本發(fā)明公開(kāi)了一種具有預(yù)制雙曲拱殼的樓蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括立柱、梁（2）、填充層和預(yù)制雙曲拱殼，立柱和梁組成框架，梁沿著橫向和縱向兩個(gè)方向分布，首尾相連的四根梁形成一個(gè)梁格，每一個(gè)梁格內(nèi)設(shè)置有預(yù)制雙曲拱殼，預(yù)制雙曲拱殼的上表面和下表面均呈雙曲拱形，預(yù)制雙曲拱殼的邊緣分別與四根梁的側(cè)面固定連接；填充層覆蓋預(yù)制雙曲拱殼，填充層的頂面平整。本發(fā)明發(fā)揮了充分利用了混凝土的優(yōu)越的受壓性能，避免了混凝土較差的抗拉性能，可以節(jié)省大量鋼筋和混凝土；預(yù)制雙曲拱殼把荷載均勻分布傳遞給框架，使框架結(jié)構(gòu)受力均衡，利用框架梁側(cè)來(lái)固定預(yù)制雙曲拱殼邊緣，提高了預(yù)制雙曲拱殼的承載力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有預(yù)制雙曲拱殼的樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

房屋建筑中雙向框架混凝土樓蓋使用廣泛，例如地下停車庫(kù)。為了承受較大重力以及滿足防水要求，往往采用的樓蓋形式為：在框架梁上放置一層鋼筋混凝土樓板來(lái)承受荷載，當(dāng)框架跨度在6～15米時(shí)，重力通過(guò)板的受彎、次梁受彎、主梁受彎來(lái)承擔(dān)，因此耗用混凝土、鋼筋較多，樓蓋的經(jīng)濟(jì)性不好。

混凝土的抗拉強(qiáng)度一般只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20，因此在設(shè)計(jì)混凝土構(gòu)件時(shí)總是希望混凝土構(gòu)件能夠最大限度地發(fā)揮抗壓性能，避免受到拉應(yīng)力。在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，拱橋是最常見(jiàn)的方式，然而在住宅建筑的設(shè)計(jì)中卻很少見(jiàn)到拱型結(jié)構(gòu)。

磚拱殼在數(shù)十年前曾用于磚砌體房屋，做法是在下一層頂部由磚砌成拱券，拱券上部填平作為上一層的樓板，隨著鋼筋混凝土的經(jīng)濟(jì)性提高以及抗震要求，這一做法已被淘汰。

目前在6～12米跨度廣泛采用的鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)是梁板結(jié)構(gòu)，其中加腋大板樓蓋結(jié)構(gòu)綜合經(jīng)濟(jì)性較好。但是梁板結(jié)構(gòu)靠板和次梁的受彎能力承擔(dān)豎向荷載，這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有充分發(fā)揮混凝土的受壓能力，混凝土和鋼筋用量較大。

專利文獻(xiàn)1（公開(kāi)號(hào)為CN103046769A）公開(kāi)一種具有預(yù)制雙曲拱殼及節(jié)能墻的建筑物，其中的樓板為四邊厚，中間薄，上平，下雙曲拱混凝土整體樓板，符合無(wú)梁樓蓋的受力機(jī)理；當(dāng)樓板受到均布豎向荷載時(shí)，樓板在柱周邊加厚的部位的板上部鋼筋受拉而下部混凝土受壓，此拉力與此壓力相平衡，因此樓板對(duì)周邊的構(gòu)件沒(méi)有側(cè)推力；樓板在跨中是板上部混凝土受壓而下部鋼筋受拉；并且樓板是一塊整體的板，板上部鋼筋受拉與下部混凝土受壓具有變形協(xié)調(diào)的關(guān)系。專利文獻(xiàn)1中的建筑物缺點(diǎn)在于是其實(shí)質(zhì)是板柱結(jié)構(gòu)，類似于加腋大板樓蓋結(jié)構(gòu)，靠板的受彎能力承擔(dān)豎向荷載，這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有充分發(fā)揮混凝土的受壓能力，混凝土和鋼筋用量較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，加腋大板沒(méi)有充分發(fā)揮混凝土受壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，為了改善樓蓋結(jié)構(gòu)的受力情況，降低鋼筋和混凝土的用量，提升承載能力，本發(fā)明提供一種具有預(yù)制雙曲拱殼的樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法。具體技術(shù)方案如下。

一種具有預(yù)制雙曲拱殼的樓蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括立柱、梁、填充層和預(yù)制雙曲拱殼，所述立柱和所述梁組成框架，所述梁沿著橫向和縱向兩個(gè)方向分布，首尾相連的四根梁形成一個(gè)梁格，每一個(gè)梁格內(nèi)設(shè)置有所述預(yù)制雙曲拱殼，所述預(yù)制雙曲拱殼的上表面和下表面均呈雙曲拱形，所述預(yù)制雙曲拱殼的邊緣分別與所述四根梁的側(cè)面固定連接；所述填充層覆蓋所述預(yù)制雙曲拱殼，所述填充層的頂面平整。

采用上述的技術(shù)方案，預(yù)制雙曲拱殼的頂位于梁格中央，預(yù)制雙曲拱殼可以把豎向荷載轉(zhuǎn)化成拱殼截面上的壓力傳遞給梁，整體上雙曲拱殼僅承受壓應(yīng)力而沒(méi)有拉應(yīng)力；預(yù)制雙曲拱殼的四周邊緣與梁牢固連接，混凝土框架梁能夠限制了預(yù)制雙曲拱殼邊緣的位移，在數(shù)學(xué)模型里框架梁相當(dāng)于預(yù)制雙曲拱殼邊緣固定的支座，因此會(huì)大大提預(yù)制雙曲拱殼的豎向承載力，從而還可以節(jié)省混凝土和鋼筋的用量。預(yù)制雙曲拱殼的上部為填充層，填充層起到把豎向荷載均勻分布到預(yù)制雙曲拱殼上的作用，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中情況。預(yù)制雙曲拱殼采用工廠預(yù)制，運(yùn)輸?shù)焦さ匕惭b，預(yù)制雙曲拱殼與梁連接部位施工不需要特殊設(shè)備和工藝，因此施工成本低速度快。其中，預(yù)制雙曲拱殼是指在橫向和縱向兩個(gè)方向均呈拱形，也不要求在任意橫向或縱向截面上的曲率完全相同，可以是雙曲拋物面扭殼、球面殼等。