一种叠合楼板及其连接节点结构

技术领域

本发明涉及建筑材料技术的领域，更具体的说是涉及一种叠合楼板及其连接节点结构。

背景技术

在房屋的修建过程中，常采用混凝土预制板或者预制板与现浇混凝土结合的钢筋混凝土叠合板的方式，可以节省模具，提高施工效率，特别是采用钢筋混凝土叠合板，具有整体性好、刚度大，板的上下表面平整，便于饰面层装修，适用于对整体刚度要求较高的高层建筑和大开间建筑。但是现有的钢筋混凝土叠合板，一般至少为预制6cm+现浇7cm，厚度达到13cm，重量大，材料浪费，而且由于预制部分重量大，运输、吊装等比较困难；施工阶段需临时支撑，施工复杂，现场湿作业多；施工阶段楼板刚度和承载力低，楼板跨度一般在4m以内；叠合板四周出筋，工业化生产困难，对模具和运输要求高。

发明内容

本发明旨在提供一种叠合楼板及其连接节点结构，很好的解决了上述问题，其结构简单，减轻了整个楼板的重量和厚度，施工运输安装便捷，施工简单，提高了楼板的物理性能，节约了材料。

本发明的技术方案是一种叠合楼板，包括UHPC底板、钢筋桁架和填充材料层，所述填充材料层浇筑在UHPC底板上，所述钢筋桁架底部浇筑在UHPC底板内，所述钢筋桁架中部浇筑在填充材料层内，所述钢筋桁架上部延伸至填充材料层外部，所述UHPC底板内设置有底板钢筋,所述钢筋桁架包括与底板钢筋固定连接的腹杆筋。

优选的，所述底板钢筋包括固定设置的横向钢筋和纵向钢筋，所述腹杆筋底部固定连接在纵向钢筋上。

优选的，所述UHPC底板内埋设有钢纤维，所述底板钢筋包括纵向钢筋，所述腹杆筋底部固定连接在纵向钢筋上。

优选的，所述填充材料层为泡沫混凝土，所述填充材料层内埋设有管线。

优选的，所述钢筋桁架还包括与腹杆筋顶部固定连接的上弦筋，所述上弦筋位于填充材料层外部。

本发明还提供了一种叠合楼板的连接节点结构，包括至少两个上面所述的叠合楼板，两个所述叠合楼板对接处为连接节点位置，两个所述叠合楼板在所述连接节点位置均具有伸出的钢筋桁架，两个所述伸出的钢筋桁架之间固定连接，所述连接节点位置通过现浇混凝土固定连接。

优选的，所述连接节点位置底部设置有横梁，所述横梁顶部固定设置有栓钉，所述栓钉位于所述连接节点位置中心处，两个所述伸出的钢筋桁架通过加强筋固定连接，所述加强筋两端设置有弯钩段。

优选的，两个所述叠合楼板的钢筋桁架中的上弦筋垂直设置，所述连接节点位置底部设置有横梁，所述横梁顶部固定设置有栓钉，所述栓钉位于所述连接节点位置中心处，所述UHPC底板上设置有下加强钢筋，两个所述叠合楼板的钢筋桁架顶部固定连接有上加强钢筋，所述上加强钢筋一端设置有弯钩段，所述弯钩段一侧的上弦筋与上加强钢筋平行设置，所述弯钩段相对侧的上弦筋与上加强钢筋垂直设置。

优选的，两个所述叠合楼板的钢筋桁架中的上弦筋相互平行设置，所述连接节点位置的UHPC底板伸出填充材料层，伸出填充材料层的UHPC底板之间设置有下加强钢筋，两个所述叠合楼板的钢筋桁架顶部固定连接有上加强钢筋，所述上加强钢筋与钢筋桁架上的上弦筋垂直设置。

优选的，所述连接节点位置设置有墙柱，所述墙柱上贯通设置有上加强钢筋和下加强钢筋，所述下加强钢筋位于两个所述叠合楼板的UHPC底板上，所述上加强钢筋与两个所述叠合楼板的钢筋桁架中的上弦筋固定连接，所述叠合楼板与墙柱连接处底部设置有支撑角铁，所述支撑角铁通过膨胀螺栓与墙柱固定连接。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用UHPC底板作为施工时混凝土浇筑的底模，使其具有抗压强度120MPa-200Mpa的超高强度和理论耐久性1000年超高耐久性的特点，钢筋桁架承担协调楼板现浇混凝土与叠合楼板的变形，填充材料约束钢筋桁架腹杆筋屈曲，并可作为楼板的吸声、保温材料，整个叠合楼板可以在工厂预制，现场仅需进行顶面、连接处浇筑混凝土，预制率高，现场湿作业少，更能体现装配式建筑的特点，同时减轻了整个楼板的重量和厚度，施工运输安装便捷，施工简单，提高了楼板的物理性能，节约了材料；

2.本发明的叠合楼板的连接节点结构简单，施工方便，叠合楼板施工可直接搭设在结构梁上或者墙柱侧面，不必设置楼板支撑，减少了施工工作量，提高了施工效率，节约了生产成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1为实施例1的内部结构示意图；

图2为图1中1-1处的剖面结构示意图；

图3为图1中2-2处的剖面结构示意图；

图4为实施例2的内部结构示意图；

图5为图4中3-3处的剖面结构示意图；

图6为图4中4-4处的剖面结构示意图；

图7为实施例3的内部结构示意图；

图8为图7中5-5处的剖面结构示意图；

图9为实施例4的内部结构示意图；

图10为图9中6-6处的剖面结构示意图；

图11为实施例5的内部结构示意图；

图12为图11中7-7处的剖面结构示意图；

图13为实施例6的内部结构示意图；

图14为图13中8-8处的剖面结构示意图；

图15为实施例7的内部结构示意图；

图16为图15中9-9处的剖面结构示意图；

图17为本发明中墙柱贯通楼板连接示意图；

附图标记说明：

1、UHPC底板；2、填充材料层；3、钢筋桁架；4、腹杆筋；5、横向钢筋；6、纵向钢筋；7、上弦筋；8、横梁；9、栓钉；10、下加强钢筋；11、上加强钢筋；12、弯钩段；13、墙柱；14、支撑角铁；15、膨胀螺栓；16、混凝土现浇层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：如图1-3所示，本发明提供了一种叠合楼板，包括UHPC底板1、钢筋桁架3和填充材料层2，所述填充材料层2浇筑在UHPC底板1上，所述钢筋桁架3底部浇筑在UHPC底板1内，所述钢筋桁架3中部浇筑在填充材料层2内，所述钢筋桁架3上部延伸至填充材料层2外部，所述UHPC底板1内设置有底板钢筋,所述钢筋桁架3包括与底板钢筋固定连接的腹杆筋4。

所述底板钢筋包括固定设置的横向钢筋5和纵向钢筋6，所述腹杆筋4底部固定连接在纵向钢筋6上。所述填充材料层2为泡沫混凝土，所述填充材料层2内埋设有管线。所述钢筋桁架3还包括与腹杆筋4顶部固定连接的上弦筋7，所述上弦筋7位于填充材料层2外部。

本发明的叠合楼板主要包括UHPC底板1、钢筋桁架3和填充材料层2组成。底板采用UHPC，作为施工时混凝土浇筑的底模；钢筋桁架3采用三角形桁架，承担协调楼板现浇混凝土与叠合楼板的变形；填充材料采用泡沫混凝土，约束钢筋桁架3腹杆筋4屈曲，并可作为楼板的吸声、保温材料。

底板为超高性能混凝土即UHPC，该材料具有超高强度（抗压强度120MPa-200MPa）和超高耐久性（理论耐久性1000年）的特点。UHPC具有超高耐久性、密实度、强度及自愈合能力，可降低钢筋桁架3的保护层厚度及锚固厚度要求；底板钢筋保护层厚度可取5-10mm，而普通混凝土为15mm，底板厚度可为20mm-30mm，而普通混凝土板材厚度最小为50mm；钢筋桁架3采用三角形设置，保证桁架上弦筋7面外稳定；为进一步减少楼板重量，可采用高强钢筋（HRB500、HRB600）代替普通钢筋，减少混凝土现浇层16和叠合板底板的厚度。

填充材料层2为泡沫混凝土，起保温、吸声等作用；填充材料层2内部可设置管线，确保管线与主结构分离。泡沫混凝土抗压强度为1-4MPa，可作为施工吊装过程中叠合板的受压区，增加叠合板无支持跨度并减少钢筋桁架3上弦筋7尺寸；还可作为钢筋桁架3腹杆的面外约束，防止腹杆筋4面外失稳。填充材料层2作为混凝土现浇层16内模板，与钢筋桁架3、UHPC底板1连接无接缝，避免现浇空心楼板芯模上浮问题。

叠合楼板厚度可为60-500mm，混凝土现浇层16可为40-200mm厚；叠合楼板采用大板形式，长度为2-13m，宽度可为0.5-4m，可控制楼板接缝数量，减少楼板开裂渗漏风险，并可加快施工速度；叠合楼板顶面、侧面和端部采用现浇钢筋混凝土连接。叠合板工厂生产，表面平整度高，无需二次抹灰等工序；楼板重量为普通混凝土楼板的1/2-2/3，做到轻质高强，对结构抗震及经济性有较大帮助。叠合楼板连接处还可设置管线，保证现场施工管线敷设的灵活性。连续叠合楼板与钢梁连接，可采用楼板局部开洞方式，钢梁栓钉9直接插入叠合板板洞，后浇混凝土填充，施工简单。

叠合楼板工厂预制，便于工业化生产；现场仅需顶面、连接处浇筑混凝土，预制率高，现场湿作业少，更能体现装配式建筑的优点；除连接节点位置外，可四周无钢筋伸出，降低对模板要求，方便工业化生产。叠合楼板中部可开洞，便于墙柱13从楼板中部穿出，楼板与墙柱13的整体性进一步得到加强；叠合板在墙柱13及结构梁处不必断开，可减少异性楼板设置，增强楼板的通用性。楼板施工可直接搭设在结构梁及墙柱13侧面，不必设置楼板支撑，减少施工工作量并取得经济性。叠合楼板填充材料可受压，可加大楼板施工阶段跨度，无需施工阶段的特殊加强措施，例如临时支撑、局部加强钢筋等，经济性明显，施工便捷；填充材料轻质，楼板高度增加对楼板重量不影响，可加大楼板高度，对于4m以上跨度楼板优势更明显。

实施例2,：如图4-6所示，在实施例一的基础上，为减轻UHPC底板1厚度，UHPC底板1内可配置钢纤维，取消底板横向钢筋5，简化生产工艺。即所述UHPC底板1内埋设有钢纤维，所述底板钢筋包括纵向钢筋6，所述腹杆筋4底部固定连接在纵向钢筋6上。用钢纤维取代底板钢筋中的横向钢筋5。

本发明还提供了一种叠合楼板的连接节点结构。

实施例3：如图7-8所示，当两个叠合楼板在楼板断开处进行连接时，叠合楼板的连接节点结构包括至少两个上面所述的叠合楼板，两个所述叠合楼板对接处为连接节点位置，两个所述叠合楼板在所述连接节点位置均具有伸出的钢筋桁架3，两个所述伸出的钢筋桁架3之间固定连接，所述连接节点位置通过现浇混凝土固定连接。所述连接节点位置底部设置有横梁8，所述横梁8顶部固定设置有栓钉9，所述栓钉9位于所述连接节点位置中心处，两个所述伸出的钢筋桁架3通过加强筋固定连接，所述加强筋两端设置有弯钩段12。加强筋包括上加强钢筋11与下加强钢筋10。

即两个叠合楼板在横梁8处进行连接，连接节点位置位于横梁8上，此时在预制时，叠合楼板的UHPC底板1可以长于填充材料层2，钢筋桁架3的腹杆筋4和上弦筋7伸出填充材料层2，连接节点位置下部的UHPC底板1上的钢筋桁架3上固定连接下加强钢筋10，所述上弦筋7上固定连接上加强钢筋11，上加强钢筋11与下加强钢筋10交错设置，上加强钢筋11与下加强钢筋10的两端均设置有弯钩。当连接节点位置的栓钉9、上加强钢筋11与下加强钢筋10固定好以后，即浇筑浇混凝土现浇层16即可，使两个叠合楼板固定连接。

实施例4：如图9-10所示，当两个叠合楼板在楼板连续处进行连接时，两个叠合楼板下部也设置有支撑的横梁8，但是此时两个叠合楼板的UHPC底板1不伸出，只需要将两个叠合楼板伸出的钢筋桁架3相互固定连接即可，然后再在连接节点位置现浇混凝土，使两个叠合楼板固定连接即可。

实施例5：如图11-12所示，实施例3和4一般适用于楼板布置方向一致时，当楼板布置方向变化时，即两个所述叠合楼板的钢筋桁架3中的上弦筋7垂直设置时，两个叠合楼板的连接结构包括：所述连接节点位置底部设置有横梁8，所述横梁8顶部固定设置有栓钉9，所述栓钉9位于所述连接节点位置中心处，所述UHPC底板1上设置有下加强钢筋10，两个所述叠合楼板的钢筋桁架3顶部固定连接有上加强钢筋11，所述上加强钢筋11一端设置有弯钩段12，所述弯钩段12一侧的上弦筋7与上加强钢筋11平行设置，所述弯钩段12相对侧的上弦筋7与上加强钢筋11垂直设置。同样采用上加强钢筋11与下加强钢筋10之间交错设置，上加强钢筋11的与上弦筋7垂直设置段比弯钩段12长度长。

实施例6：如图13-14所示，当单向楼板非主受力方向连接节点连接时，即两个所述叠合楼板的钢筋桁架3中的上弦筋7相互平行设置，所述连接节点位置的UHPC底板1伸出填充材料层2，伸出填充材料层2的UHPC底板1之间设置有下加强钢筋10，两个所述叠合楼板的钢筋桁架3顶部固定连接有上加强钢筋11，所述上加强钢筋11与钢筋桁架3上的上弦筋7垂直设置。两个叠合楼板下部不需要横梁8支撑，直接采用交错设置的下加强钢筋10和上加强钢筋11连接固定即可。下加强钢筋10两端设置有弯钩，上加强钢筋11与上弦筋7垂直设置并与上弦筋7固定连接。然后再连接节点位置浇筑混凝土即可。

实施例7：如图15-16所示，即叠合楼板与剪力墙连接时，所述连接节点位置设置有墙柱13，所述墙柱13上贯通设置有上加强钢筋11和下加强钢筋10，所述下加强钢筋10位于两个所述叠合楼板的UHPC底板1上，所述上加强钢筋11与两个所述叠合楼板的钢筋桁架3中的上弦筋7固定连接，所述叠合楼板与墙柱13连接处底部设置有支撑角铁14，所述支撑角铁14通过膨胀螺栓15与墙柱13固定连接。此时两个叠合楼板的方向可以相同也可以垂直。

如图17所示，当墙柱13贯通叠合楼板连接时，相邻叠合楼板之间采用上加强筋与下加强筋连接加强的方式，同时在连接节点位置下方设置横梁8，以便于对叠合楼板进行支撑。

同时叠合楼板中部可开洞，便于墙柱13从楼板中部穿出，叠合楼板与墙柱13的整体性进一步得到加强；叠合楼板在墙柱13及结构梁处不必断开，可减少异性楼板设置，增强楼板的通用性。楼板施工可直接搭设在结构梁及墙柱13侧面，不必设置楼板支撑，减少施工工作量并取得经济性。

本发明的叠合楼板可在工厂内批量生产，工艺简单，工业化生产程度高，生产效率高；现场湿作业少，绿色环保；整个叠合楼板重量轻，有利抗震，并节省主体结构及基础造价；楼板尺寸规则，运输效率高，现场吊装施工方便，节省工期和施工费用。高强高耐久性材料是未来建筑领域发展趋势，基于UHPC的全预制楼板契合了这一潮流，采用uhpc，叠合楼板承载力高，安全冗余度大，具有更加优异的承载与抗震能力，楼板不易整体垮塌，提高建筑抗震安全性，保护了人民的生命财产安全。叠合楼板施工阶段承载力高，免除施工措施等相关费用，经济性明显；楼板整体重量轻，还能够节约支撑梁以及竖向构件的材料用量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。