專利名稱：一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼筋混凝土空心樓蓋結構，尤其是一種填充棒與外露填充箱混合 使用的空心板，屬于一般建筑物構造領域。
背景技術：
在建筑領域，隨著大跨度混凝土結構日益增多，越來越多的樓板采用空心樓蓋結 構技術。有時為了減小結構自重或者增強混凝土的保溫、隔熱、隔音、減震效果，需要在混凝 土里面放置一些輕質填充材料。用輕質填充材料來代替部分混凝土基本不會影響結構的受 力性能，但是可以大大減輕結構的自重。涉及到空心板中的填充材料，主要有填充棒(包括填充管)和填充箱兩大類。填 充棒的斷面形狀為圓形或多邊形或者其它組合圖形，其斷面最大尺寸與最小尺寸之比一般 ^ 2，其平面尺寸長度與寬度之比一般> 2。填充箱的斷面形狀為矩形以及矩形切角或者 倒角，其平面形狀一般為正方形，也可以為矩形，通常平面尺寸長度與寬度之比< 1.5。在 現有技術中，以填充棒形成的空心板結構體有“混凝土薄壁筒體構件”(ZL91031113. 3)、 “現澆預應力鋼筋砼非抽芯成孔空心樓蓋及其施工方法”(ZL00113M8. 1)、“異型截面 輕質材料填充預應力現澆板”(ZL03236988. 3)，這些技術的基本特征是填充棒在樓板 中朝一個方向布置；這些布置方式較適合于單向板。本人曾提出“由輕質材料組合單 元填充的預應力混凝土現澆空心板”(ZL03146341.X)，填充棒在樓板中按彎矩較大的 方向布置，這樣板的受力是更合理，但因為要計算板中每一個部位的兩個方向彎矩值， 實施起來比較困難。針對雙向板，本人后來又分別提出“一種帶有肋的現澆混凝土空 心板及其施工方法”(ZL200710111226. 9)、“一種縱橫向布置永久性模件的空心板及 其施工方法”(ZL200710123517.X)和“一種布置永久性組合模件的空心板及其實施方 法”(ZL200710111081.2)，在這3項技術中，填充棒朝向與其所處位置板中剪力的傳遞方向 一致，這樣工程實施起來比較方便。在現有技術中，還有眾多的以填充箱形成的空心板結構體系。例如，馬克儉 院士的“鋼筋混凝土剪力鍵式雙向空心大板”(ZL97200102. 6)、“鋼筋混凝土空腹梁 與密肋梁雙重網格梁結構”(ZL03249445. 9)；邱則有先生的“一種現澆鋼筋砼空心樓 蓋”(ZL03118130. 9)、“一種現澆砼空心板” (ZL200610167919. 5)；王本淼先生的“一種樓房 現澆樓蓋”(ZL200810133186. 2)、“一種現澆空腹樓蓋空心體”(ZL200910312627. X)。以填充箱形成空心板的空心率顯然要超過以填充棒形成的空心板，但從力學原理 講，正是因為填充棒空心率相對較小則混凝土的截面積相對較大，所以順著填充棒方向空 心板的承載能力要大于同樣厚度的填充箱空心板，尤其是抗剪能力，當然，垂直于填充棒方 向空心板的承載能力尤其是抗剪能力是較弱的。對于一般的雙向板，沿著支座的周邊剪力 最大，這時沿著支座周邊若采用填充箱，為了彌補抗剪能力的不足，通常要采用2種措施； 一種是加大混凝土實心肋寬；二是多配抗剪箍筋。采用第一種方式無疑要降低結構的空心 率，采用第二種方式則要增加造價。
綜上所述，在現有技術中，還沒有一種技術能充分利用填充棒與外露填充箱的優 點，克服其缺點，形成一種空心率大、受力合理的雙向受力空心樓蓋結構。因此，開發一種填 充棒與外露填充箱混合使用的空心板已成為當前急需解決的問題。
發明內容
在現有技術中，存在空心樓蓋空心率低、受力不合理、或者結構造價較高等問題， 本發明的目的在于提供一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，該空心樓蓋受力合 理，且空心率大、造價較低，同時又施工安裝方便。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種填充棒與外露填充箱混合 使用的空心板，該空心板為雙向板，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區和一塊中央空心 區，填充棒組合塊和填充箱分別填埋在周邊空心區與中央空心區內，其特征在于從板的四 個角部作4條與相鄰支座邊成45度的斜線，再作4條與支座邊相對應的分界線，分界線與 斜線相交，4條分界線所圍成區域為中央空心區，1條支座邊、2條斜線與1條分界線所圍成 區域為1塊周邊空心區，填充棒組合塊的朝向與其所在周邊空心區的支座邊垂直，布置在 斜線位置處的填充棒組合塊，其朝向和該斜線的任意1條相鄰支座邊垂直。本發明的特征在于從剖面上看，填充棒組合塊位于上層鋼筋與下層鋼筋之間，永 久性埋在混凝土內，填充箱位于上層鋼筋下面，填充箱的下底面外露。本發明的特征在于4條分界線與2條或4條斜線圍成中央空心區。本發明的特征在于特征在于分界線為直線或者折線。本發明的特征在于分界線位置處設有塊間肋，空心板中相鄰的填充棒組合塊與 填充棒組合塊、填充棒組合塊與填充箱、填充箱與填充箱之間設有塊間肋，塊間肋寬度為 50-300mm，每道塊間肋以直線形式將板相對的2條支座邊相連接，不同塊間肋相互平行或 者彼此正交。本發明的特征在于塊間肋內配有箍筋。本發明的特征在于塊間肋中配置預應力筋，所用預應力筋為無粘結預應力筋或有 粘結預應力筋或緩粘結預應力筋。本發明的特征在于填充棒組合塊由2根或2根以上填充棒與格柵或連接鋼筋組合 而成，在每個填充棒組合塊內，填充棒之間設有內肋，內肋寬度為40-120mm。本發明的特征在于填充棒是空心管或實心棒，填充箱是空心箱或實心箱。本發明的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板的實施方法是綁扎板的下 層鋼筋，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區和一塊中央空心區，從板的四個角部作4條與 相鄰支座邊成45度的斜線，再作4條與支座邊相對應的分界線與斜線相交，4條分界線所 圍成區域為中央空心區，1條支座邊、2條斜線與1條分界線所圍成區域為周邊空心區，填充 棒組合塊和填充箱分別布置在周邊空心區與中央空心區內，填充棒組合塊永久性埋在混凝 土內，填充箱的下底面外露，填充棒組合塊的朝向與其所在周邊空心區的支座邊垂直，布置 在斜線位置處的填充棒組合塊朝向和該斜線的任意1條相鄰支座邊垂直，綁扎板的上層鋼 筋，澆筑混凝土，拆除模板。采用上述方案后，本發明與現有技術相比具有以下有益效果本發明中充分利用棒狀材料填充的空心板中，順著填充棒方向抗剪能力比較大的
4特點，將充棒組合塊布置在剪力比較大的區域，且填充棒與其所相鄰的支座邊垂直；而在剪 力較小的中央區域，以能獲得較大空心率的填充箱填充，而下底面外露的填充箱可以使空 心板的空心率更大。該方案與一般的純棒狀材料填充的空心板相比，空心率更大，自重更 輕，可以節省更多的混凝土和鋼筋。本方案也不會發生純箱體填充的空心板中因抗剪能力 不足而需加大混凝土實心肋寬或多配抗剪箍筋的情況，因此本發明空心板的空心率不會比 純箱體填充空心板的低，而減少抗剪箍筋用量則是必然的。因此，采用本方案后，在滿足結 構受力的前提下，能最大限度地提高空心板的空心率，又能保證混凝土的澆筑質量，同時施 工安裝都很方便。這種空心樓蓋跨度大、重量輕，結構的可靠性、抗震性、抗裂性也較好。本 發明具有很好的經濟性和適用性，對建筑技術的發展起促進作用。
以下結合附圖對本發明做進一步說明。
圖1是本發明一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板平面分區示意圖。圖2是本發明空心板中填充材料平面布置圖。圖3、圖4分別是圖2中A-A和B-B斷面構造示意圖。圖5、圖6分別是本發明中由4條分界線與2條或4條斜線圍成中央空心區時空心 板平面分區示意圖和填充材料平面布置圖。圖7、圖8分別是本發明中部分分界線為折線時空心板平面分區示意圖和填充材 料平面布置圖。圖9是本發明中塊間肋與支座邊的關系示意圖。圖10是本發明中填充棒組合塊平面圖。圖11、圖12分別是本發明中填充棒由格柵組合時C-C和D-D斷面構造示意圖。圖13、圖14分別是本發明中填充棒由連接鋼筋組合時C-C和D-D斷面構造示意 圖。圖中1.周邊空心區，2.中央空心區，3.填充棒組合塊，4.填充箱，5.支座邊， 6.斜線，7.分界線，8.上層鋼筋，9.下層鋼筋，10.混凝土，11.填充棒，12.格柵，13.連接 鋼筋，14.塊間肋，15.內肋，16.預應力筋，17.箍筋。
具體實施例方式本發明是按照以下方式實現在圖1、圖2所示實施例中，一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，該空心 板為雙向板，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區(1)和一塊中央空心區0)，填充棒組合 塊(3)和填充箱(4)分別填埋在周邊空心區(1)與中央空心區O)內，其特征在于從板的 四個角部作4條與相鄰支座邊(5)成45度的斜線(6)，再作4條與支座邊(5)相對應的分 界線(7)，分界線(7)與斜線(6)相交，4條分界線(7)所圍成區域為中央空心區0)，1條 支座邊(5)、2條斜線(6)與1條分界線(7)所圍成區域為1塊周邊空心區(1)，填充棒組合 塊(3)的朝向與其所在周邊空心區(1)的支座邊( 垂直，布置在斜線(6)位置處的填充 棒組合塊(3)，其朝向和該斜線(6)的任意1條相鄰支座邊( 垂直。在本方案中，所謂的 斜線(6)與分界線(7)并不是工程中明確的實物，而是設計與施工中的一種輔助線。具體實施時，為了提高結構的空心率，應盡量增大中央空心區面積，當某一局部區域僅依靠塊間 肋(14)的混凝土截面面積就能滿足結構的抗剪要求時，就應將該區域劃歸到中央空心區 內，否則，將該區域劃歸到周邊空心區。在圖3、圖4所示實施例中，從剖面上看，填充棒組合塊(3)位于上層鋼筋(8)與 下層鋼筋(9)之間，永久性埋在混凝土(10)內，填充箱(4)位于上層鋼筋(8)下面，填充箱
(4)的下底面外露。在圖5、圖6所示實施例中，4條分界線(7)與2條或4條斜線(6)圍成中央空心 區⑵。在圖1、圖2所示實施例中，分界線(7)為直線；在圖7、圖8所示實施例中，分界線 (7)折線。在圖2、圖6、圖8、圖9所示實施例中，分界線(7)位置處設有塊間肋(14)，空心板 中相鄰的填充棒組合塊(3)與填充棒組合塊(3)、填充棒組合塊(3)與填充箱G)、填充箱 ⑷與填充箱⑷之間設有塊間肋(14)，塊間肋(14)寬度為50-300mm，每道塊間肋(14)以 直線形式將板相對的2條支座邊( 相連接，不同塊間肋(14)相互平行或者彼此正交。在圖3所示實施例中，塊間肋(14)內配有箍筋(17)。在圖3、圖4所示實施例中，塊間肋(14)中配置預應力筋(16)，所用預應力筋(16) 為無粘結預應力筋或有粘結預應力筋或緩粘結預應力筋。在圖10-圖14所示實施例中，填充棒組合塊(3)由2根或2根以上填充棒(11) 與格柵(1 或連接鋼筋(1 組合而成，在每個填充棒組合塊(3)內，填充棒(11)之間設 有內肋(15)，內肋(15)寬度為40-120mm。在圖3、圖10-圖14所示實施例中，填充棒(11)是空心管或實心棒，填充箱⑷是 空心箱或實心箱。本發明的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板的實施方法是綁扎板的下 層鋼筋(9)，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區(1)和一塊中央空心區0)，從板的四個 角部作4條與相鄰支座邊(5)成45度的斜線(6)，再作4條與支座邊(5)相對應的分界線 (7)與斜線(6)相交，4條分界線(7)所圍成區域為中央空心區0)，1條支座邊(5)、2條斜 線(6)與1條分界線(7)所圍成區域為周邊空心區(1)，填充棒組合塊(3)和填充箱(4)分 別布置在周邊空心區(1)與中央空心區O)內，填充棒組合塊C3)永久性埋在混凝土(10) 內，填充箱(4)的下底面外露，填充棒組合塊C3)的朝向與其所在周邊空心區(1)的支座邊
(5)垂直，布置在斜線(6)位置處的填充棒組合塊C3)朝向和該斜線(6)的任意1條相鄰支 座邊( 垂直，綁扎板的上層鋼筋(8)，澆筑混凝土(10)，拆除模板。
權利要求
1.一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，該空心板為雙向板，從平面上將板劃 分為4塊周邊空心區(1)和一塊中央空心區O)，填充棒組合塊C3)和填充箱(4)分別填 埋在周邊空心區(1)與中央空心區O)內，其特征在于從板的四個角部作4條與相鄰支座 邊(5)成45度的斜線(6)，再作4條與支座邊(5)相對應的分界線(7)，分界線(7)與斜線 (6)相交，4條分界線(7)所圍成區域為中央空心區0)，1條支座邊(5)、2條斜線(6)與1 條分界線(7)所圍成區域為1塊周邊空心區(1)，填充棒組合塊(3)的朝向與其所在周邊空 心區(1)的支座邊( 垂直，布置在斜線(6)位置處的填充棒組合塊(3)，其朝向和該斜線 (6)的任意1條相鄰支座邊(5)垂直。
2.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于從 剖面上看，填充棒組合塊(3)位于上層鋼筋(8)與下層鋼筋(9)之間，永久性埋在混凝土 (10)內，填充箱(4)位于上層鋼筋(8)下面，填充箱的下底面外露。
3.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于4 條分界線⑵與2條或4條斜線(6)圍成中央空心區(2)。
4.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于分 界線(7)為直線或者折線。
5.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于分 界線(7)位置處設有塊間肋(14)，空心板中相鄰的填充棒組合塊C3)與填充棒組合塊(3)、 填充棒組合塊(3)與填充箱G)、填充箱(4)與填充箱(4)之間設有塊間肋(14)，塊間肋 (14)寬度為50-300mm，每道塊間肋(14)以直線形式將板相對的2條支座邊(5)相連接，不 同塊間肋(14)相互平行或者彼此正交。
6.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于塊 間肋(14)內配有箍筋(17)。
7.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于塊 間肋(14)中配置預應力筋(16)，所用預應力筋(16)為無粘結預應力筋或有粘結預應力筋 或緩粘結預應力筋。
8.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于填 充棒組合塊⑶由2根或2根以上填充棒(11)與格柵(12)或連接鋼筋(13)組合而成，在 每個填充棒組合塊(3)內，填充棒(11)之間設有內肋(15)，內肋(15)寬度為40-120mm。
9.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于填 充棒(11)是空心管或實心棒，填充箱(4)是空心箱或實心箱。
10.根據權利要求1所述的一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板的實施方法， 其特征在于綁扎板的下層鋼筋(9)，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區(1)和一塊中央空 心區O)，從板的四個角部作4條與相鄰支座邊(5)成45度的斜線(6)，再作4條與支座邊(5)相對應的分界線(7)與斜線(6)相交，4條分界線(7)所圍成區域為中央空心區(2)，1 條支座邊(5)、2條斜線(6)與1條分界線(7)所圍成區域為周邊空心區(1)，填充棒組合塊 (3)和填充箱(4)分別布置在周邊空心區(1)與中央空心區O)內，填充棒組合塊C3)永久 性埋在混凝土(10)內，填充箱的下底面外露，填充棒組合塊(3)的朝向與其所在周邊 空心區(1)的支座邊(5)垂直，布置在斜線(6)位置處的填充棒組合塊(3)朝向和該斜線(6)的任意1條相鄰支座邊(5)垂直，綁扎板的上層鋼筋(8)，澆筑混凝土(10)，拆除模板。
全文摘要
本發明涉及一種填充棒與外露填充箱混合使用的空心板，屬于一般建筑物構造領域。該空心板為雙向板，從平面上將板劃分為4塊周邊空心區(1)和一塊中央空心區(2)，填充棒組合塊(3)和填充箱(4)分別布置在周邊空心區(1)與中央空心區(2)內，4條分界線(7)所圍成區域為中央空心區(2)，1條支座邊(5)、2條斜線(6)與1條分界線(7)所圍成區域為周邊空心區(1)，填充棒組合塊(3)的朝向與其所在周邊空心區(1)的支座邊(5)垂直，布置在斜線(6)位置處的填充棒組合塊(3)，其朝向和該斜線(6)的任意1條相鄰支座邊(5)垂直。本發明的空心樓蓋跨度大、重量輕，結構的可靠性、抗震性、抗裂性也較好，具有很好的經濟性和適用性。
文檔編號E04G21/00GK102121290SQ20111002634
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月25日 優先權日2011年1月25日
發明者徐焱 申請人:徐焱