专利名称：一种钢筋砼暗肋梁板结构体系及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢筋砼空心梁板结构体系，特别涉及一种钢筋砼暗肋梁板结构及其施工方法。
背景技术：
钢筋砼空心板结构由于可以减小结构的自重和房屋的结构层厚度，降低建筑物层高，因而具有较好的经济性。同时由于楼板板底可减少下凸的梁高，便于施工和管道布置，可提高房屋的使用空间，提高建筑物的功能。因而在工程中得到了较为广泛的应用。钢筋砼空心板结构由内置的内模抽空砼，形成空心板。现有的内模按形状可分为筒体和块体两类，大都采用空心结构，按材料可分为无机材料类、有机材料类和金属类。有机材料主要由新旧塑料加工制作，重量轻，便于运输。目前工程上用到的内模多为筒体，安装中要用钢筋固定，施工工序多，施工工效低，同时内模难于准确定位，板结构不能按设计意图形成双向受力结构。
中国专利授权公告号CN2490247Y的“无柱帽混凝土板柱结构”采用盒形空腔抽空砼板中心砼形成空心楼盖，中国专利申请公开号CN1349029A的“一种钢筋砼管状空心楼板”公开了在砼板中设置空心管，形成纵肋、上翼板、下翼板等板中受力构件，中国专利申请公开号CN1278576A的“现浇预应力钢筋砼空心楼盖及其施工方法”公开了在砼板中放置芯模形成空心楼盖结构，中国专利授权公告号CN2408161Y的“型钢梁非抽芯成孔现浇钢筋砼空心板”，公开了在砼板中预埋空腔硬质薄壁构件以便形成空心板。上述公开文献都是通过在砼中设置内模抽空砼形成空心板结构，其用内模多为无机材料，重量大，一般为管状或块状，在施工中要用施工定位工具将其定位，然后用铁丝或其它材料将其固定。内模的位置受施工工艺影响大，比如工人操作的差异性将会影响内模之间的相对位置，再如上述内模与钢筋未实现紧密联系，在施工过程中，由于机械振捣力和内模所受到的浮力的作用，内模的相对位置都将发生变化。因此，以上所公开的空心板中的砼暗肋一般是不顺直的，不同位置砼暗肋的截面尺寸是变化的，其整体受力性能将大大降低。由于内模只能沿一个方向布置，且定位不准确，只能形成单向受力板，不能形成受力合理的双向受力板，如图13所示。在图13(a)中，只能确保一个方向的暗肋梁形成，另一个方向的暗肋梁无法形成，在图13(b)中，两个方向的暗肋梁都无法形成，因而，空心板结构必须增大厚度和配筋量，工程造价高。
中国专利授权公告号CN2668762Y的“一种带固定支架的钢筋砼内模”，其最大的特点是内模自带夹具可与钢筋直接连接，不需要另行绑扎，且定位准确。这样，内模的位置可完全按设计意图定位，以便形成单向受力板或双向受力板，并可有效改善结构的受力性能。为有效利用这种带固定支架的钢筋砼内模，有必要研制一种与这种内模相适配的梁板结构及其构筑方式，以使现有的空心板技术其结构更优化，受力更合理，结构的自重更轻，施工成本更低，进一步扩大空心楼盖的应范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，它既可利用内模上设有与钢筋直接连接的夹具实现准确定位，又可显著改善梁板结构的受力性能。本发明的目的还要提供一种构筑该钢筋砼暗肋梁板结构体系的施工方法。
为达到上述目的，本发明的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，它由多个单元暗肋梁组成，所述单元暗肋梁包括内模、相邻内模之间的钢筋砼暗肋、钢筋砼顶板、钢筋砼底板，所述内模设有与钢筋直接连接的夹具。
为实现结构优化并充分发挥自带夹具内模在施工中的定位优势，其进一步的措施是所述单元暗肋梁截面主要有“工”型截面和“T”型截面。
所述内模的夹具为自带支架或专用连接构件，它们的端部设有可直接装卡在安装钢筋上的开口、槽孔或弯钩，所述内模的本体为空心筒体、实心块体、实心筒体或空心块体。
所述内模的布设是纵向成列的内模纵向轴线共线，横向成排的内模横向轴线共线，同时使得单元暗肋梁顺直，梁截面均匀一致或呈均匀渐变。
所述的单元暗肋梁可于纵向或横向按单向布设。
所述的单元暗肋梁可双向布设，两个方向单元暗肋梁轴线夹角为0～90°。
所述的单元暗肋梁可与实心梁组合，该实心梁的高度大于或等于单元暗肋梁的高度。
所述的单元暗肋梁可布置预应力钢筋，该预应力钢筋可布置在一个方向的单元暗肋梁中，或布置在两个方向的单元暗肋梁中。
所述钢筋包括板顶钢筋网、板底钢筋网、上下连接钢筋和其它钢筋，在板底钢筋网上设有数个与底模板固联的连接件。
所述钢筋砼中的骨料选用细骨料，砼可选用普通砼或自密实砼。
为了实现上述受力性能的钢筋砼暗肋梁板结构体系和充分发挥自带夹具的内模在施工中的定位优势，本发明的施工方法包括下述几个步骤(1)铺设底模板；(2)划线定位，确定内模和钢筋的位置；(3)在底模板上布设板底钢筋网和安装钢筋；(4)设置若干连接件将板底钢筋网固联于底模板上；(5)设置预应力钢筋；(6)安装内模及夹具，将夹具为自带支架或专用连接构件的端部设置的开口、槽孔或弯钩直接卡入安装钢筋，将内模与安装钢筋固联于一体，调整安装钢筋的位置，使纵向成列的内模纵向轴线共线，横向成排的内模横向轴线共线；(7)布设上下连接钢筋；(8)安装板顶钢筋网并进行固定；(9)砼浇筑、振捣、养护；(10)预应力钢筋张拉；(11)拆除模板。
由于本发明使用的内模，设有与钢筋直接连接的夹具，夹具为自带支架或专用连接构件将内模与安装钢筋固联于一体，使得纵向成列的内模纵向轴线共线，横向成排的内模横向轴线共线，同时使得单元暗肋梁顺直，梁截面均匀一致或呈均匀渐变，改善钢筋砼暗肋梁板结构体系的受力性能；该发明解决了现有钢筋砼空心板结构体系施工复杂、工序多且内模难于准确定位，不能形成双向受力板的缺陷。本发明施工简便工效高、内模定位准确、结构受力合理、板底平整、节能环保、经济性优。可广泛地应用于各类多层和高层工业与民用建筑的钢筋砼结构中。
本发明与现有空心板结构相比具有如下特点其一是内模安装方便，省工省料。内模通过自带安装支架或专用连接构件连接，内模安装时不需另设其他安装钢筋，既提高了安装工效，又节省了安装材料，省工省料，经济性好。
其二是暗肋和暗肋梁顺直。内模定位准确，解决了现有技术在施工过程中内模可随意移动，无法确保暗肋和暗肋梁顺直，导致梁截面尺寸施工误差大等技术难题。
其三是抗浮性能强。内模与安装钢筋连为一体，安装钢筋已固定到底模板上，可确保内模在施工中不会因浮力和其它因素而移动。
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。
图1为本发明的单元暗肋梁截面结构示意图，其中图(a)为“工”型单元暗肋梁截面结构示意图，图(b)为“T”型单元暗肋梁截面结构示意图。
图2是本发明的钢筋砼暗肋梁板结构体系施工流程图。
图3是本发明的内模布置平面示意图。
图4是本发明的单元暗肋梁呈单向布置的结构示意图。
图5是本发明的单元暗肋梁呈双向布置的结构体系示意图。
图6是本发明的内模及夹具与钢筋(安装钢筋)连接示意图，其中图(a)为内模夹具装卡在板顶钢筋网上的示意图，图(b)为内模夹具装卡在板底钢筋网上的示意图，图(c)为内模夹具装卡在上下连接钢筋上的示意图。
图7是本发明的内模夹具为自带支架时，内模与安装钢筋连接的示意图，其中图(a)为自带支架夹着横向钢筋(安装钢筋)的示意图，图(b)为自带支架夹着纵向钢筋(安装钢筋)的示意图。
图8是本发明的内模夹具为专用连接构件时，内模与安装钢筋连接的示意图。
图9是本发明的专用连接构件大样示意图，其中图(a)是开口型专用连接构件示意图，图(b)是开槽孔型专用连接构件示意图，图(c)是带弯钩型专用连接构件示意图。
图10是本发明的内模安装大样图，其中图(a)是横简断面示意图，图(b)是顺筒断面示意图，图(c)是图(b)中的局部放大示意图。
图11是本发明的单元暗肋梁大样图，其中图(a)为“工”型截面暗肋梁大样示意图，图(b)为“T”型截面暗肋梁大样示意图。
图12是本发明的板底钢筋网与底模板连接示意图。
图13是与本发明相比较的现有内模，因定位不准造成暗肋不顺直的平面示意图，其中图(a)是仅一个方向形成暗肋梁结构的平面示意图，图(b)是两个方向均不形成暗肋梁结构的平面示意图。
图14是本发明的放射状单元暗肋梁和均匀状单元暗肋梁结构平面示意图，其中图(a)是内模均布，单元暗肋梁顺直，梁截面均匀一致的平面示意图，图(b)是内模呈放射状分布，单元暗肋梁顺直，梁截面呈均匀渐变的平面示意图，图(c)是单元暗肋梁宽度相等示意图，图(d)是单元暗肋梁宽度按比例增加示意图。
图15是本发明中采用不同形式内模所形成的钢筋砼暗肋梁板结构示意图，其中图(a)中采用空心筒体内模，图(b)中采用实心筒体内模，图(c)中采用空心块体内模，图(d)中采用实心块体内模。
图16是本发明的单元暗肋梁与实心梁组合体系示意图，其中图(a)是实心梁位于中央位置的钢筋砼暗肋梁结构体系示意图，图(b)是实心梁位于边缘位置的钢筋砼暗肋梁结构体系示意图，图(c)是实心梁与单元暗肋梁梁高相等的钢筋砼暗肋梁结构体系示意图。
具体实施例方式
参见图1、图5，本发明钢筋砼暗肋梁板结构体系，它由多个单元暗肋梁1组成，每个单元暗肋梁1包括内模2、相邻内模2之间的钢筋砼暗肋3、钢筋砼顶板4、钢筋砼底板5，内模2设有与钢筋7直接连接的夹具6。
参见附图1、3、4、5、11，本实施例的单元暗肋梁1，其截面11主要有”工”型12截面和“T”型13截面，每一个”工”型或“T”型暗肋梁1均由钢筋砼顶板4、钢筋砼底板5与相邻内模2之间的钢筋砼暗肋3组成，形成单元”工”型或“T”型截面的受力构件，多个单元”工”型或“T”型截面的暗肋梁1组合形成暗肋梁板结构体系。只要内模2在纵横向按均匀渐变规则布置，在施工中准确定位，即可形成单向或双向受力结构。当内模2在一个方向平行布置时，该方向的相邻内模2之间即形成了该方向的暗肋梁，如图4；当内模在纵横两个方向平行布置，即可在该两个方向形成暗肋梁，如图5。同方向的暗肋梁可互相平行，或交叉；两个方向的暗肋梁一般互相垂直，或按要求交叉布置，夹角可为0～90°。图4是本实施例在一个方向布置暗肋梁时，形成的单向暗肋梁1即只有纵向单元暗肋梁1的梁板结构；图5是本实施例在纵横两个方向同时布置暗肋梁时，形成的双向暗肋梁即有纵向单元暗肋梁1与横向单元暗肋梁1共同构筑的梁板结构。
参见附图3、4、5，本实施例的钢筋砼暗肋梁板结构体系，通过在楼板钢筋砼中有规则地布置内模2，如图3，使纵向成列的内模2其纵轴线共线，确保纵向钢筋砼暗肋3顺直且截面积相等，使横向成排的内模2其横轴线共线，确保横向钢筋砼暗肋3相互平行且截面积相等，这样就形成由多个单元暗肋梁1组合形成的暗肋梁板结构体系。
由附图1、4所示，本实施例的一种暗肋梁是由相邻两个内模2竖向中轴线之间的顶板、底板和暗肋组成，暗肋指相邻内模2之间设定尺寸范围内的部分钢筋砼，其高度与内模2截面高度相等，一般为40～500mm厚。钢筋砼顶板4和钢筋砼底板5分别指内模2以上和内模2以下的钢筋砼板，一般为30～120mm厚，其应力水平相对暗肋要高，其内模2可置于板结构的中部或下部。顶板中设置板顶钢筋网74，底板中设置板底钢筋网75，暗肋中设置上下连接钢筋73，板顶钢筋网74、板底钢筋网75、上下连接钢筋73形成受力骨架，共同承受板中的内力。
参见附图6、7、8、9，本发明的钢筋砼暗肋梁板结构体系的最大优势，是内模2设有与钢筋7直接连接的夹具6，该夹具6为自带安装支架61或专用连接构件62，它们使内模2与钢筋网连为一体。自带安装支架61或专用连接构件62端部设有的开口63、槽孔64或弯钩65直接卡入板顶钢筋网74的情形，见图6(a)，直接卡入板底钢筋网75的情形，见图6(b)，直接卡入上下连接钢筋73的情形见图6(c)。如图7(a)、(b)所示，本实施例中的内模夹具6，通过其自带支架61本身的开口63，槽孔64或弯钩65，使支架脚可直接装卡在专用的安装钢筋71上，也可直接装卡在上下连接钢筋73或其他钢筋上。如图8、9所示，对夹具6为专用连接构件62的内模2，其专用连接构件62端部同样设有开口63、槽孔64或弯钩65。为了能快速安装使用该专用连接构件62，一般将安装钢筋71直径设置为小于或等于端部开口63、槽孔64或弯钩65的夹口尺寸。
参见附图7、8，安装钢筋71可与内模2垂直布置，如图7(a)；也可与内模平行布置，如图7(b)、图8。无论内模夹具6为自带安装支架61还是自带专用连接构件62，夹具6上的开口63、槽孔64或弯钩65都可直接快速直接装卡到安装钢筋71和其它的钢筋上。因此，内模2的位置通过安装钢筋71的位置确定。施工中只要确定好安装钢筋71的位置，内模自然可按设计方案定位，所以安装钢筋71即为内模的固定和定位钢筋。
综合附图，钢筋7主要包括板顶钢筋网74、板底钢筋网75、上下连接钢筋73、安装钢筋71和其它钢筋，如图6、7、8、10。
综合附图，布置预应力钢筋72。单元暗肋梁1可布置预应力钢筋72，该预应力钢筋72可布置在一个方向的单元暗肋梁1中，或布置在两个方向的单元暗肋梁1中。在结构内布置预应力钢筋72，该预应力钢筋72可布置在边梁中或其它部位的梁中，预应力钢筋72可布置在空心楼板中，预应力钢筋72可布置在同一个方向的暗肋梁中，也可同时在两个方向的暗肋梁中布置。预应力钢筋72可布置在钢筋砼顶板4、钢筋砼底板5、钢筋砼暗肋3中，预应力钢筋72也可布置在内模2体内，预应力钢筋72可布置在单元”工”型梁中，也可布置在单元“T”型梁中。预应力钢筋72布置方式与其它钢筋布置方式相同。附图11是本实施例布有预应力钢筋的单元暗肋梁大样图。
综合附图，由于在砼中设置了内模2，在砼浇灌过程中，内模2产生向上的浮力，从而带着钢筋网向上移动，由此需要在板底钢筋网75上设置若干连接点及连接件76，将板底钢筋网75与底模板18一起连接固定，以抵消作用在内模2上的浮力，连接点一般采用的连接件76为铁丝，如图10、12。
附图13是现有空心梁板结构因内模定位不准，造成了内模2与梁截面11不能顺直及错位。
附图14是本发明的内模2按受力要求和设计要求排列。内模2完全按照设计方案进行均匀渐变的有规律性排列，比如纵横向排列，使内模的轴线位于纵横垂直的方格网上，如图14(a)、(c)，使纵向成列的内模纵向轴线共线，横向成排的内模横向轴线共线。由于内模有规律性的排列，相邻内模2之间的钢筋砼暗肋3和单元暗肋梁1顺直且截面11尺寸均匀一致，或者单元暗肋梁截面11有规律的增大或减小或呈均匀渐变方式有规律性变化，如图14(b)、(d)。
参见附图15，本实施例的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其内模2的本体为空心筒体21、实心块体22、实心筒体23或空心块体24。筒体21的截面形状有圆形、椭圆形、正方形、多边形和其它形状；块体22的截面形状有正方体、锥体、多面体。
由图16、图5所示，本实施例的暗肋梁板结构体系，板结构周边可设置钢筋砼实心梁16，也可不设实心梁16；沿柱17轴线位置或板的其它位置也可设置钢筋砼实心梁16；实心梁16的高度可大于空心楼板的厚度，形成明梁；实心梁16的高度可与空心板的厚度相等，形成暗梁。实心梁16的宽度可大于梁的高度，形成宽扁梁。
本实施例的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，选用细骨料砼，用振捣器振捣密实；也可采用自密实砼，不需振捣，可提高砼的密实度。
附图2所示为本发明的施工工艺流程框图。为了充分发挥内模2在施工中的定位特点，实施本发明的钢筋砼暗肋梁板结构体系的最佳技术方案，达到结构受力合理，板底平整，省工省料的目的，其施工方法包括下述几个步骤(1)铺设底模板18；(2)划线定位，确定内模2和钢筋7的位置；(3)在底模板18上布设板底钢筋网75和安装钢筋71；(4)设置若干连接件76将板底钢筋网75固联于底模板18上；(5)设置预应力钢筋72；(6)安装内模2及夹具6，将夹具6为自带支架61或专用连接构件62的端部设置的开口63、槽孔64或弯钩65直接卡入安装钢筋71，将内模2与安装钢筋71固联于一体，调整安装钢筋71的位置，使纵向成列的内模2纵向轴线共线，横向成排的内模2横向轴线共线；(7)布设上下连接钢筋73；(8)安装板顶钢筋网74并进行固定；(9)砼浇筑、振捣、养护；。
(10)预应力钢筋72张拉；(11)拆除模板。
上述施工中所用内模2，其砼结构内模具有强度高、自重轻、自带夹具的特点，适合用于现浇混凝土空心楼盖的内模。现将施工中有关应知事项说明如下安装底模板18。安装底模板时应考虑板底钢筋网75临时固定底模板18上以防止内模2和板底钢筋网75一起上浮，当板特别厚时应特别注意。
划线定位。包括钢筋7和内模2的定位，因内模2固定在板底钢筋网75上，划线定位要综合考虑板底钢筋和内模的定位，内模定位要准确，板底钢筋根据情况均匀布置或在肋宽范围内集中布置。
板底钢筋网75定位固定。板底钢筋网75的绑扎应结合内模2，不参与内模固定的钢筋可先期固定。若采用顺筒下层钢筋固定内模2则要认真考虑方便施工。预埋管线可在此时安排进行，但要与内模安装相配合。
安装内模2。当采用横筒上层钢筋固定内模时，内模固定构造见内模安装大样图，如图10所示。
安装板顶钢筋网74。注意不要踩踏内模2，防止已定位固定的筒芯内模2松动移位。
混凝土浇筑。可考虑采用自密实砼，若混凝土要振捣应在肋间振捣，振捣强度既要保证混凝土的密实，也要保证内模2稳定可靠，宜按顺筒方向浇筑。混凝土的塌落度不宜小于160mm。混凝土粗骨料最大粒径不宜大于内模之间肋宽的1/2和底板厚度的1/2，且不得大于31.5mm。
在混凝土浇筑前应认真对底模板、钢筋和内模进行质量检查，并做好隐蔽工程验收记录，必须遵守《现浇空心楼盖结构技术规程》(CECS1752004)的有关要求。
权利要求
1.一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于它由多个单元暗肋梁(1)组成，所述单元暗肋梁(1)包括内模(2)、相邻内模(2)之间的钢筋砼暗肋(3)、钢筋砼顶板(4)、钢筋砼底板(5)，所述内模(2)设有与钢筋(7)直接连接的夹具(6)。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述单元暗肋梁截面(11)主要有“工”型截面(12)和“T”型截面(13)。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述内模(2)的夹具(6)为自带支架(61)或专用连接构件(62)，它们的端部设有可直接装卡在安装钢筋(71)上的开口(63)、槽孔(64)或弯钩(65)，所述内模(2)的本体为空心筒体(21)、实心块体(22)、实心筒体(23)或空心块体(24)。
4.根据权利要求1或3所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述内模(2)的布设是纵向成列的内模(2)纵向轴线共线，横向成排的内模(2)横向轴线共线，同时使得单元暗肋梁(1)顺直，梁截面(11)均匀一致或呈均匀渐变。
5.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述的单元暗肋梁(1)可于纵向或横向按单向布设。
6.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述的单元暗肋梁(1)可双向布设，两个方向单元暗肋梁轴线夹角为0～90°。
7.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述的单元暗肋梁(1)可与实心梁(16)组合，该实心梁(16)的高度大于或等于单元暗肋梁(1)的高度。
8.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述的单元暗肋梁(1)可布置预应力钢筋(72)，该预应力钢筋(72)可布置在一个方向的单元暗肋梁(1)中，或布置在两个方向的单元暗肋梁(1)中。
9.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述钢筋(7)包括板顶钢筋网(74)、板底钢筋网(75)、上下连接钢筋(73)和安装钢筋(71)，在板底钢筋网(75)上设有数个与底模板(18)固联的连接件(76)。
10.根据权利要求1所述的一种钢筋砼暗肋梁板结构体系，其特征在于所述钢筋砼中的骨料选用细骨料，砼可选用普通砼或自密实砼。
11.一种实现权利要求1所述的钢筋砼暗肋梁板结构体系的施工方法，其步骤如下(1)铺设底模板(18)；(2)划线定位，确定内模(2)和钢筋(7)的位置；(3)在底模板(18)上布设板底钢筋网(75)和安装钢筋(71)；(4)设置若干连接件(76)将板底钢筋网(75)固联于底模板(18)上；(5)设置预应力钢筋(72)；(6)安装内模(2)及夹具(6)，将夹具(6)为自带支架(61)或专用连接构件(62)的端部设置的开口(63)、槽孔(64)或弯钩(65)直接卡入安装钢筋(71)，将内模(2)与安装钢筋(71)固联于一体，调整安装钢筋(71)的位置，使纵向成列的内模(2)纵向轴线共线，横向成排的内模(2)横向轴线共线；(7)布设上下连接钢筋(73)；(8)安装板顶钢筋网(74)并进行固定；(9)砼浇筑、振捣、养护；。(10)预应力钢筋(72)张拉；(11)拆除模板。
全文摘要
一种钢筋砼暗肋梁板结构体系及其施工方法，它由多个单元暗肋梁组成，该单元暗肋梁包括内模、相邻内模之间的钢筋砼暗肋、钢筋砼顶板、钢筋砼底板，所述内模设有与钢筋连接的夹具。由于本发明使用了设有与钢筋直接连接的夹具，使得单元暗肋梁顺直，梁截面均匀一致或呈均匀渐变，解决了现有钢筋砼空心板结构工序多、施工复杂和内模定位不准不能形成双向受力板等缺陷。本发明施工简便工效高、内模定位准确、结构受力合理、板底平整、节能环保、经济性优。可广泛地应用于各类多层和高层工业与民用建筑的钢筋砼结构中。
文档编号E04B5/32GK1752370SQ20051003229
公开日2006年3月29日 申请日期2005年10月25日 优先权日2005年10月25日
发明者李义生 申请人:李义生