專利名稱：一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種框架樓板結(jié)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，是將樓板和梁進(jìn)行現(xiàn)澆連接。具體來(lái)說(shuō)，自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架包括N個(gè)水平布置的跨，N為大于1的整數(shù)，每個(gè)跨包括呈矩形布置的四根主梁、M根次梁，M為大于1的整數(shù)，四個(gè)框架柱和樓板，主梁通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接在相鄰的兩個(gè)框架柱之間，次梁連接在相對(duì)的兩根主梁之間，樓板位于主梁和次梁的上方。相鄰的跨之間共用一根主梁和兩個(gè)框架柱。對(duì)于自定心混凝土框架來(lái)說(shuō)，若采用現(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)，則樓板和主梁之間，以及樓板和次梁之間均采用現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土的方式進(jìn)行固定連接。當(dāng)該固定方式的混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)在地震作用下，主梁和框架柱界面發(fā)生分離時(shí)， 樓板會(huì)約束主梁和框架柱界面的開合行為。若現(xiàn)澆混凝土樓板提供的約束力較強(qiáng)，不發(fā)生明顯的破壞，則會(huì)對(duì)框架產(chǎn)生很大的約束力，并破壞自定心預(yù)應(yīng)力框架梁柱節(jié)點(diǎn)的自定心能力，從而影響整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，該混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)可以在單向地震作用下，減少自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架因樓板約束效應(yīng)造成的損傷，從而減少震后修復(fù)的代價(jià)。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，該混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)包括N個(gè)水平布置的跨，N為大于1的整數(shù)，每個(gè)跨包括四根主梁、M 根次梁，M為大于1的整數(shù)，四個(gè)框架柱和樓板，主梁通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接在相鄰的兩個(gè)框架柱之間，主梁和框架柱組成矩形框架，次梁連接在相對(duì)的兩根主梁之間，樓板位于主梁和次梁的上方；相鄰的跨共用一根主梁和兩個(gè)框架柱，在所述的N個(gè)跨的一個(gè)跨中，次梁， 以及與次梁相連接的兩根主梁分別通過(guò)緊固裝置與樓板固定連接，其余兩根主梁通過(guò)滑移裝置與樓板連接，并且該兩根主梁和樓板通過(guò)滑移裝置可相對(duì)滑動(dòng)；在余下的各跨中，主梁和次梁分別通過(guò)滑移裝置與樓板連接，并且主梁和次梁分別通過(guò)滑移裝置與樓板可相對(duì)滑動(dòng)。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
1.在單向地震動(dòng)作用下，減少自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架因樓板約束效應(yīng)造成的損傷。 本發(fā)明的技術(shù)方案中，在組成混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)的多個(gè)跨中，在任意一個(gè)跨中，將次梁和兩根主梁分別與樓板固定連接，在剩余的其他跨中，次梁和主梁分別與樓板可相對(duì)滑動(dòng)。自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架在單向地震動(dòng)作用下，主梁和框架柱的接觸面發(fā)生張開行為時(shí)，樓板隨著與其固定連接的主梁和次梁一起做水平運(yùn)動(dòng)，并在其他跨上產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，混凝土框架樓板基本仍處于彈性范圍。地震作用后，框架結(jié)構(gòu)在鋼絞線預(yù)應(yīng)力的作用下回復(fù)到原先的豎向中心位置(自定心)，從而大大減小混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)在地震作用下的殘余變形。采用本發(fā)明的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，在單向地震動(dòng)結(jié)束后，由于主梁、次梁和框架柱的變形可控制在彈性范圍內(nèi)，所以混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)無(wú)損，從而減少震后修復(fù)的代價(jià)。
2.結(jié)構(gòu)造價(jià)低。本發(fā)明中的構(gòu)件可以在工廠預(yù)制，然后現(xiàn)場(chǎng)組裝，有利于加快施工進(jìn)度、保證質(zhì)量和減少人工成本。


圖1為本發(fā)明的伸展變形圖。圖2為本發(fā)明的平面示意圖。圖3為圖2的A-A剖面。圖4為圖2的B-B剖面。圖5為圖2的C-C剖面。圖6為圖2的D-D剖面。圖中有1.跨，2.主梁，3.次梁，4.框架柱，5.樓板；6.緊固裝置，7.滑移裝置， 8.抗剪銷釘，9.水泥砂漿找平層，10.上滑移板；11.下滑移板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1至6所示，本發(fā)明的一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，該混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)包括N個(gè)水平布置的跨1，N為大于1的整數(shù)，例如N可以為2、3或4。在圖2中， N為2。每個(gè)跨1包括四根主梁2、M根次梁3，M為大于1的整數(shù)，四個(gè)框架柱4和樓板5。 主梁2通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接在相鄰的兩個(gè)框架柱4之間，主梁2和框架柱4組成矩形框架。次梁3連接在相對(duì)的兩根主梁2之間。樓板5位于主梁2和次梁3的上方。在一個(gè)跨1中，次梁3的數(shù)量依據(jù)工程實(shí)際需要而定。在圖2中，采用兩根次梁3。跨與跨之間的連接采用共用結(jié)構(gòu)的形式。如圖2所示，相鄰的跨1共用一根主梁2和兩個(gè)框架柱4。在N 個(gè)跨1的一個(gè)跨中，次梁3，以及與次梁3相連接的兩根主梁2分別通過(guò)緊固裝置6與樓板 5固定連接；其余兩根主梁2通過(guò)滑移裝置7與樓板5連接，并且該兩根主梁2和樓板5通過(guò)滑移裝置2可相對(duì)滑動(dòng)。在余下的各跨中，主梁2和次梁3分別通過(guò)滑移裝置7與樓板 5連接，并且主梁2和次梁3分別通過(guò)滑移裝置7與樓板5可相對(duì)滑動(dòng)。安裝時(shí)，用工廠預(yù)制的鋼筋混凝土框架主梁2、次梁3和框架柱4，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)吊裝就位，將預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿過(guò)主梁2和框架柱4中預(yù)留的孔道，進(jìn)行框架主梁2的預(yù)應(yīng)力張拉。 之后，將工廠預(yù)制的鋼筋混凝土樓板5以抗剪銷釘8固定連接在預(yù)應(yīng)力框架的一個(gè)跨的次梁和兩根主梁上。為保證自定心框架不受樓板5的約束，在自定心框架的其他跨的主梁和次梁上設(shè)置水平滑移裝置7。自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系，框架主梁2通過(guò)水平設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼絞線和框架柱4結(jié)合在一起，剪力由主梁2和框架柱4 之間接觸面上的摩擦力或耗能元件承擔(dān)。當(dāng)?shù)卣鹱饔迷龃蟮揭欢ǔ潭葧r(shí)，主梁2和框架柱 4的接觸面將會(huì)張開。隨著主梁2和框架柱4的接觸面的張開，主梁2端面的角鋼、摩擦件等耗能構(gòu)件率先進(jìn)入塑性狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)耗能。同時(shí)，樓板5內(nèi)的縱向鋼筋可以作為抵抗主梁2兩端的負(fù)彎矩用。樓板5隨著與其固定連接的預(yù)應(yīng)力框架的主梁2和次梁3 —起做水平運(yùn)動(dòng)，并在其他跨上產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，混凝土框架樓板基本仍處于彈性范圍。地震作用后，與樓板5固定連接的次梁3和主梁2在鋼絞線預(yù)應(yīng)力的作用下回復(fù)到原先的豎向中心位置(自定心)，從而消除混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)在地震作用下的殘余變形，并且由主梁2、次梁3和框架柱4組成的混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)的主體部件的變形可控制在彈性范圍內(nèi)，即混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)無(wú)損。本發(fā)明采用的技術(shù)方案克服了自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)中樓板5對(duì)框架的約束效應(yīng)問(wèn)題，減少(或避免)因樓板5對(duì)自定心預(yù)應(yīng)力框架梁柱節(jié)點(diǎn)，即對(duì)主梁2和框架柱4之間的節(jié)點(diǎn)的約束而削弱自定心混凝土框架的震后自動(dòng)復(fù)位功能，有效地消除或減少了結(jié)構(gòu)的殘余變形，減少了震后修復(fù)的代價(jià)。所述的緊固裝置6可以有多種結(jié)構(gòu)。如圖3和圖5所示，本發(fā)明采用的緊固裝置6 包括抗剪銷釘8和水泥砂漿找平層9。水泥砂漿找平層9固定連接在次梁3和樓板5之間， 或者固定連接在主梁2和樓板5之間?？辜翡N釘8穿過(guò)水泥砂漿找平層9，抗剪銷釘8的兩端分別位于主梁2和樓板5中，或者抗剪銷釘8的兩端分別位于次梁3和樓板5中。這樣， 采用緊固裝置6連接的主梁2和樓板5會(huì)一起移動(dòng)；采用緊固裝置6連接的次梁3和樓板 5會(huì)一起移動(dòng)。所述的滑移裝置7可以有多種結(jié)構(gòu)。如圖4和圖6所示，本發(fā)明采用的滑移裝置7 包括上滑移板10和下滑移板11。上滑移板10固定連接在樓板5的底面，下滑移板11固定連接在主梁2或次梁3的頂面，并且下滑移板11的面積小于上滑移板10的面積，上滑移板 10覆蓋整個(gè)下滑移板11。這樣，上滑移板10和樓板5固定連接，主梁2或次梁3和下滑移板11固定連接。當(dāng)樓板5與主梁2或次梁3之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上滑移板10和下滑移板11之間就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。下滑移板11的面積小于上滑移板10的面積，可以保證下滑移板11和上滑移板10可自由的產(chǎn)生相對(duì)滑移。所述的上滑移板10和下滑移板11的厚度之和等于水泥砂漿找平層9的厚度。這樣可以保證整個(gè)框架平面內(nèi)的樓板5在同一高度。由于上滑移板10和下滑移板11之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，所以，為減小摩擦效應(yīng)，下滑移板11和上滑移板10分別采用聚四氟乙烯材料制成。這樣，下滑移板11和上滑移板10 更容易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，該混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)包括N個(gè)水平布置的跨(1)，N為大于1的整數(shù)，每個(gè)跨(1)包括四根主梁(2)、M根次梁(3)，M為大于1的整數(shù)，四個(gè)框架柱(4)和樓板(5)，主梁(2)通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接在相鄰的兩個(gè)框架柱(4)之間，主梁(2)和框架柱(4)組成矩形框架，次梁(3)連接在相對(duì)的兩根主梁(2)之間，樓板(5) 位于主梁(2 )和次梁(3 )的上方；相鄰的跨(1)共用一根主梁(2 )和兩個(gè)框架柱(4)，其特征在于，在所述的N個(gè)跨(1)的一個(gè)跨中，次梁(3)，以及與次梁(3)相連接的兩根主梁(2)分別通過(guò)緊固裝置(6 )與樓板(5 )固定連接，其余兩根主梁(2 )通過(guò)滑移裝置(7 )與樓板(5 ) 連接，并且該兩根主梁(2)和樓板(5)通過(guò)滑移裝置(2)可相對(duì)滑動(dòng)；在余下的各跨中，主梁(2)和次梁(3)分別通過(guò)滑移裝置(7)與樓板(5)連接，并且主梁(2)和次梁(3)分別通過(guò)滑移裝置(7 )與樓板(5 )可相對(duì)滑動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的緊固裝置(6)包括抗剪銷釘(8)和水泥砂漿找平層(9)，水泥砂漿找平層(9)固定連接在次梁(3)和樓板(5)之間，或者固定連接在主梁(2)和樓板(5)之間；抗剪銷釘(8)穿過(guò)水泥砂漿找平層(9)，抗剪銷釘(8)的兩端分別位于主梁(2)和樓板(5)中，或者抗剪銷釘(8)的兩端分別位于次梁(3)和樓板(5)中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的滑移裝置(7 )包括上滑移板(10 )和下滑移板(11)，上滑移板(10 )固定連接在樓板(5 )的底面，下滑移板(11)固定連接在主梁(2)或次梁(3)的頂面，并且下滑移板(11)的面積小于上滑移板(10 )的面積，上滑移板(10 )覆蓋整個(gè)下滑移板(11)。
4.按照權(quán)利要求3所述的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的上滑移板(10)和下滑移板(11)的厚度之和等于水泥砂漿找平層(9)的厚度。
5.按照權(quán)利要求3所述的自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的下滑移板(11)和上滑移板(10)分別采用聚四氟乙烯材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)，包括N個(gè)水平布置的跨，每個(gè)跨包括四根主梁、M根次梁，四個(gè)框架柱和樓板，主梁通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接在相鄰的兩個(gè)框架柱之間，次梁連接在相對(duì)的兩根主梁之間，樓板位于主梁和次梁的上方；相鄰的跨共用一根主梁和兩個(gè)框架柱，在N個(gè)跨的一個(gè)跨中，次梁，以及與次梁相連接的兩根主梁分別通過(guò)緊固裝置與樓板固定連接，其余兩根主梁通過(guò)滑移裝置與樓板連接；在余下的各跨中，主梁和次梁分別通過(guò)滑移裝置與樓板連接。該混凝土框架樓板結(jié)構(gòu)可以在單向地震作用下，減少自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架因樓板約束效應(yīng)造成的損傷。
文檔編號(hào)E04B5/14GK102425257SQ201110430239
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者宋良龍, 郭彤 申請(qǐng)人:東南大學(xué)