢筋桁架的长度小于所述预应力混凝土叠合底板的纵向长度。
优选地，所述预应力混凝土叠合底板为光面预应力混凝土叠合底板，所述光面预应力混凝土叠合底板的上表面为自然粗糙面。
优选地，所述预应力混凝土叠合底板为带肋预应力混凝土叠合底板，所述带肋预应力混凝土叠合底板的上表面为带肋面。
优选地，所述局部钢筋桁架包括一个上弦筋、两个腹筋和两个下弦筋，所述上弦筋与所述下弦筋均沿纵向设置，一个所述上弦筋位于两个所述下弦筋的上侧中间位置，两个所述腹筋分别位于所述上弦筋的两侧，两个所述腹筋的下部分别和一个所述下弦筋焊接相连，两个所述腹筋的上部与同一个所述上弦筋焊接相连。
优选地，所述预应力混凝土叠合底板还包括横向钢筋，所述横向钢筋沿横向预埋在所述混凝土板内，所述横向钢筋位于所述预应力筋下侧。
优选地，所述预应力筋的直径为4.8mm-16mm。
优选地，所述预应力混凝土叠合底板的厚度不小于30mm。
优选地，所述上弦筋与所述下弦筋均为直径是8mm或10mm的热轧带肋钢筋，所述腹筋为直径是6mm的冷轧光圆钢筋。
本发明还公开了一种上述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、在混凝土模具或者模台中沿纵向并排放置多条预应力筋；
S2、使用钢筋张拉机在各预应力筋两端施加拉力，各预应力筋上施加的拉力值为自身抗拉强度的0.4倍-0.8倍；
S3、向混凝土模具或模台内确定的位置处沿纵向放置局部钢筋桁架，局部钢筋桁架包括上弦筋、两侧的腹筋和下弦筋，使下弦筋与腹筋下部位于混凝土模具内或模台内，腹筋上部以及桁架的上弦筋位于混凝土模具或模台外；
S4、向混凝土模具或模台内放置横向钢筋，横向钢筋位于预应力筋下侧；
S5、向混凝土模具或模台内浇注混凝土并完成养护，使预应力混凝土叠合底板与局部钢筋桁架结合形成整体；
S6、将预应力混凝土叠合底板两端的预应力筋切断；
S7、使用起吊设备将预应力混凝土叠合底板与局部钢筋桁架一起从混凝土模具或模台内吊出，即得到局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.由于钢筋桁架仅设置在施工临时支撑处局部位置处，这使得生产简单化，操作灵活，产品质量更易把控，施工现场工人更易于理解钢筋桁架的作用，施工质量更容易控制；
2.局部钢架桁架适用于光面预应力混凝土叠合底板，也适用于带肋预应力混凝土叠合底板，对于预应力混凝土底板的选择不受限制，应用灵活；
3.满足了工程应用对跨度的需求，同时实现了施工阶段少支撑的目标，降低了工程成本，并提高了施工效率，加强了单向密拼叠合楼盖在装配式建筑应用中的正向引导；
4.由于钢筋桁架的局部布置，相比于现阶段的钢筋桁架叠合板(或钢管桁架叠合板)，其钢筋桁架用量大大减少，成本急剧下降，经济性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用光面预应力混凝土叠合底板时的俯视图；
图2为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用光面预应力混凝土叠合底板时的横剖面图；
图3为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用光面预应力混凝土叠合底板时的纵剖面图；
图4为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用带肋预应力混凝土叠合底板时的俯视图；
图5为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用带肋预应力混凝土叠合底板时的横剖面图；
图6为本实施例局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板使用带肋预应力混凝土叠合底板时的纵剖面图；
附图标记说明：1-光面预应力混凝土叠合底板；2-带肋预应力混凝土叠合底板；3-局部钢筋桁架；4-上弦筋；5-腹筋；6-下弦筋；7-上表面；8-预应力筋；9-横向钢筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板及其制作方法，通过在施工阶段，根据应用跨度的需要及叠合底板的厚度，确定在跨中位置设置1至3道临时支撑，在支撑位置处的一定范围内布置局部钢筋桁架，以抵抗由于支撑产生的反向弯矩。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-6所示，本实施例提供一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，包括预应力混凝土叠合底板和局部钢筋桁架3。
其中，预应力混凝土叠合底板包括混凝土板和沿纵向预埋在混凝土板内的预应力筋8；局部钢筋桁架3的下部预埋在混凝土板内，局部钢筋桁架3的上部位于混凝土板外。局部钢筋桁架3沿纵向布置于预应力混凝土叠合底板的跨中施工临时支撑处，局部钢筋桁架3的长度覆盖临时支撑处产生的反弯矩范围，局部钢筋桁架3的长度小于预应力混凝土叠合底板的纵向长度。
由于局部钢筋桁架3的存在可以有效抵抗施工支撑位置处及周边的反向弯矩，解决了施工阶段设置少量临时支撑时，预制混凝土底板上部开裂的问题。同时由于局部钢筋桁架3的存在，可以在施工阶段底板跨中沿横向设置1至3道临时支撑，解决了叠合底板承载力不能满足要求而造成跨度受限的问题。
本实施例中，预应力混凝土叠合底板可以是光面预应力混凝土叠合底板1(如图1-3所示)，光面预应力混凝土叠合底板1的上表面7为自然粗糙面；预应力混凝土叠合底板也可以是带肋预应力混凝土叠合底板2(如图4-6所示)，带肋预应力混凝土叠合底板2的上表面7为带肋面。
局部钢筋桁架3的具体形式有多种，本实施例中，局部钢筋桁架3包括一个上弦筋4、两个腹筋5和两个下弦筋6。上弦筋4与下弦筋6均沿纵向设置，一个上弦筋4位于两个下弦筋6的上侧中间位置，两个腹筋5分别位于上弦筋4的两侧。两个腹筋5的下部分别和一个下弦筋6焊接相连，两个腹筋5的上部与同一个上弦筋4焊接相连。由于局部钢筋桁架3整体呈三角形支撑，承载能力较强。
为了进一步提高承载能力，本实施例的预应力混凝土叠合底板还包括横向钢筋9，横向钢筋9沿横向预埋在混凝土板内，横向钢筋9位于预应力筋8下侧。
本实施例中，预应力筋8的直径优选为4.8mm-16mm；预应力混凝土叠合底板的厚度优选为不小于30mm；上弦筋4与下弦筋6均优选为直径是8mm或10mm的热轧带肋钢筋，腹筋5优选为直径是6mm的冷轧光圆钢筋。
本实施例还提供一种上述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、在混凝土模具或者模台中沿纵向并排放置多条预应力筋8；
S2、使用钢筋张拉机在各预应力筋8两端施加拉力，各预应力筋8上施加的拉力值为自身抗拉强度的0.4倍-0.8倍；
S3、向混凝土模具或模台内确定的位置处沿纵向放置局部钢筋桁架3，局部钢筋桁架3包括上弦筋4、两侧的腹筋5和下弦筋6，使下弦筋6与腹筋5下部位于混凝土模具内或模台内，腹筋5上部以及桁架的上弦筋4位于混凝土模具或模台外；
S4、向混凝土模具或模台内放置横向钢筋9，横向钢筋9位于预应力筋8下侧；
S5、向混凝土模具或模台内浇注混凝土并完成养护，使预应力混凝土叠合底板与局部钢筋桁架3结合形成整体；
S6、将预应力混凝土叠合底板两端的预应力筋8切断；
S7、使用起吊设备将预应力混凝土叠合底板与局部钢筋桁架3一起从混凝土模具或模台内吊出，即得到局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，包括：
预应力混凝土叠合底板，所述预应力混凝土叠合底板包括混凝土板和沿纵向预埋在所述混凝土板内的预应力筋；
局部钢筋桁架，所述局部钢筋桁架的下部预埋在所述混凝土板内，所述局部钢筋桁架的上部位于所述混凝土板外，所述局部钢筋桁架沿纵向布置于所述预应力混凝土叠合底板的跨中施工临时支撑处，所述局部钢筋桁架的长度覆盖临时支撑处产生的反弯矩范围，所述局部钢筋桁架的长度小于所述预应力混凝土叠合底板的纵向长度。
2.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述预应力混凝土叠合底板为光面预应力混凝土叠合底板，所述光面预应力混凝土叠合底板的上表面为自然粗糙面。
3.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述预应力混凝土叠合底板为带肋预应力混凝土叠合底板，所述带肋预应力混凝土叠合底板的上表面为带肋面。
4.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述局部钢筋桁架包括一个上弦筋、两个腹筋和两个下弦筋，所述上弦筋与所述下弦筋均沿纵向设置，一个所述上弦筋位于两个所述下弦筋的上侧中间位置，两个所述腹筋分别位于所述上弦筋的两侧，两个所述腹筋的下部分别和一个所述下弦筋焊接相连，两个所述腹筋的上部与同一个所述上弦筋焊接相连。
5.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述预应力混凝土叠合底板还包括横向钢筋，所述横向钢筋沿横向预埋在所述混凝土板内，所述横向钢筋位于所述预应力筋下侧。
6.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述预应力筋的直径为4.8mm-16mm。
7.根据权利要求1所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述预应力混凝土叠合底板的厚度不小于30mm。
8.根据权利要求4所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板，其特征在于，所述上弦筋与所述下弦筋均为直径是8mm或10mm的热轧带肋钢筋，所述腹筋为直径是6mm的冷轧光圆钢筋。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在混凝土模具或者模台中沿纵向并排放置多条预应力筋；
S2、使用钢筋张拉机在各预应力筋两端施加拉力，各预应力筋上施加的拉力值为自身抗拉强度的0.4倍-0.8倍；
S3、向混凝土模具或模台内确定的位置处沿纵向放置局部钢筋桁架，局部钢筋桁架包括上弦筋、两侧的腹筋和下弦筋，使下弦筋与腹筋下部位于混凝土模具内或模台内，腹筋上部以及桁架的上弦筋位于混凝土模具或模台外；
S4、向混凝土模具或模台内放置横向钢筋，横向钢筋位于预应力筋下侧；
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S6、将预应力混凝土叠合底板两端的预应力筋切断；
S7、使用起吊设备将预应力混凝土叠合底板与局部钢筋桁架一起从混凝土模具或模台内吊出，即得到局部钢筋桁架预应力混凝土叠合底板。
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