一种轻钢轻混凝土组合楼板体系

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种轻钢轻混凝土组合楼板体系。

背景技术

建筑产业现代化是当今我国建筑业的发展趋势，建筑构件工业化生产、装配式安装是建筑产业现代化的基本要求，承载力大且要自重轻是楼板结构的重要研究课题，轻质造就地震作用就小，房屋建筑结构的抗震性能就好，地基基础费用降低。预制楼板用于建筑结构要能实现预制板相互间以及楼板与主体结构能方便形成可靠连接以满足房屋楼层结构整体性以及平面内刚度的要求。

现有楼板存在如下不足：1)只能通过改变薄壁型钢的壁厚或者截面大小来提高承载力，根据基本力学原理知，上述两种方法不是最有效的方法，并且薄壁型钢存在受力屈曲特征，板材越薄则有效承载力损失也就越大，不能充分发挥钢材的承载能力，造成钢材用量大大增加，造价提高。2)现有相似的预制板虽也采用薄壁型钢边框，但对于较为薄壁钢材现场安装时容易烧穿或过烧现象，现有的焊接技术不易保证焊接质量，楼板连接的可靠性较低。3)现有类似的楼板，根据受力的不同要求需采用不同厚度的薄壁型钢，需要制作众多规格的薄壁型钢以满足不同受力要求，加工繁杂，造价高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种轻钢轻混凝土组合楼板体系。

本发明提供了一种轻钢轻混凝土组合楼板体系，其特征在于，包括多个轻钢轻混凝土楼板，所述多个轻钢轻混凝土楼板装配构成轻钢轻混凝土组合楼板体系；其中，各轻钢轻混凝土楼板均包括

两个板边薄壁型钢，各板边薄壁型钢均包括薄壁型钢腹板，所述薄壁型钢腹板的顶部和底部均固定有翼缘，所述薄壁型钢腹板和翼缘的交接处均固定有钢筋；所述两个板边薄壁型钢相对设置形成型钢边框，所述型钢边框与楼板板面对应的部分为四周封闭的边框结构；

轻质混凝土，浇筑在型钢边框内与两个板边薄壁型钢共同形成轻钢轻混凝土楼板。

进一步地，型钢边框两侧的板边薄壁型钢腹板和翼缘交界处与钢筋采用间断焊缝连接。

进一步地，轻质混凝土靠近楼板板体两表面处配置有平行于板面的钢丝或钢筋网片。

进一步地，钢筋的直径根据不同的承载力和刚度要求确定。

进一步地，相邻轻钢轻混凝土楼板通过相邻的组焊有钢筋的薄壁型钢腹板采用间断焊接的方式相互连接，焊接要求直接将板边薄壁型钢焊透后将钢筋焊接在一起。

进一步地，轻钢轻混凝土楼板板边的板边薄壁型钢，采用焊接或者螺栓与主体结构的钢梁或者混凝土梁预埋的铁件可靠连接，形成整体性满足要求的房屋结构体系。

进一步地，轻质混凝土截面还可以为夹芯型、空心型或槽型截面形式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的新型的轻钢轻混凝土楼板，由组焊有钢筋的薄壁型钢边框和轻质混凝土复合而成，通过在薄壁型钢上组焊钢筋形成一种非常有利于承力的特殊型钢截面，利用这一特殊型钢作为组合楼板的主要承力主体，其即可以非常有效地提高楼板的抗弯承载力和刚度，又可以采用同一种较为薄壁型钢来组焊不同的钢筋以实现不同的承载力要求，同时还可利用钢筋作为焊接连接主体，较为方便、可靠的实现楼板相互间以及楼板与主体结构间的焊接连接，从而形成整体性良好、可靠的刚性楼板体系。这种楼板承载力相比于现有的楼板其更有效，节约钢材，加工方便，更利于推广应用。

附图说明

图1为本发明轻钢轻混凝土组合楼板与主体结构连接的整体示意图；

图2为本发明的轻钢轻混凝土楼板的示意图；

图3为本发明板边薄壁型钢组焊钢筋的结构示意图；

图4为本发明组焊有钢筋的板边薄壁型钢截面图；

图5为本发明两个轻钢轻混凝土楼板间的连接示意图；

图6为本发明轻钢轻混凝土楼板与主体结构连接的示意图；

图7为本发明楼板夹心截面形式；

图8为本发明楼板空心截面形式；

图9为本发明楼板槽型截面形式。

附图标记说明：

1.轻钢轻混凝土楼板，2.板边薄壁型钢，3.轻质混凝土，4.钢筋，5.薄壁型钢腹板，6.翼缘，7.截面中和轴、8.钢丝或钢筋网片，9.焊缝，10.主体结构。

具体实施方式

下面结合附图1-9，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。

包括多个轻钢轻混凝土楼板1，所述多个轻钢轻混凝土楼板1装配构成轻钢轻混凝土组合楼板体系；其中，各轻钢轻混凝土楼板1均包括

两个板边薄壁型钢2，各板边薄壁型钢2均包括薄壁型钢腹板5，所述薄壁型钢腹板5的顶部和底部均固定有翼缘6，所述薄壁型钢腹板5和翼缘6的交接处均固定有钢筋4；所述两个板边薄壁型钢2相对设置形成型钢边框，所述型钢边框与楼板板面对应的部分为四周封闭的边框结构；

轻质混凝土3，浇筑在型钢边框内与两个板边薄壁型钢2共同形成轻钢轻混凝土楼板1。

优选地，型钢边框两侧的板边薄壁型钢腹板5和翼缘6交界处与钢筋4采用间断焊缝9连接；在组合楼板的两个侧边的薄壁型钢腹板5与翼缘6的交界处组焊两根钢筋4，通过组焊钢筋4使型钢截面质量集中布置在远离截面中和轴一方，截面承载特性更加优良，可以采用更薄的型钢，同时可利用同一种截面尺寸的薄壁型钢或者说是采用一定板厚的前提下，通过改变不同规格的钢筋来实现不同的承载力和刚度要求。

优选地，轻质混凝土3靠近楼板板体两表面处配置有平行于板面的钢丝或钢筋网片8；用于提高板体的抗开裂能力和进一步地提高楼板的抗弯承载能力。

优选地，钢筋4的直径根据不同的承载力和刚度要求确定，由于组合楼板板边采用了受力极佳的组焊有钢筋的型钢截面，承载力大大提高，从而可以降低对混凝土的要求，采用轻质混凝土即可满足要求，所以，由轻质材料的固有特性知：楼板更轻，保温、隔音性能更佳。

优选地，相邻轻钢轻混凝土楼板1通过相邻的组焊有钢筋4的薄壁型钢腹板5采用间断焊接的方式相互连接，焊接要求直接将板边薄壁型钢2焊透后将钢筋4焊接在一起。由多块轻钢轻混凝土楼板装配成房屋楼层结构，楼板通过相邻的组焊有钢筋的板边薄壁型钢采用间断焊接相互连接，焊点要求直接将薄壁型钢焊透后将钢筋焊接在一起以确保连接的有效性，由此装配而成的楼层板或屋面板可以满足房屋结构体系对楼层结构整体性的要求。

优选地，轻钢轻混凝土楼板1板边的板边薄壁型钢2，采用焊接或者螺栓与主体结构的钢梁或者混凝土梁预埋的铁件可靠连接，形成整体性满足要求的房屋结构体系。

优选地，轻质混凝土1截面还可以为夹芯型、空心型或槽型截面形式。

参阅附图1所示，其为本发明轻钢轻混凝土组合楼板体系整体结构三维示意图，其主要包括轻钢轻混凝土组合楼板1和由这种组合楼板装配形成的房屋楼层或屋面结构体系。

参阅图2所示，其为本实施例的轻质轻混凝土组合楼板的结构的三维示意图，包括由C型的板边薄壁型钢2形成的边框，该边框的左右侧面均由薄壁型钢腹板5包覆，上下板面对应的是四周封闭的边框，边框内浇筑的轻质混凝土3，形成轻钢轻混凝土楼板1，为了实现楼板有足够抗弯承载力，在轻质楼板两侧边C型的板边薄壁型钢2的薄壁型钢腹板5上组焊两根钢筋4，薄壁型钢与钢筋组合形成承载力极佳的型钢截面，另外，在混凝土板靠近板面位置设置平行于板面的钢丝或钢筋网片8，用于提高楼板的抗开裂能力以及进一步提高楼板的强度与刚度。

参阅图3、4所示，为组焊有钢筋C型的板边薄壁型钢的三维及剖面示意图，在C型的板边薄壁型钢2的薄壁型钢腹板5与翼缘6交界处采用间断焊缝9组焊两根钢筋4，通过组焊钢筋使型钢截面质量集中布置在远离截面中和轴7的一方，截面承载特性更加优良，可以采用更薄的型钢，同时可利用同一种截面尺寸的薄壁型钢2或者说是采用一定板厚的前提下，通过改变不同规格的钢筋4来实现不同的承载力和刚度要求。

优选地，由于组焊有钢筋的板边C型的板边薄壁型钢2具有极佳的承载能力，从而对楼板混凝土的要求可以降低，采用轻质混凝土即可满足要求，所以，由轻质材料的固有特性知：楼板更轻，保温、隔音性能更佳。

参阅图1、5所示，由多块轻钢轻混凝土楼板1装配成房屋各部楼层结构，楼板1通过相邻的组焊有钢筋的C型的板边薄壁型钢2，采用间断焊相互连接，焊点9要求直接将薄壁型钢焊透后，将两板板边的钢筋4焊接在一起以确保连接的有效性，由此装配而成的楼层板或屋面板可以满足房屋结构体系对楼层结构整体性的要求。

参阅图1、6所示，通过轻钢轻混凝土组合楼板1板边的组焊有钢筋的C型的板边薄壁型钢2，采用焊接9焊透C型板边薄壁型钢将板边钢筋4与主体结构10的钢梁或者混凝土梁预埋的铁件可靠的连接在一起，形成整体性满足要求的房屋结构体系。

参阅图7-9所示，轻钢轻混凝土组合楼板同样适用于夹芯型、空心型或槽型等截面形式。

本实施例为一种新型的轻钢轻混凝土组合楼板体系，楼板体系结构受力机理明确，受力合理，与主体结构连接可靠，抗震性能好，有国家标准《轻钢轻混凝土结构技术规程》可依，采用轻质混凝土，自重轻，保温、隔热、隔音等性能优良。

本实施例的组合楼板体系的主要技术特征如下：

1、板边薄壁型钢由于有钢筋的组合作用，承载更为有效，用钢更省，造价更低，且可以用一种薄壁型钢组焊不同的钢筋实现不同的承载要求，该楼板适用于各类建筑屋面板、楼面板、以及其适于的其它用途。

2、如图4所示，由一般力学知识知：C型钢截面腹板部分仅贡献20％左右的抗弯能力，却占截面50％左右的用钢量，组焊有钢筋的C型钢截面，集中质量布置在远离中和轴的一方，这种特殊截面与传统的薄壁型钢截面相比在同等的用钢量的前提下，承载力可以倍数提高。

3、由专业力学知识知：薄壁型钢较薄易发生局部屈曲问题，故截面不能全部有效承载，薄壁型钢的有效承载截面只有60％，要想更为有效地提高承载力只有加大壁厚，而组焊的钢筋不会存在局部屈曲问题，从这一方面来说组焊钢筋的型钢其承载力会远优于传统的薄壁型钢。

4、如图5、6所示，薄壁型钢由于钢板较薄，现场安装连接时，现有常用的焊接方法一般不容易保证焊接质量，组焊钢筋的薄壁型钢可以采用常用的焊接方法直接焊透薄壁型钢将钢筋间焊接在一起，可以满足结构对焊接的要求。

本实施例的组合楼板与现有技术的楼板相比具有以下优点：

1、相比目前存在的类似楼板，通过钢筋与薄壁型钢组焊形成特殊的截面形式。这种截面形式从根本上解决了薄壁型钢自身固有的力学上的一些不足，承载能力更大且更有效，可以采用更为薄的型材，用钢量更省，造价降低。

2、相比目前存在的类似楼板，调整楼板承载力方法由改变型钢壁厚或截面高度改变为调整组焊钢筋大小，用一种薄壁型钢截面通过组焊不同的钢筋类型形成不同的承载力，薄壁型钢的类型减少，生产技术、设备更加精简，生产更为简便，易于推广应用。

3、相比目前存在的类似楼板，将组焊于薄壁型钢上的钢筋作为楼板所需连接的焊接主体，解决了薄壁型钢由于壁薄不宜焊接的技术问题，提高了连接的可靠度，更便于施工，同时为装配整体式楼板结构提供了一种新型的技术方案。

4、相比目前现有的钢筋混凝土楼板，该楼板的承力主体为组含有钢筋的薄壁型钢，与混凝土的承力方式完全不同，其对混凝土的强度要求很低，可以采用目前业内存在的各类轻质混凝土，楼板更轻，且便于工业化生产装配式安装，符合现阶段国家大力发展建筑产业现代化发展、装配式建筑的政策性要求。

5、该楼板承载力高、便于装配式安装、应用性强，可以用作房屋建筑中的各类屋面、楼面板以及其适于的其它用途。

需要说明的是，本实施例中的薄壁型钢截面形式不仅限于上述图示类型，只要与钢筋组焊后能形成上述特征的截面形式均属本申请的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。