本发明涉及一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，属于一般建筑物构造领域。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)分别布置在周边空心区(1)与中央空心区(2)内，4条分界线(7)所围成区域为中央空心区(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。本发明的空心楼盖跨度大、重量轻，结构的可靠性、抗震性、抗裂性也较好，具有很好的经济性和适用性。
1.一种填充棒与外露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)，当某一局部区域仅依靠块间肋(14)的混凝土截面面积就能满足结构的抗剪要求时，将该区域划归到中央空心区内，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，从剖面上看，填充棒组合块(3)位于上层钢筋(8)与下层钢筋(9)之间，永久性埋在混凝土(10)内，填充箱(4)位于上层钢筋(8)下面，填充箱(4)的下底面外露，块间肋(14)内配有箍筋(17)。
2.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于4条分界线(7)与2条或4条斜线(6)围成中央空心区(2)。
3.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于分界线(7)为直线或者折线。
4.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于分界线(7)位置处设有块间肋(14)，空心板中相邻的填充棒组合块(3)与填充棒组合块(3)、填充棒组合块(3)与填充箱(4)、填充箱(4)与填充箱(4)之间设有块间肋(14)，块间肋(14)宽度为50-300mm，每道块间肋(14)以直线形式将板相对的2条支座边(5)相连接，不同块间肋(14)相互平行或者彼此正交。
5.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于块间肋(14)中配置预应力筋(16)，所用预应力筋(16)为无粘结预应力筋或有粘结预应力筋或缓粘结预应力筋。
6.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于填充棒组合块(3)由2根或2根以上填充棒(11)与格栅(12)或连接钢筋(13)组合而成，在每个填充棒组合块(3)内，填充棒(11)之间设有内肋(15)，内肋(15)宽度为40-120mm。
7.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，其特征在于填充棒(11)是空心管或实心棒，填充箱(4)是空心箱或实心箱。
8.根据权利要求1所述的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板的实施方法，其特征在于绑扎板的下层钢筋(9)，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)，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)与斜线(6)相交，4条分界线(7)所围成区域为中央空心区(2)，1条支座边(5)、2条斜线(6)与1条分界线(7)所围成区域为周边空心区(1)，填充棒组合块(3)和填充箱(4)分别布置在周边空心区(1)与中央空心区(2)内，填充棒组合块(3)永久性埋在混凝土(10)内，填充箱(4)的下底面外露，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)朝向和该斜线(6)的任意1条相邻支座边(5)垂直，绑扎板的上层钢筋(8)，浇筑混凝土(10)，拆除模板。
一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板
(一)技术领域
[0001] 本发明涉及一种钢筋混凝土空心楼盖结构，尤其是一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，属于一般建筑物构造领域。(二)背景技术
[0002] 在建筑领域，随着大跨度混凝土结构日益增多，越来越多的楼板采用空心楼盖结构技术。有时为了减小结构自重或者增强混凝土的保温、隔热、隔音、减震效果，需要在混凝土里面放置一些轻质填充材料。用轻质填充材料来代替部分混凝土基本不会影响结构的受力性能，但是可以大大减轻结构的自重。
[0003] 涉及到空心板中的填充材料，主要有填充棒(包括填充管)和填充箱两大类。填充棒的断面形状为圆形或多边形或者其它组合图形，其断面最大尺寸与最小尺寸之比一般≤2，其平面尺寸长度与宽度之比一般≥2。填充箱的断面形状为矩形以及矩形切角或者倒角，其平面形状一般为正方形，也可以为矩形，通常平面尺寸长度与宽度之比≤1.5。在现有技术中，以填充棒形成的空心板结构体有：“混凝土薄壁筒体构件”(ZL91031113.3)、“现浇预应力钢筋砼非抽芯成孔空心楼盖及其施工方法”(ZL00113548.1)、“异型截面轻质材料填充预应力现浇板”(ZL03236988.3)，这些技术的基本特征是填充棒在楼板中朝一个方向布置；这些布置方式较适合于单向板。本人曾提出“由轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板”(ZL03146341.X)，填充棒在楼板中按弯矩较大的方向布置，这样板的受力是更合理，但因为要计算板中每一个部位的两个方向弯矩值，实施起来比较困难。针对双向板，本人后来又分别提出“一种带有肋的现浇混凝土空心板及其施工方法”(ZL200710111226.9)、“一种纵横向布置永久性模件的空心板及其施工方法”(ZL200710123517.X)和“一种布置永久性组合模件的空心板及其实施方法”(ZL200710111081.2)，在这3项技术中，填充棒朝向与其所处位置板中剪力的传递方向一致，这样工程实施起来比较方便。
[0004] 在现有技术中，还有众多的以填充箱形成的空心板结构体系。例如，马克俭院士的“钢筋混凝土剪力键式双向空心大板”(ZL97200102.6)、“钢筋混凝土空腹梁与密肋梁双重网格梁结构”(ZL03249445.9)；邱则有先生的“一种现浇钢筋砼空心楼盖”(ZL03118130.9)、“一种现浇砼空心板”(ZL200610167919.5)；王本淼先生的“一种楼房现浇楼盖”(ZL200810133186.2)、“一种现浇空腹楼盖空心体”(ZL200910312627.X)。
[0005] 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，当然，垂直于填充棒方向空心板的承载能力尤其是抗剪能力是较弱的。对于一般的双向板，沿着支座的周边剪力最大，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。
[0006] 综上所述，在现有技术中，还没有一种技术能充分利用填充棒与外露填充箱的优点，克服其缺点，形成一种空心率大、受力合理的双向受力空心楼盖结构。因此，开发一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板已成为当前急需解决的问题。(三)发明内容
[0007] 在现有技术中，存在空心楼盖空心率低、受力不合理、或者结构造价较高等问题，本发明的目的在于提供一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板，该空心楼盖受力合理，且空心率大、造价较低，同时又施工安装方便。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种填充棒与外露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块周边空心区和一块中央空心区，填充棒组合块和填充箱分别填埋在周边空心区与中央空心区内，其特征在于从板的四个角部作4条与相邻支座边成45度的斜线，再作4条与支座边相对应的分界线，分界线与斜线相交，4条分界线所围成区域为中央空心区，当某一局部区域仅依靠块间肋的混凝土截面面积就能满足结构的抗剪要求时，将该区域划归到中央空心区内，1条支座边、2条斜线与1条分界线所围成区域为1块周边空心区，填充棒组合块的朝向与其所在周边空心区的支座边垂直，布置在斜线位置处的填充棒组合块，其朝向和该斜线的任意1条相邻支座边垂直，从剖面上看，填充棒组合块位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝土内，填充箱位于上层钢筋下面，填充箱的下底面外露，块间肋内配有箍筋。
[0009] 本发明的特征在于4条分界线与2条或4条斜线围成中央空心区。
[0010] 本发明的特征在于特征在于分界线为直线或者折线。
[0011] 本发明的特征在于分界线位置处设有块间肋，空心板中相邻的填充棒组合块与填充棒组合块、填充棒组合块与填充箱、填充箱与填充箱之间设有块间肋，块间肋宽度为50-300mm，每道块间肋以直线形式将板相对的2条支座边相连接，不同块间肋相互平行或者彼此正交。
[0012] 本发明的特征在于块间肋中配置预应力筋，所用预应力筋为无粘结预应力筋或有粘结预应力筋或缓粘结预应力筋。
[0013] 本发明的特征在于填充棒组合块由2根或2根以上填充棒与格栅或连接钢筋组合而成，在每个填充棒组合块内，填充棒之间设有内肋，内肋宽度为40-120mm。
[0014] 本发明的特征在于填充棒是空心管或实心棒，填充箱是空心箱或实心箱。
[0015] 本发明的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板的实施方法是：绑扎板的下层钢筋，从平面上将板划分为4块周边空心区和一块中央空心区，从板的四个角部作4条与相邻支座边成45度的斜线，再作4条与支座边相对应的分界线与斜线相交，4条分界线所围成区域为中央空心区，1条支座边、2条斜线与1条分界线所围成区域为周边空心区，填充棒组合块和填充箱分别布置在周边空心区与中央空心区内，填充棒组合块永久性埋在混凝土内，填充箱的下底面外露，填充棒组合块的朝向与其所在周边空心区的支座边垂直，布置在斜线位置处的填充棒组合块朝向和该斜线的任意1条相邻支座边垂直，绑扎板的上层钢筋，浇筑混凝土，拆除模板。
[0016] 采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0017] 本发明中充分利用棒状材料填充的空心板中，顺着填充棒方向抗剪能力比较大的特点，将充棒组合块布置在剪力比较大的区域，且填充棒与其所相邻的支座边垂直；而在剪力较小的中央区域，以能获得较大空心率的填充箱填充，而下底面外露的填充箱可以使空心板的空心率更大。该方案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。本方案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，因此本发明空心板的空心率不会比纯箱体填充空心板的低，而减少抗剪箍筋用量则是必然的。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。这种空心楼盖跨度大、重量轻，结构的可靠性、抗震性、抗裂性也较好。本发明具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。(四)附图说明
[0018] 以下结合附图对本发明做进一步说明。
[0019] 图1是本发明一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板平面分区示意图。
[0020] 图2是本发明空心板中填充材料平面布置图。
[0021] 图3、图4分别是图2中A-A和B-B断面构造示意图。
[0022] 图5、图6分别是本发明中由4条分界线与2条或4条斜线围成中央空心区时空心板平面分区示意图和填充材料平面布置图。
[0023] 图7、图8分别是本发明中部分分界线为折线时空心板平面分区示意图和填充材料平面布置图。
[0024] 图9是本发明中块间肋与支座边的关系示意图。
[0025] 图10是本发明中填充棒组合块平面图。
[0026] 图11、图12分别是本发明中填充棒由格栅组合时C-C和D-D断面构造示意图。
[0027] 图13、图14分别是本发明中填充棒由连接钢筋组合时C-C和D-D断面构造示意图。
[0028] 图中：1.周边空心区，2.中央空心区，3.填充棒组合块，4.填充箱，5.支座边，6.斜线，7.分界线，8.上层钢筋，9.下层钢筋，10.混凝土，11.填充棒，12.格栅，13.连接钢筋，14.块间肋，15.内肋，16.预应力筋，17.箍筋。
(五)具体实施方式
[0029] 本发明是按照以下方式实现：
[0030] 在图1、图2所示实施例中，一种填充棒与外露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)，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。在本方案中，所谓的斜线(6)与分界线(7)并不是工程中明确的实物，而是设计与施工中的一种辅助线。具体实施时，为了提高结构的空心率，应尽量增大中央空心区面积，当某一局部区域仅依靠块间肋(14)的混凝土截面面积就能满足结构的抗剪要求时，就应将该区域划归到中央空心区内，否则，将该区域划归到周边空心区。
[0031] 在图3、图4所示实施例中，从剖面上看，填充棒组合块(3)位于上层钢筋(8)与下层钢筋(9)之间，永久性埋在混凝土(10)内，填充箱(4)位于上层钢筋(8)下面，填充箱(4)的下底面外露。
[0032] 在图5、图6所示实施例中，4条分界线(7)与2条或4条斜线(6)围成中央空心区(2)。
[0033] 在图1、图2所示实施例中，分界线(7)为直线；在图7、图8所示实施例中，分界线(7)折线。
[0034] 在图2、图6、图8、图9所示实施例中，分界线(7)位置处设有块间肋(14)，空心板中相邻的填充棒组合块(3)与填充棒组合块(3)、填充棒组合块(3)与填充箱(4)、填充箱(4)与填充箱(4)之间设有块间肋(14)，块间肋(14)宽度为50-300mm，每道块间肋(14)以直线形式将板相对的2条支座边(5)相连接，不同块间肋(14)相互平行或者彼此正交。
[0035] 在图3所示实施例中，块间肋(14)内配有箍筋(17)。
[0036] 在图3、图4所示实施例中，块间肋(14)中配置预应力筋(16)，所用预应力筋(16)为无粘结预应力筋或有粘结预应力筋或缓粘结预应力筋。
[0037] 在图10-图14所示实施例中，填充棒组合块(3)由2根或2根以上填充棒(11)与格栅(12)或连接钢筋(13)组合而成，在每个填充棒组合块(3)内，填充棒(11)之间设有内肋(15)，内肋(15)宽度为40-120mm。
[0038] 在图3、图10-图14所示实施例中，填充棒(11)是空心管或实心棒，填充箱(4)是空心箱或实心箱。
[0039] 本发明的一种填充棒与外露填充箱混合使用的空心板的实施方法是：绑扎板的下层钢筋(9)，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)，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)与斜线(6)相交，4条分界线(7)所围成区域为中央空心区(2)，1条支座边(5)、2条斜线(6)与1条分界线(7)所围成区域为周边空心区(1)，填充棒组合块(3)和填充箱(4)分别布置在周边空心区(1)与中央空心区(2)内，填充棒组合块(3)永久性埋在混凝土(10)内，填充箱(4)的下底面外露，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)朝向和该斜线(6)的任意1条相邻支座边(5)垂直，绑扎板的上层钢筋(8)，浇筑混凝土(10)，拆除模板。
