專利名稱：弦支混凝土集成樓蓋結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種樓板，更具體地說，涉及一種用于跨度較大的建筑結構中 的鋼-混凝土復合樓板。
背景技術：
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IO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。
發明內容
為了克服傳統鋼筋混凝土樓板的不足，本發明提供了一種鋼-混凝土復合 樓板，即弦支混凝土集成樓蓋結構，該復合樓板借鑒了張拉整體體系的原理，與張弦梁結構相近，但與之相比優勢在于，無需次梁、檁條等構件，施工簡單， 側向穩定性較好，抗風性能更優越。就結構本身而言，充分利用了混凝土較好 的抗壓性能和鋼材較好的抗拉性能，具有可跨越范圍大，施工安裝便利，工業 化程度高，經濟合理等特點，尤其適用于體育場館、會展中心和生產車間等大 跨度建筑的屋面體系。
本發明的技術方案如下
一種弦支混凝土集成樓蓋，包括鋼筋混凝土板，預埋件，撐桿，穿心鋼球， 鋼拉索，單孔鋼板，轉向鋼棒，銷軸，大號楔形鋼板，中號楔形鋼板，小號楔 形鋼板，大號十字交叉鋼板，小號十字交叉鋼板，承力套筒，螺桿，熱鑄錨， 密封套筒，固定螺母；所述的預埋件為型鋼板，預先澆筑于鋼筋混凝土板中； 所述的單孔鋼板與預埋件的下端焊接連接；所述的轉向鋼棒的上端與單孔鋼板 通過銷軸連接；所述的穿心鋼球由中心帶凹槽的上下兩半球組成，鋼拉索從凹 槽中穿過，通過高強螺栓將兩半球擰緊在一起，將鋼拉索卡死；所述的撐桿為 圓鋼管，其上端通過銷軸與轉向鋼棒的下端連接，其下端與穿心鋼球的上半球 螺栓連接或焊接連接；所述的大、中、小號楔形鋼板從里向外依次平行并排， 其上端與鋼筋混凝土板中的預埋件焊接連接，楔形鋼板之間分別由大、小號十 字交叉鋼板將其從中上部連接起來，承力套筒從楔形鋼板中傾斜穿過；所述的 螺桿的頂端擰有固定螺母，螺桿從承力套筒中穿過，下端與熱鑄錨連接，鋼拉 索穿過密封套筒與熱鑄錨連接。
本發明的施工方法為施工時，將撐桿，穿心鋼球的上半鋼球，單孔鋼板， 轉向鋼棒，銷軸，大號楔形鋼板，中號楔形鋼板，小號楔形鋼板，大號十字交 叉鋼板，小號十字交叉鋼板，承力套筒相互連接起來后，最終與預制的鋼筋混 凝土板下的預埋件連接，再將帶有這些連接件的鋼筋混凝土板逐塊安裝就位，支承在已經架好的腳手架上，然后再逐榀安裝鋼拉索及其端部的連接構件，包 括密封套筒、熱鑄錨、螺桿和固定螺母，最后通過高強螺栓將穿心鋼球的下半 鋼球與上半鋼球擰緊在一起，并卡死鋼拉索。對每塊預制的鋼筋混凝土板間的 后澆帶進行澆筑混凝土，亦可對每塊預制的鋼筋混凝土板預留甩頭鋼筋，與后 澆帶中的構造筋連接，然后再進行澆筑，形成整體后張拉鋼拉索施加預應力， 最終拆除模板與腳手架完成整個弦支混凝土集成樓蓋結構體系的施工過程。本發明的有益效果是，充分利用了混凝土較好的抗壓性能和鋼材較好的抗 拉性能，可跨越范圍大，施工安裝便利，工業化程度高，經濟合理。尤其適用 于體育場館、會展中心和生產車間等大跨度建筑的屋面體系。
圖1為本發明在施工安裝后的整體透視圖(多榀)；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發明單榀時的縱向側視圖；圖4為本發明單榀時的橫向側視圖；圖5為撐桿上端與混凝土板連接節點構造圖；圖6為撐桿下端匯交處的節點構造圖；圖7為穿心鋼球的構造圖；圖8為下弦鋼拉索在混凝土板端部的錨固構造圖； 圖9為凝土板下的另外一種支撐方式示意圖；圖中l.鋼筋混凝土板，2.撐桿，3.穿心鋼球，4.鋼拉索，5.固定螺母， 6.單孔鋼板，7.轉向鋼棒，8.銷軸，9.上半鋼球，IO.下半鋼球，ll.高強螺栓， 12.大號楔形鋼板，13.中號楔形鋼板，14.小號楔形鋼板，15.大號十字交叉鋼板，16.小號十字交叉鋼板，17.承力套筒，18.螺桿，19.熱鑄錨，20.密封套筒。
具體實施方式
如圖1所示，弦支混凝土集成樓蓋包括鋼筋混凝土板l、預埋件、撐桿2、 穿心鋼球3、鋼拉索4、單孔鋼板6、轉向鋼棒7、銷軸8、大號楔形鋼板12、 中號楔形鋼板13、小號楔形鋼板14、大號十字交叉鋼板15、小號十字交叉鋼板 16、承力套筒17、螺桿18、熱鑄錨19、密封套筒20、固定螺母5;所述的鋼筋 混凝土板1為標準化預制板，預埋件可采用焊接型鋼板；所述的單孔鋼板6為 中心開孔的圓角形鋼板，其上端與預埋件焊接連接，如圖5所示；所述的轉向 鋼棒為實心鋼棒，其上端壓扁并開孔，通過銷軸與單孔鋼板6連接，下部開槽 并在槽壁上開孔，如圖5所示；所述的撐桿2為圓鋼管，其上端壓扁并開孔， 通過銷軸與轉向鋼棒的下端連接，其下端為錐形，與穿心鋼球的上半球通過焊 接連接或螺栓連接，如圖6所示；所述的穿心鋼球3由中心帶凹槽的上半球9 和下半球10組成，鋼拉索4從凹槽中穿過，通過高強螺栓11將上半球9和下 半球10擰緊在一起，將鋼拉索4卡死，如圖6、 7所示；鋼筋混凝土板下的撐 桿形式除采用雙桿支撐外，還可采用四桿支撐，如圖9所示；所述的大號楔形 鋼板12、中號楔形鋼板13、小號楔形鋼板14從里向外依次平行并排，其上端 與鋼筋混凝土板中的預埋件焊接連接，楔形鋼板之間分別由大號十字交叉鋼板 15和小號十字交叉鋼板16將其從中上部焊接連接起來，承力套筒17為圓鋼管， 其從楔形鋼板的預留孔洞中傾斜穿過后與之焊死，如圖8所示；所述的螺桿18 的頂端擰有固定螺母5，螺桿18從承力套筒17中穿過，下端與熱鑄錨19連接， 鋼拉索4穿過密封套筒20與熱鑄錨19連接，通過張拉裝置頂拉熱鑄錨19，然 后擰緊固定螺母5來實現對下弦鋼拉索4的張拉，如圖8所示；施工時，將撐桿2，穿心鋼球3的上半鋼球9，單孔鋼板6，轉向鋼棒7，銷軸8，大號楔形鋼 板12，中號楔形鋼板13，小號楔形鋼板14，大號十字交叉鋼板15，小號十字 交叉鋼板16，承力套筒17相互連接起來后，最終與預制的鋼筋混凝土板1下的 預埋件連接，再將帶有這些連接件的鋼筋混凝土板逐塊安裝就位，支承在已經 架好的腳手架上，然后再逐榀安裝鋼拉索4及其端部的連接構件，包括密封套 筒20、熱鑄錨19、螺桿18和固定螺母5，最后通過高強螺栓11將穿心鋼球3 的下半鋼球10與上半鋼球9擰緊在一起，并卡死鋼拉索4。對每塊預制的鋼筋 混凝土板1間的后澆帶進行澆筑混凝土，亦可對每塊預制的鋼筋混凝土板1預 留甩頭鋼筋，與后澆帶中的構造筋連接，然后再進行澆筑，形成整體后張拉鋼 拉索4施加預應力，最終拆除模板與腳手架完成整個弦支混凝土集成樓蓋結構 體系的施工過程。
權利要求
1、一種弦支混凝土集成樓蓋，包括鋼筋混凝土板，預埋件，撐桿，穿心鋼球，鋼拉索，單孔鋼板，轉向鋼棒，銷軸，大號楔形鋼板，中號楔形鋼板，小號楔形鋼板，大號十字交叉鋼板，小號十字交叉鋼板，承力套筒，螺桿，熱鑄錨，密封套筒，固定螺母；其特征在于所述的單孔鋼板與預埋件的下端焊接連接；所述的轉向鋼棒的上端與單孔鋼板通過銷軸連接；所述的穿心鋼球由中心帶凹槽的上半球和下半球組成，鋼拉索從中心凹槽穿過，通過高強螺栓將兩半球擰緊在一起，將鋼拉索卡死；所述的撐桿為圓鋼管，其上端通過銷軸與轉向鋼棒的下端連接，其下端與穿心鋼球的上半球螺栓連接或焊接連接，支撐方式除采用雙桿支撐外還可采用四桿支撐方式；所述的大號楔形鋼板、中號楔形鋼板和小號楔形鋼板從里向外依次平行并排，其上端與鋼筋混凝土板中的預埋件焊接連接，楔形鋼板之間分別由大號十字交叉鋼板和小號十字交叉鋼板將其從上部焊接連接起來，承力套筒為圓鋼管，承力套筒從楔形鋼板的預留孔洞中傾斜穿過后與之焊死；所述的螺桿的頂端擰有固定螺母，螺桿從承力套筒中穿過，下端與熱鑄錨連接，鋼拉索穿過密封套筒與熱鑄錨連接。
2、 根據權利要求1所述的弦支混凝土集成樓蓋，其特征是，所述鋼筋混凝 土板為標準化預制板。
3、 根據權利要求1所述的弦支混凝土集成樓蓋，其特征是，所述撐桿為圓 鋼管，其上端壓扁并開孔，其下端為錐形。
4、 根據權利要求1所述的弦支混凝土集成樓蓋，其特征是，所述單孔鋼板 為中心開孔的圓角形鋼板。
5、 根據權利要求1所述的弦支混凝土集成樓蓋，其特征是，所述轉向鋼棒 為實心鋼棒，其上端壓扁并開孔，下部開槽并在槽壁上開孔。
6、 根據權利要求1所述的弦支混凝土集成樓蓋的施工方法，其特征是將撐桿，穿心鋼球的上半鋼球，單孔鋼板，轉向鋼棒，銷軸，大號楔形鋼板，中 號楔形鋼板，小號楔形鋼板，大號十字交叉鋼板，小號十字交叉鋼板，承力套 筒相互連接起來后，最終與預制的鋼筋混凝土板下的預埋件連接，再將帶有這 些連接件的鋼筋混凝土板逐塊安裝就位，支承在已經架好的腳手架上，然后再 逐榀安裝鋼拉索及其端部的連接構件，包括密封套筒、熱鑄錨、螺桿和固定螺 母，最后通過高強螺栓將穿心鋼球的下半鋼球與上半鋼球擰緊在一起，并卡死 鋼拉索。對每塊預制的鋼筋混凝土板間的后澆帶進行澆筑混凝土，亦可對每塊 預制的鋼筋混凝土板預留甩頭鋼筋，與后澆帶中的構造筋連接，然后再進行澆 筑，形成整體后張拉鋼拉索施加預應力，最終拆除模板與腳手架完成整個弦支 混凝土集成樓蓋結構體系的施工過程。
全文摘要
本發明公開了一種弦支混凝土集成樓蓋，包括鋼筋混凝土板，預埋件，撐桿，穿心鋼球，鋼拉索，單孔鋼板，轉向鋼棒，銷軸，大號楔形鋼板，中號楔形鋼板，小號楔形鋼板，大號十字交叉鋼板，小號十字交叉鋼板，承力套筒，螺桿，熱鑄錨，密封套筒，固定螺母。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，澆筑板間后澆帶，然后張拉鋼索，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。本發明的有益效果是，充分利用了材料的抗壓性能和抗拉性能，可跨越范圍大，施工安裝便利，工業化程度高，經濟合理。尤其適用于體育場館、會展中心和生產車間等大跨度建筑的屋面體系。
文檔編號E04B5/17GK101285329SQ200810053438
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者喬文濤, 王小盾, 陳志華 申請人:天津大學