专利名称：弦支混凝土集成楼盖结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种楼板，更具体地说，涉及一种用于跨度较大的建筑结构中 的钢-混凝土复合楼板。
背景技术：
屋面板(楼板)的跨度和它的支承方式决定着它覆盖下的空间的使用价值。 传统的钢筋混凝土屋面板一般支承在其下部的梁上，如肋梁式楼板和井字梁式 楼板等，而梁由其下部的柱子来支承，从结构力学性能和经济角度考虑，这种
楼板形式不宜用于跨度较大的建筑，即柱网布置不能太大， 一般在IO米以内
为宜，所以在一般的民用住宅建筑中被广泛使用。当建筑的功能要求其有较大 的跨度时，如体育场馆、会展中心和生产车间等建筑，则必须改变屋面板的支 承方式，譬如，可采用预应力混凝土梁支承、钢网架或钢筋混凝土网架支承或 直接采用钢结构体系，但这些方法或是在跨度上依然有很大的局限性，或是未 能将混凝土 (较好的受压特性)与钢材(较好的受拉特性)的材料优势充分发 挥，或是不够经济，总之，这些方法都或多或少存在一些问题。
发明内容
为了克服传统钢筋混凝土楼板的不足，本发明提供了一种钢-混凝土复合 楼板，即弦支混凝土集成楼盖结构，该复合楼板借鉴了张拉整体体系的原理，与张弦梁结构相近，但与之相比优势在于，无需次梁、檩条等构件，施工简单， 侧向稳定性较好，抗风性能更优越。就结构本身而言，充分利用了混凝土较好 的抗压性能和钢材较好的抗拉性能，具有可跨越范围大，施工安装便利，工业 化程度高，经济合理等特点，尤其适用于体育场馆、会展中心和生产车间等大 跨度建筑的屋面体系。
本发明的技术方案如下
一种弦支混凝土集成楼盖，包括钢筋混凝土板，预埋件，撑杆，穿心钢球， 钢拉索，单孔钢板，转向钢棒，销轴，大号楔形钢板，中号楔形钢板，小号楔 形钢板，大号十字交叉钢板，小号十字交叉钢板，承力套筒，螺杆，热铸锚， 密封套筒，固定螺母；所述的预埋件为型钢板，预先浇筑于钢筋混凝土板中； 所述的单孔钢板与预埋件的下端焊接连接；所述的转向钢棒的上端与单孔钢板 通过销轴连接；所述的穿心钢球由中心带凹槽的上下两半球组成，钢拉索从凹 槽中穿过，通过高强螺栓将两半球拧紧在一起，将钢拉索卡死；所述的撑杆为 圆钢管，其上端通过销轴与转向钢棒的下端连接，其下端与穿心钢球的上半球 螺栓连接或焊接连接；所述的大、中、小号楔形钢板从里向外依次平行并排， 其上端与钢筋混凝土板中的预埋件焊接连接，楔形钢板之间分别由大、小号十 字交叉钢板将其从中上部连接起来，承力套筒从楔形钢板中倾斜穿过；所述的 螺杆的顶端拧有固定螺母，螺杆从承力套筒中穿过，下端与热铸锚连接，钢拉 索穿过密封套筒与热铸锚连接。
本发明的施工方法为施工时，将撑杆，穿心钢球的上半钢球，单孔钢板， 转向钢棒，销轴，大号楔形钢板，中号楔形钢板，小号楔形钢板，大号十字交 叉钢板，小号十字交叉钢板，承力套筒相互连接起来后，最终与预制的钢筋混 凝土板下的预埋件连接，再将带有这些连接件的钢筋混凝土板逐块安装就位，支承在已经架好的脚手架上，然后再逐榀安装钢拉索及其端部的连接构件，包 括密封套筒、热铸锚、螺杆和固定螺母，最后通过高强螺栓将穿心钢球的下半 钢球与上半钢球拧紧在一起，并卡死钢拉索。对每块预制的钢筋混凝土板间的 后浇带进行浇筑混凝土，亦可对每块预制的钢筋混凝土板预留甩头钢筋，与后 浇带中的构造筋连接，然后再进行浇筑，形成整体后张拉钢拉索施加预应力， 最终拆除模板与脚手架完成整个弦支混凝土集成楼盖结构体系的施工过程。本发明的有益效果是，充分利用了混凝土较好的抗压性能和钢材较好的抗 拉性能，可跨越范围大，施工安装便利，工业化程度高，经济合理。尤其适用 于体育场馆、会展中心和生产车间等大跨度建筑的屋面体系。
图1为本发明在施工安装后的整体透视图(多榀)；图2为图1的俯视图；图3为本发明单榀时的纵向侧视图；图4为本发明单榀时的横向侧视图；图5为撑杆上端与混凝土板连接节点构造图；图6为撑杆下端汇交处的节点构造图；图7为穿心钢球的构造图；图8为下弦钢拉索在混凝土板端部的锚固构造图； 图9为凝土板下的另外一种支撑方式示意图；图中l.钢筋混凝土板，2.撑杆，3.穿心钢球，4.钢拉索，5.固定螺母， 6.单孔钢板，7.转向钢棒，8.销轴，9.上半钢球，IO.下半钢球，ll.高强螺栓， 12.大号楔形钢板，13.中号楔形钢板，14.小号楔形钢板，15.大号十字交叉钢板，16.小号十字交叉钢板，17.承力套筒，18.螺杆，19.热铸锚，20.密封套筒。
具体实施方式
如图1所示，弦支混凝土集成楼盖包括钢筋混凝土板l、预埋件、撑杆2、 穿心钢球3、钢拉索4、单孔钢板6、转向钢棒7、销轴8、大号楔形钢板12、 中号楔形钢板13、小号楔形钢板14、大号十字交叉钢板15、小号十字交叉钢板 16、承力套筒17、螺杆18、热铸锚19、密封套筒20、固定螺母5;所述的钢筋 混凝土板1为标准化预制板，预埋件可采用焊接型钢板；所述的单孔钢板6为 中心开孔的圆角形钢板，其上端与预埋件焊接连接，如图5所示；所述的转向 钢棒为实心钢棒，其上端压扁并开孔，通过销轴与单孔钢板6连接，下部开槽 并在槽壁上开孔，如图5所示；所述的撑杆2为圆钢管，其上端压扁并开孔， 通过销轴与转向钢棒的下端连接，其下端为锥形，与穿心钢球的上半球通过焊 接连接或螺栓连接，如图6所示；所述的穿心钢球3由中心带凹槽的上半球9 和下半球10组成，钢拉索4从凹槽中穿过，通过高强螺栓11将上半球9和下 半球10拧紧在一起，将钢拉索4卡死，如图6、 7所示；钢筋混凝土板下的撑 杆形式除采用双杆支撑外，还可采用四杆支撑，如图9所示；所述的大号楔形 钢板12、中号楔形钢板13、小号楔形钢板14从里向外依次平行并排，其上端 与钢筋混凝土板中的预埋件焊接连接，楔形钢板之间分别由大号十字交叉钢板 15和小号十字交叉钢板16将其从中上部焊接连接起来，承力套筒17为圆钢管， 其从楔形钢板的预留孔洞中倾斜穿过后与之焊死，如图8所示；所述的螺杆18 的顶端拧有固定螺母5，螺杆18从承力套筒17中穿过，下端与热铸锚19连接， 钢拉索4穿过密封套筒20与热铸锚19连接，通过张拉装置顶拉热铸锚19，然 后拧紧固定螺母5来实现对下弦钢拉索4的张拉，如图8所示；施工时，将撑杆2，穿心钢球3的上半钢球9，单孔钢板6，转向钢棒7，销轴8，大号楔形钢 板12，中号楔形钢板13，小号楔形钢板14，大号十字交叉钢板15，小号十字 交叉钢板16，承力套筒17相互连接起来后，最终与预制的钢筋混凝土板1下的 预埋件连接，再将带有这些连接件的钢筋混凝土板逐块安装就位，支承在已经 架好的脚手架上，然后再逐榀安装钢拉索4及其端部的连接构件，包括密封套 筒20、热铸锚19、螺杆18和固定螺母5，最后通过高强螺栓11将穿心钢球3 的下半钢球10与上半钢球9拧紧在一起，并卡死钢拉索4。对每块预制的钢筋 混凝土板1间的后浇带进行浇筑混凝土，亦可对每块预制的钢筋混凝土板1预 留甩头钢筋，与后浇带中的构造筋连接，然后再进行浇筑，形成整体后张拉钢 拉索4施加预应力，最终拆除模板与脚手架完成整个弦支混凝土集成楼盖结构 体系的施工过程。
权利要求
1、一种弦支混凝土集成楼盖，包括钢筋混凝土板，预埋件，撑杆，穿心钢球，钢拉索，单孔钢板，转向钢棒，销轴，大号楔形钢板，中号楔形钢板，小号楔形钢板，大号十字交叉钢板，小号十字交叉钢板，承力套筒，螺杆，热铸锚，密封套筒，固定螺母；其特征在于所述的单孔钢板与预埋件的下端焊接连接；所述的转向钢棒的上端与单孔钢板通过销轴连接；所述的穿心钢球由中心带凹槽的上半球和下半球组成，钢拉索从中心凹槽穿过，通过高强螺栓将两半球拧紧在一起，将钢拉索卡死；所述的撑杆为圆钢管，其上端通过销轴与转向钢棒的下端连接，其下端与穿心钢球的上半球螺栓连接或焊接连接，支撑方式除采用双杆支撑外还可采用四杆支撑方式；所述的大号楔形钢板、中号楔形钢板和小号楔形钢板从里向外依次平行并排，其上端与钢筋混凝土板中的预埋件焊接连接，楔形钢板之间分别由大号十字交叉钢板和小号十字交叉钢板将其从上部焊接连接起来，承力套筒为圆钢管，承力套筒从楔形钢板的预留孔洞中倾斜穿过后与之焊死；所述的螺杆的顶端拧有固定螺母，螺杆从承力套筒中穿过，下端与热铸锚连接，钢拉索穿过密封套筒与热铸锚连接。
2、 根据权利要求1所述的弦支混凝土集成楼盖，其特征是，所述钢筋混凝 土板为标准化预制板。
3、 根据权利要求1所述的弦支混凝土集成楼盖，其特征是，所述撑杆为圆 钢管，其上端压扁并开孔，其下端为锥形。
4、 根据权利要求1所述的弦支混凝土集成楼盖，其特征是，所述单孔钢板 为中心开孔的圆角形钢板。
5、 根据权利要求1所述的弦支混凝土集成楼盖，其特征是，所述转向钢棒 为实心钢棒，其上端压扁并开孔，下部开槽并在槽壁上开孔。
6、 根据权利要求1所述的弦支混凝土集成楼盖的施工方法，其特征是将撑杆，穿心钢球的上半钢球，单孔钢板，转向钢棒，销轴，大号楔形钢板，中 号楔形钢板，小号楔形钢板，大号十字交叉钢板，小号十字交叉钢板，承力套 筒相互连接起来后，最终与预制的钢筋混凝土板下的预埋件连接，再将带有这 些连接件的钢筋混凝土板逐块安装就位，支承在已经架好的脚手架上，然后再 逐榀安装钢拉索及其端部的连接构件，包括密封套筒、热铸锚、螺杆和固定螺 母，最后通过高强螺栓将穿心钢球的下半钢球与上半钢球拧紧在一起，并卡死 钢拉索。对每块预制的钢筋混凝土板间的后浇带进行浇筑混凝土，亦可对每块 预制的钢筋混凝土板预留甩头钢筋，与后浇带中的构造筋连接，然后再进行浇 筑，形成整体后张拉钢拉索施加预应力，最终拆除模板与脚手架完成整个弦支 混凝土集成楼盖结构体系的施工过程。
全文摘要
本发明公开了一种弦支混凝土集成楼盖，包括钢筋混凝土板，预埋件，撑杆，穿心钢球，钢拉索，单孔钢板，转向钢棒，销轴，大号楔形钢板，中号楔形钢板，小号楔形钢板，大号十字交叉钢板，小号十字交叉钢板，承力套筒，螺杆，热铸锚，密封套筒，固定螺母。钢筋混凝土板采用预制板，其下部构件相互连接后再通过预埋件与之焊接连接，将各构件安装就位后，浇筑板间后浇带，然后张拉钢索，拆除模板与脚手架，最终形成弦支混凝土集成楼盖结构体系。本发明的有益效果是，充分利用了材料的抗压性能和抗拉性能，可跨越范围大，施工安装便利，工业化程度高，经济合理。尤其适用于体育场馆、会展中心和生产车间等大跨度建筑的屋面体系。
文档编号E04B5/17GK101285329SQ200810053438
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者乔文涛, 王小盾, 陈志华 申请人:天津大学