一种填充棒与填充箱混合使用的空心板(ZL201010560553.4).doc

ZL201010560553.4“一种填充棒与填充箱混合使用的空心板”
发明专利技术解析

一、专利技术基本情况
ZL201010560553.4“一种填充棒与填充箱混合使用的空心板”是LPM系列技术中的主要用于大跨度双向板的一项发明专利。为了研制该技术并且使之能够投入使用，北京东方京宁建材科技有限公司（010-62396198）和北京清控水木建筑工程有限公司（010-62773783）付出了大量的人力物力。
与本专利类似的的技术还有ZL201110026341.2“一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板”，其区别在于填充箱的下底面外露。

二、专利技术主要特征
ZL201010560553.4是在ZL03146341.X“由轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板”的基础上，创造性地将棒状填充材料空心板抗剪性能好与箱型填充材料空心板自重轻的性能有机地结合在一起，形成一种新的空心楼盖形式。
显然，以填充箱形成空心板的空心率显然要超过以填充棒形成的空心板，但从力学原理讲，正是因为填充棒空心率相对较小则混凝土的截面积相对较大，所以顺着填充棒方向空心板的承载能力要大于同样厚度的填充箱空心板，尤其是抗剪能力。对于一般的双向板，沿着支座周边的剪力最大，这时沿着支座周边若采用填充箱，为了弥补抗剪能力的不足，通常要采用2种措施；一种是加大混凝土实心肋宽；二是多配抗剪箍筋。采用第一种方式无疑要降低结构的空心率，采用第二种方式则要增加造价。
本发明的特点是：通过连接件将棒状填充物拼装成填充棒组合块，在双向板的四周布置填充棒组合块，且填充棒与其所相邻的支座边垂直以提高板的抗剪能力。剪力是随着距支座的距离增大而递减的，依次验算不同区域的抗剪能力，一旦仅依靠肋梁及其箍筋就能满足抗剪需要，则该区域就可以用填充箱来代替填充棒组合块。该技术与一般的纯棒状材料填充的空心板相比，空心率更大，自重更轻，可以节省更多的混凝土和钢筋；也不会发生纯箱体填充的空心板中因抗剪能力不足而需加大混凝土实心肋宽或多配抗剪箍筋的情况。因此，采用本方案后，在满足结构受力的前提下，能最大限度地提高空心板的空心率，又能保证混凝土的浇筑质量，同时施工安装都很方便。

本发明的必要技术特征如下：一种填充棒与填充箱混合使用的空心板，该空心板为双向板，从平面上将板划分为4块周边空心区（1）和一块中央空心区（2），填充棒组合块（3）和填充箱（4）分别填埋在周边空心区（1）与中央空心区（2）内，其特征在于从板的四个角部作4条与相邻支座边（5）成45度的斜线（6），再作4条与支座边（5）相对应的分界线（7），分界线（7）与斜线（6）相交，4条分界线（7）所围成区域为中央空心区（2），或者4条分界线（7）与2条或4条斜线（6）围成中央空心区（2），1条支座边（5）、2条斜线（6）与1条分界线（7）所围成区域为1块周边空心区（1），填充棒组合块（3）的朝向与其所在周边空心区（1）的支座边（5）垂直，布置在斜线（6）位置处的填充棒组合块（3），其朝向和该斜线（6）的任意1条相邻支座边（5）垂直。

三、工程实例
该技术一经推出就取得很好的技术效果。例如在内蒙古某职业学校工程中，空心板跨度为32mX51.6m，最初的设计是采用ZL03146341.X“由轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板”，空心板厚度1000mm，体积空心率为49%，楼板折算厚度510mm。优化设计改为本专利后，仍维持空心板厚度1000mm，体积空心率提高到53.9%，楼板折算厚度减小到460mm。由于每平方米自重减轻120kg，在少用混凝土的同时，楼板用钢量还减少了5kg，经济效益十分明显。

四、专利技术详细资料