(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697949.6 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 上海市建筑科学研究院有限公司 地址 200032 上海市徐汇区宛平南路75号 一楼 申请人 上海建科 预应力技 术工程有限公司 (72)发明人 王明谦　王卓琳　许清风　陈玲珠　 冷予冰　陈溪　 (74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 312 27 专利代理师 刘宗磊 (51)Int.Cl. E04B 5/23(2006.01) E04C 5/03(2006.01) E04B 1/41(2006.01)E04B 1/98(2006.01) E04B 1/92(2006.01) E04B 1/38(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 正交胶合木/竹板材—混凝土双向组合楼 板、 制造方法以及孔洞和自攻螺丝数量的计算方 法 (57)摘要 本发明提供了一种正交胶合木/竹板材—混 凝土双向组合楼板、 制造方法以及孔洞和自攻螺 丝数量的计算方法， 组合楼板包含正交胶合木/ 竹板材、 混凝土、 钢筋、 自攻螺丝和孔洞。 正交胶 合木/竹板材下表面的木纤维或者竹纤维沿双向 板短跨方向布置， 在正交胶合木/竹板材上表面 设置有至少一排孔洞， 在正交胶合木/竹板材的 上表面钻入有若干自攻螺丝， 在正交胶合木/竹 板材的上表 面铺设有双向的钢筋， 混凝土浇注在 正交胶合木/竹板材的上表面将孔洞填实并完全 覆盖钢筋和自攻螺丝。 本发明可显著提升正交胶 合竹(木)双向板的抗弯刚度和极限承载力， 保证 混凝土和正交胶合竹(木)良好的协同工作性能， 综合提升正交胶合竹(木)结构的抗风性能和振 动舒适度。 权利要求书3页 说明书5页 附图2页 CN 115030384 A 2022.09.09 CN 115030384 A 1.一种正交胶合木/竹—混凝土双向组合楼板， 其特征在于， 所述楼板包含正交胶合 木/竹板材(1)、 混凝 土(2)、 钢筋(3)、 自攻螺 丝(4)和孔洞(5)； 正交胶合木/竹板材(1)为长宽不等的矩形板材， 正交胶合木/竹板材(1)下表面的木 纤 维或者竹纤维沿双向板短跨方向布置， 在正交胶合木/竹板材(1)的上表面设置有至少一排孔洞(5)， 在正交胶合木/竹板材 (1)的上表 面钻入有若干自攻螺丝(4)， 在正交胶合木/竹板材(1)的上表 面铺设有双向的钢 筋(3)， 混凝土(2)浇注在正交胶合木/竹板材(1)的上表面将孔洞(5)填实并完全覆盖钢筋 (3)和自攻螺 丝(4)。 2.如权利要求1所述的正交胶合木/竹—混凝土双 向组合楼板， 其特征在于， 在正交胶 合木/竹板材(1)的上表 面沿长跨和短跨方向分别设置有一排圆形的孔洞(5)， 每排孔洞(5) 等间距地设置在靠 近正交胶合木 /竹板材(1)的边 缘处； 孔洞(5)的深度为正交胶合木/竹板材(1)的单层板材厚度， 且孔洞(5)中心间距不小于 孔洞(5)直径的2倍。 3.如权利要求1所述的正交胶合木/竹—混凝土双 向组合楼板， 其特征在于， 在板厚度 方向上， 自攻螺 丝(4)与正交胶合木 /竹板材(1)的夹角为 45°～90°； 正交胶合木/竹板材(1)长跨方向两侧的自攻螺丝(4)的钻入方向沿塑性绞线方向交叉 布置， 且跨中设置有 若干排钻 入方向沿短跨方向交叉布置的自攻螺 丝(4)。 4.如权利要求1所述的正交胶合木/竹—混凝土双 向组合楼板， 其特征在于， 双 向的钢 筋(3)的两个排列方向与正交胶合木 /竹板材(1)的长跨和短跨方向一 致。 5.一种基于权利要求1 ‑4任意一项所述组合楼板的制造方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1、 在正交胶合木 /竹板材(1)的上表面钻孔洞(5)， 以及钻 入自攻螺 丝(4)； S2、 通过固定装置在正交胶合木 /竹板材(1)的上表面固定双向的钢筋(3)； S3、 在正交胶合木/竹板材(1)的上表面浇注混凝土(2)， 将孔洞(5)填实以及并完全覆 盖钢筋(3)和自攻螺 丝(4)。 6.一种权利要求5所述制造方法的正交胶合木/竹板材中孔洞(5)和自攻螺丝(4)数量 的计算方法， 其特 征在于， 孔洞(5)的数量和自攻螺 丝(4)的数量按下列步骤确定： 步骤S11： 根据楼板设计工况确定双向板的均布荷载设计值； 步骤S12： 根据双向板设计 手册分别确定双向板 长跨和短跨承受的弯 矩Ml和Ms； 步骤S13： 分别确定双向板 长跨和短跨的抗弯刚度EIl和EIs； 步骤S14： 根据单个孔洞(5)的滑移刚度和抗剪承载力和单个自攻螺丝(4)的滑移刚度 和抗剪承载力， 迭代求解确定双向板长跨和短跨方向上的孔洞(5)数量和自攻螺丝(4)数 量。 7.如权利要求6所述的计算方法， 其特 征在于， 步骤S13的计算过程如下： S13a、 双向板 长跨和短跨的抗弯刚度表达式为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115030384 A 2式1中： E1和E2分别为混凝土(2)和正交胶合木/竹板材(1)的弹性模量； Il1和Is1分别为 混凝土长跨方向和短跨方向的转动惯量； rl1和rs1分别为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向 和短跨方向的连接系数； Al1和As1分别为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向的等 效截面面积； al1和as1分别为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向形心到组合截面 形心之间的距离； S13b、 正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向形心到组合截面形心之间 的距离的 表达式为： 式2中， h1为混凝土(2)的厚度， hl2和hs2为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向 的等效高度； S13c、 连接系数的表达式为： 式3中， sl1和ss1为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向自攻螺丝(4)的间距； Kl1 和Kl2为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向的滑移刚度； L1和L2为正交胶合木/竹 板材(1)长跨方向和短跨方向的跨度； S13d、 正交胶合木 /竹板材(1)长跨方向和短跨方向的滑 移刚度表达式为： 式4中， nls和nss为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向自攻螺丝(4)的个数； Kls 和Kss为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向单个自攻螺丝(4)的滑移刚度； nls和nss 为正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向孔洞(5)的个数； Klc和Ksc为正交胶合木/竹 板材(1)长跨方向和短跨方向单个孔洞(5)的滑 移刚度； 正交胶合木/竹板材(1)长跨方向和短跨方向单个自攻螺丝(4)的抗滑移刚度表达式 为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115030384 A 3