專利名稱：整體混合結構建筑方法
技術領域：
該項發(fā)明極大的提高了大樓建筑領域里的混合結構方法的效率。大樓的地板和屋頂?shù)然旌辖Y構的建筑，要求通過連接件將鋼筋和混凝土板結合起來；而對于建剪形墻這種要承受對大樓混合結構產(chǎn)生橫向壓力的墻，該方法要求將混凝土隔板與鋼筋柱一起使用。
背景技術：
美國第4.592.184號專利是采用一個垂直的帶突出部分的水泥板連接件，但是沒有孔眼，所以混合梁的水平縱向切力就只能由滑動磨擦和結合力來承受；焊接的鋼絲網(wǎng)的目的是控制可能出現(xiàn)在水泥板連接件中的裂縫，但并不是要承受水泥板反向彎曲力，也不是要在混合鋼筋梁混凝土板中起到一個水泥板連接件的作用。同樣的情況也出現(xiàn)在美國第5.544.464號專利中，在該發(fā)明中，橫梁的“S”形水泥板連接件缺少孔眼而且也沒有焊接的鋼絲網(wǎng)來承受水泥板的反向彎曲力。
美國第4.527.372號專利不采用水泥板連接件它采用的是傳統(tǒng)的螺栓接頭；還有，它也不采用鋼絲網(wǎng)或其它任何加固措施來解決水泥板的反向彎曲問題；它只是對鋼筋架的邊緣進行了改善，以避免在澆注混凝土時發(fā)生水泥泄露。
在美國的第6.112.482號專利中，鋼筋架在橫梁的底部得到了支撐。它采用的不是剪形接合件，而是在上部的邊緣采用凹槽以及在橫梁網(wǎng)上采用簡單的結合，以解決水平的縱向剪力，而且上面也沒有任何孔眼和縱向的水泥板連接件，所以該方法只能僅限于小跨度的橫梁，因為鋼筋架的深度限制了橫梁的跨度。
第EP1227198A2號專利引入了T形反向側面，其中有兩類孔眼封閉式孔眼與敞開式孔眼；封閉孔眼有助于產(chǎn)生“頂點效應”，而此效應可產(chǎn)生出“混凝土銷子”以幫助承受混合梁的橫向縱切力以及完全從混凝土中產(chǎn)生的剪切力。“U”形孔眼使得從上面安裝焊接鋼絲網(wǎng)更為容易；這些焊接的鋼絲網(wǎng)的橫向的鋼筋能夠承受水泥板的反向彎曲力?；诖嗽颍l(fā)明者將它們與預制混凝土的厚木板結合在一起使用，但絕不是也不可能把這些橫向鋼筋當成是橫梁的水平接合裝置；正是基于此，該混合方法只能用于小跨度的橫梁和重量，因為由于在橫梁鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生的滑動磨擦或結合(這些在很大程度上很相似)，縱向剪切力的力度受到了限制。盡管該混合方法中，在水泥板連接件中有孔眼，該方法并不采用鋼筋作為接合器件，因為它采用的是焊接的鋼絲網(wǎng)，所以在這里孔眼中的承受力概念并不適用，因為鋼絲網(wǎng)中的鋼筋的直徑要遠遠小于孔眼的直徑?！癠”形孔眼在建筑上很受歡迎，因為它們可以將鋼絲網(wǎng)從上面安裝，從而使得混凝土的切變強度可以通過鋼絲網(wǎng)中鋼筋的剪切力來得到加強，但這些鋼筋并不起接合件的作用。
美國第3.596.421號專利是在反向的T形側面網(wǎng)上安裝歐米加側面。該歐米加凸面在每一面都支撐著鋼筋板；在歐米加側面的邊緣焊接有一根波浪形的鋼筋；這根鋼筋將會承受混合梁的水平縱切力，但是設計它們的目的并不是讓其承受水泥板的反向彎曲力，而這就是與我們要建議的方法的區(qū)別。最后，以上這些專利中沒有一項使水泥板保持水平或者隔板厚度的裝置，而且它們也不能固定焊接的鋼絲網(wǎng)的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明整體構造方法適用于用鋼筋梁和鋼筋混凝土板制做地板或者屋頂，或者用鋼筋柱和鋼筋混凝土板制做剪形墻。該構造法“將兩種部件通過帶孔眼的水泥板連接件結合在一起，該連接件可以使鋼筋做為它的補充部件穿過其孔眼”。這種將水泥板連接件和鋼筋整體結合在一起的方法整體解決了所有聚到混合系統(tǒng)的應力。而這些主要力量有縱力、橫切力、混凝土與水泥板連接件之間的結合與滑動磨擦力、鋼筋混凝土的收縮與蠕動、孔眼中的承受力、鋼筋中的縱向切力、水泥板連接件及其縱向焊接中的剪力、以及由于水泥板反向彎曲而導致的張力等。
具體實施例方式
在有簡單支撐的橫梁里14，帶有孔眼2、3的水泥板連接件1、22，與穿過水泥板連接件孔眼里的鋼筋4、5一起被焊接在橫梁14的上翼。它在結構上起著如下的建設性作用該水泥板連接件1、22的下半部的長度與橫梁的跨度相等，其兩面承受著因為水泥板7的反向彎曲力而產(chǎn)生的壓縮力，而此壓縮力的最大值恰好處在與水泥板連接件1、22的平面在同一位置上的垂直平面上。
水泥板連接件1、22的所有長度和其兩個側面，通過與混凝土板產(chǎn)生的滑動磨擦，在其所允許的范圍內(nèi)承受了混合梁的水平和垂直上的縱向剪力。
水泥板連接件1、22應當有足夠的厚度來抵抗來自混合梁的所有的垂直和水平的縱向剪力。
水泥板連接件1、22還需要有足夠的厚度來抵抗孔眼上的由鋼筋連接件所帶來的壓力，鋼筋連接件的作用是整體方法的補充部分，用以抵抗水平與垂直剪面上的額外的縱切壓力，而混凝土和水泥板連接件之間的結合與滑動磨擦并不能解消此種壓力。
將水泥板連接件1和橫梁14的頂部邊緣焊在一起的帶狀焊接15必須有足夠的面積來抵抗水平上的縱向剪力以及混合梁的所有垂直的反向剪力。
水泥板連接件1、22和上沿可以從一個“I”形的側面切成一體，或者可以將一個長方形的十字截面的鋼板焊接在“I”形鋼筋橫梁的上沿或者焊接在一個有平均或不均凸緣的鋼板的上沿。
根據(jù)設計和建筑設施，水泥板連接件1、22可以焊接到橫梁14的上沿，每一側做一個帶狀焊接，或者只在一側做帶狀焊接。
水泥板連接件1、22在其兩端17都稍有懸出，這樣，這些伸出的部分在豎起時可起到支撐橫梁的作用這種支撐方法可使所有的混凝土板能保持穩(wěn)定的水平。
在澆注混凝土板時，水泥板連接件1、22中的孔眼2、3所處的位置正確，能夠使所有的鋼筋連接件4、5保持水平。這能保證對水泥板7的反向彎曲力的計算成為現(xiàn)實，因為其曲臂將會精確地進入到設計的位置并與覆蓋鋼筋的代碼要求相符；這種建設性的結構方法能夠消除在常規(guī)的混合方法中，水泥板中沿著橫梁14的縱軸出現(xiàn)的典型的裂縫現(xiàn)象；這些裂縫的產(chǎn)生是由于難于使加固的鋼絲網(wǎng)在混凝土澆注時保持其設計的水平位置，盡管采用了鋼筋“支架”，而且這也是由于焊接的鋼絲網(wǎng)的彈性太強以及鋼筋的直徑太小所造成的結果。
穿過水泥板連接件孔眼的鋼筋連接件4、5首先承受由水泥板7橫向的彎曲所造成的張力，而張力的最大值正好在橫梁11的軸心上；其次，要承受水泥板7中的混凝土的收縮和蠕動所帶來的張力；第三，要承受橫梁11中水平縱向剪力所引起的剪力、擠壓和粘合力；第四，要承受橫梁11中垂直縱向剪力所引起的剪力、擠壓和粘合力，這些可能會使混合梁與水泥板7分開。
穿過水泥板連接件4孔眼中的鋼筋連接件可以避免使水泥板連接件和鋼筋混凝土出現(xiàn)分裂，而這種分裂可能是水泥板中的鋼筋混凝土中的彎曲、水泥板由于變干而收縮和蠕動或者是橫梁的水平或垂直的縱向剪力等同時作用所造成的結果；水泥板與連接件的分離會消滅粘合與滑動磨擦，從而破壞整個混合系統(tǒng)。
水泥板連接件1、22在橫梁第三個跨度的中間可以只有一層孔眼2，在這里鋼筋連接件4、5并不與其它的橫向的鋼筋連接件交叉。
橫梁11、12主要在正交方向與柱子13的瞬間連接，在支撐點有一個反向的彎曲力，這樣，帶有孔眼的水泥板連接件1、22在與兩層穿過其間的鋼筋16一起被焊接到橫梁的上沿時，其能滿足以下幾個目的鋼筋連接件4、5承受由于橫梁11的縱向彎曲所產(chǎn)生的張力，同時還通過水泥板連接件1、22承受剪力以及由橫梁12的水平剪力所產(chǎn)生粘合力和承受力等，反之亦然當只有張力時，鋼筋連接件4中的最大張力被限制在只有通常剪力的一半。
鋼筋連接件4承受在各種方位的板層中出現(xiàn)的收縮、蠕動和溫度變化而產(chǎn)生的張力。
鋼筋連接件承受橫梁11、12中的垂直剪力所產(chǎn)生的彎曲力、剪力和粘合力，這些力量試圖將橫梁與水泥板分開。
水泥板連接件中的孔眼2、3能確保鋼筋連接件16的每一層都放在精確的位置，其機械臂能得以固定，從而也保證計算出的每條橫梁11、12的彎曲力的最大值和混凝土蓋的代碼保持確定。
水泥板7會因為兩個方向的剪力所造成的彎曲或者斜拉應力而出現(xiàn)裂化，而鋼筋連接件16會控制這種裂化的發(fā)生。
鋼筋連接件16的長度可以各不相同，這要取決于沿橫梁軸心的混合系統(tǒng)的負面彎曲的數(shù)量變化。
應當用鋼絲將與橫梁的軸心相平行的鋼筋8綁在鋼筋連接件4、5上，而且底部的鋼筋8應當放在鋼筋“支架”10上；該方法有以下幾種功能使所有的鋼筋連接件4、5與橫梁的軸心保持合適的平行和角度。
為鋼筋連接件4、5在澆注水泥時提供支撐和水平穩(wěn)定性，鋼筋“支架”10把這些鋼筋8固定在一起，并給予其支持和空間；鋼筋“支架”應放置在鋼筋甲板6頂面上。
為水泥板7提供所需的加固8、9，以承受溫度變化而帶來的壓力。
用橫向的鋼筋9而非鋼筋連接件14在鋼筋甲板6的頂部織成鋼筋8、9，這些鋼筋穿過水泥板連接件頂層孔眼，并孔眼2、3覆蓋住水泥板7跨度的中央部分為了保持同樣的縱向水平剪切力，關鍵是要在水泥板7的轉換部分的整個寬度內(nèi)把這些橫向鋼筋10接合好。
將水泥板9單點上負荷的壓力分散，從而避免鋼筋混凝土的破裂和分解。
帶有孔眼的水泥板連接件1、22，當有鋼筋連接件21穿過并與鋼筋柱子13相接時，有以下結構上的作用水泥板連接件1、22在鋼筋連接件穿過其孔眼時，可消解所有以下力量縱向剪切力、橫向剪切力、干縮力和混凝土隔板的蠕動。
穿過帶孔眼2、3的水泥板連接件1、22時，鋼筋連接件可以消解隔板18的剪切力和縱橫剪力，以及干縮力和混凝土隔板18的蠕動所造成的壓力。
穿過水泥板連接件1、22的鋼筋連接件，其長度決定隔板的厚度18，因為它們限制著混凝土模板的尺寸。
鋼筋連接件21使得混凝土與水泥板連接件1、22連在一起，保持其滑動磨擦和粘合。


圖1.此為透視圖，兩個平行的有簡單支撐的“I”形鋼筋梁，水泥板連接件焊接在其頂部側緣上；可以看到，較長與較短的鋼筋穿過水泥板連接件的孔眼；縱向的鋼筋由處在鋼筋甲板上的“鋼筋支撐架”支持著，而所有的鋼筋連接件都由鐵絲與之捆綁在一起。還可以看到為防溫度變化而采用的橫向加固件；水泥板上的混凝土也可以看到，還有同處于一層的水泥板連接件。鋼筋甲板及其支撐的橫梁也能看得到；圖2.這是一個混合結構系統(tǒng)的總體透視圖，有幾根橫梁形成了一個柱子，還有一個二級橫梁由一個主梁來支撐著。還可以看到長與短的縱向的鋼筋連接件，它們承受著橫梁的反向彎曲力，而這根梁同時還起著橫向梁的鋼筋連接件的作用，圖1中所描述的部件也都能看到；圖3.這是一個鋼筋混合柱和混凝土隔板之間連接的透視圖?？梢钥吹戒摻詈鸵沧鳛槟０彘g隔裝置鋼筋連接件；圖4.這個透視圖顯示水泥板連接件的末端延伸部分是如何在二級橫梁豎立時為其提供支持的，它承受著主梁的頂部邊緣的延伸部件，而同時又保持著水泥板的完成時的水平，此水平也即帶孔眼的水泥板連接件的頂部邊緣水平；圖5.此透視圖顯示鋼筋柱與承受反向彎曲力的框架梁的連接?？梢钥吹?，有兩層孔眼的水泥板連接件，以及將橫梁的上緣與柱子的各面相連的可抵抗瞬間壓力的焊接；圖6.該圖顯示框架梁與鋼筋柱子的A-A交叉點的連接情況?？梢钥吹戒摻钸B接件利用低層的孔眼承受著水泥板的反向彎曲力，也可看到橫向鋼筋連接件的交叉部分，支撐鋼筋連接件的“支架”以及鋼筋甲板也可以看到；圖7.此透視圖顯示鋼筋連接件的“支架”是什么樣子，它們?nèi)绾苇h(huán)狀分布，以及它們?nèi)绾螌︿摻罴装瀹a(chǎn)生壓力。
權利要求
1.通過水泥板連接件(1，22)用以制做地板或者屋頂?shù)恼w結構建筑方法結合了以下材料鋼架梁、鋼筋連接件以及混凝土板；帶孔眼的水泥板連接件與穿過它的鋼筋連接件構成了一個整體的連接系統(tǒng)，這種連接把簡單的鋼筋梁轉換成了混合梁(水泥地板為其中的一部分)。
2.如權利要求1所述的方法包括水泥板連接件(1)，其為結構部件，外形是個板面，焊接在橫梁的上側緣(12)或者在柱子的側面(13)以及其孔眼中(2、3)；這些使得通過鋼筋連接件可將鋼架梁和柱子與水泥板(18)或者隔板中(7)中的混凝土結合在一起；這些多項結合提高了整個混合系統(tǒng)的結構效率。
3.如權利要求1所述的方法包括有鋼筋連接件(2、3)，它們承受著由水泥板(7)反向的彎曲力所帶來的張力，而且同時它們又是補充的連接件，承受著橫梁縱向水平和垂直剪切力；由于有帶孔眼(2、3)的水泥板連接件(1)的存在，并且其孔眼由上述所指的鋼筋連接件穿過(4、5)，這種混合方法才成為可能。
4.如權利要求1所述的方法包括鋼筋連接件(16)，其同時發(fā)揮兩種功能首先，它承受著(30)混合梁在與柱子(13)并接的時候所產(chǎn)生的反向彎曲力(11)，其次，它承受著混合梁匯集到同一根柱子(13)時縱向的水平和垂直剪力(12)；鋼筋連接件之所以能做這種雙重工作，要歸因于水泥板連接件(1)的兩層孔眼(2和3)中有鋼筋連接件穿過；鋼筋連接件通過粘合承受著橫梁向剪切的反向彎曲力；而帶孔眼的水泥板連接件在澆注混凝土時能通過保持其位置來保持反向曲臂及所預計好的鋼筋連接件位置；鋼筋連接件通過粘合承受著橫梁中產(chǎn)生的水平的縱向剪切力以及承受著水泥板連接件(1，22)孔眼中的壓力。
5.如權利要求1所述的方法包括有鋼筋“支架”(10)，其支撐著鋼筋連接件的底層，而且通過水泥板連接架(1，22)的孔眼協(xié)助保持所設計的平面的穩(wěn)定性，在澆注混凝土時，其使得沿鋼筋部分的所有交叉點的機械臂保持其位置；該“支架”可以是由塑料或者其它相同目的的材料制成。
6.如權利要求1所述的方法包括水泥板連接件(1，22)，其作為水泥板(7)制成時水平位置的物理依據(jù)，也作為在澆注混凝土時沿其移動的水平標尺的支撐；水平測試尺可以是簡單的或者是振動的。
7.如權利要求1所述的方法包括水泥板連接件，其突出或延伸出鋼架梁的端部，從而在豎立二級梁(14)時構成對其的支撐裝置。
8.如權利要求1所述方法中包括鋼筋連接件(4和5)，它們與橫梁的軸心橫切，可以最大限度地承受水泥板的消極彎曲所帶來的全部張力，同時，可以承受由來自橫梁所允許的縱向水平剪力，剪力的值應與鋼筋連接件在水泥板連接件(1)的孔眼內(nèi)臂(2和3)時所帶來壓力相等，因為它是做為水泥板連接件的補充連接件而發(fā)揮作用的。
9.如權利要求1所述的方法包括焊接到鋼筋柱子上的水泥板連接件(15)、緊湊地通過其孔眼的鋼筋連接件、承受隔板(18)的部分縱向剪切力和干縮及蠕動力的鋼筋等，它們作為模板的間隔設施，也作為隔板(18)的縱向加固的支撐。
10.如權利要求1所述的方法包括有一層孔眼的水泥板連接件，以及為部分橫梁用的合適的水泥板連接件(在不需要用橫向鋼筋連接件與縱向鋼筋連接件相連的情況下)。
11.如權利要求1所述的方法包括做為內(nèi)部連接部件用的水泥板連接件，用以制做混合柱，比如加固的用以澆注混凝土的矩形鋼筋箱。
12.如權利要求1所述的方法包括做為建筑水泥板接合點的水泥板連接件(1，22)，其把水泥板分成較小的面積，以防由于溫度變化造成的破裂。
全文摘要
這種整體構造方法適用于用鋼筋梁和鋼筋混凝土板制做地板或者屋頂，或者用鋼筋柱和鋼筋混凝土板制做剪形墻。該構造法“將兩種部件通過帶孔眼的水泥板連接件結合在一起，該連接件可以使鋼筋做為它的補充部件穿過其孔眼”。這種將水泥板連接件和鋼筋整體結合在一起的方法整體解決了所有聚到混合系統(tǒng)的應力。而這些主要力量有縱力、橫切力、混凝土與水泥板連接件之間的結合與滑動磨擦力、鋼筋混凝土的收縮與蠕動、孔眼中的承受力、鋼筋中的縱向切力、水泥板連接件及其縱向焊接中的剪力、以及由于水泥板反向彎曲而導致的張力等。
文檔編號E04B5/29GK1823203SQ200480020203
公開日2006年8月23日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2003年7月18日
發(fā)明者佩德羅·內(nèi)爾·奧斯皮納·卡貝扎斯 申請人:佩德羅·內(nèi)爾·奧斯皮納·卡貝扎斯