[发明专利]一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土空心楼盖结构，尤其是一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板，属于一般建筑物构造领域。

(二)背景技术

在建筑领域，随着大跨度混凝土结构日益增多，越来越多的楼板采用空心楼盖结构技术。有时为了减小结构自重或者增强混凝土的保温、隔热、隔音、减震效果，需要在混凝土里面放置一些轻质填充材料。用轻质填充材料来代替部分混凝土基本不会影响结构的受力性能，但是可以大大减轻结构的自重。

在空心楼盖结构中，根据受力模式的不同，可以分为边支承楼盖和柱支撑楼盖(又叫板柱结构)两大类。边支承楼盖由于在柱上有刚度较大的明梁，空心板是按单向板或双向板计算。柱支撑楼盖柱上通常设暗梁，或者刚度较小的扁梁，计算是一般采用等代框架法或空间有限元法。在板柱结构中，根据受力大小将楼盖划分为柱上板带和跨中板带，其中柱上板带要承受60-75％的弯矩和70％以上的剪力，跨中板带则受力较小。

目前空心楼盖中的填充材料，按几何形状分，主要有填充棒(包括填充管)和填充箱两大类。填充棒的断面形状为圆形或多边形或者其它组合图形，其断面最大尺寸与最小尺寸之比一般≤2，其平面尺寸长度与宽度之比一般≥2。填充箱的断面形状为矩形以及矩形切角或者倒角，其平面形状一般为正方形，也可以为矩形，通常平面尺寸长度与宽度之比≤1.5。

在现有技术中，适合于板柱结构的空心板大多采用填充箱。例如，马克俭院士的“钢筋混凝土空腹梁与密肋梁双重网格梁结构”(ZL03249445.9)；邱则有先生的“一种现浇砼空心板”(ZL200610167919.5)、“一种现浇钢筋砼轻质板”(ZL200410038952.9)；王本淼先生的“一种现浇空腹楼盖空心体”(ZL200910312627.X)；程文瀼教授的“无柱帽混凝土板柱结构”(ZL01245231.9)等。在现有技术中，当以填充棒形成的板柱结构空心板时，通常的做法是在两个方向的柱上设计很宽的实心带，在其余部分才用填充棒填充。针对这种空心区域面积较小所导致的空心率低的情况，本人也曾提出“一种顺梁布置永久性组合模件的空心楼盖及其施工方法”(ZL200710123516.5)，该技术的提出，提高了填充棒在板柱结构空心板中的应用面积，从而提高了楼盖的空心率。

根据常识，以填充箱形成空心板的空心率显然要超过以填充棒形成的空心板，但从力学原理讲，正是因为填充棒空心率相对较小则混凝土的截面积相对较大，所以顺着填充棒方向空心板的承载能力要大于同样厚度的填充箱空心板，尤其是抗剪能力。在板柱结构中柱上板带受力很大，如果柱上板带全为实心混凝土则结构自重很大；如果在柱上板带用箱体填充，由于这类空心板的承载能力(特别是抗剪能力)相对较小，为了保证结构安全，势必要采取提高板厚或增大实心肋宽的措施，这都将导致成本增加。因此在柱上板带采用填充棒从力学上讲是最合理的。在ZL200710123516.5中，采用了柱上暗梁边填充棒顺梁布置，跨中区域填充棒按长跨方向布置的形式；该方案虽然受力较合理，但是在受力较小的跨中板带仍采用填充棒，没有使结构获得最大的空心率。

综上所述，在现有板柱结构空心板的技术中，还没有一种技术能充分利用填充棒与填充箱的优点，克服其缺点，形成一种空心率大、受力合理空心楼盖结构。因此，开发一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板已成为当前急需解决的问题。

(三)发明内容

在现有技术中，存在空心楼盖空心率低、受力不合理、或者结构造价较高等问题，本发明的目的在于提供一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板，在该空心板中同时采用了填充棒和填充箱，该空心楼盖受力合理，且空心率大、造价较低，同时又施工安装方便。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板，包括柱子、梁、柱边实心区、梁边空心区、中央空心区，梁边空心区中安装有填充棒组合块，填充棒的长度方向为填充棒组合块的朝向，梁边空心区内填充棒组合块的朝向与其所相邻的梁方向一致，中央空心区中安装有填充箱，填充棒组合块与填充箱位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝土内。

本发明的特征在于填充棒组合块由2根或2根以上填充棒与格栅或连接钢筋组合而成，在每个填充棒组合块内，填充棒之间设有内肋，内肋宽度为40-120mm。

本发明的特征在于空心板中相邻的填充棒组合块与填充棒组合块之间、填充棒组合块与填充箱之间、填充箱与填充箱之间设有块间肋，块间肋宽度为50-300mm，每道块间肋以直线形式将相对的2条梁相连接，不同块间肋相互平行或者彼此正交。