(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 202211201090.1 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 申请人 浙江大学建筑设计研究院有限公司 (72)发明人 张明山　贺庆澳　李本悦　徐铨彪　 邓华　冯威榕　 (74)专利代理 机构 杭州新源专利事务所(普通 合伙) 33234 专利代理师 董晨楠 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 夹芯层叠合楼板 夹芯结构计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种夹芯层叠合楼板夹芯结 构计算方法， 包括以下步骤： 第一步、 根据夹芯层 叠合楼板上下表面实际环境确定其表面空气对 流换热系数αi和αe的取值， 同时确定夹芯层叠 合楼板所需满足的热工性能要求即结构传热系 数K'； 第二步、 选定夹芯层叠合楼板基本结构参 数； 第三步、 选取夹芯结构层所用材料， 将所用材 料导热系数λ3'代入公式中， 得到夹芯层推荐厚 度δ3'； 第四步、 夹芯层推荐厚度δ3'， 确定夹芯 层的厚度δ3； 第五步、 利用夹芯层叠合楼板传热 系数计算公式， 对结构保温性能进行计算。 本发 明具有能够精确的计算出夹芯层厚度以及夹芯 层叠合楼板实际传热系数的特点。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115481479 A 2022.12.16 CN 115481479 A 1.夹芯层叠合楼板 夹芯结构计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 第一步、 根据夹芯层叠合楼板上下表面实际环境确定其表面空气对流换热系数αi和αe 的取值， 同时确定 夹芯层叠合楼板所需满足的热工性能要求即结构传热系数 K'； 第二步、 选定夹芯层叠合楼板基本结构参数， 包括确定桁架钢筋间距S、 砂浆厚度δ1、 顶 板厚度 δ2、 底板厚度 δ4以及抹灰厚度 δ5的具体数值； 选取砂浆、 混凝 土及抹灰 材料的导热系数； 第三步 、 选取 夹芯结 构层所 用材料 ， 将所 用材料导热 系数λ3'代入公式 中， 得到夹芯层推荐厚度 δ3'； 第四步、 夹芯层推荐厚度 δ3'， 确定夹芯层的厚度 δ3； 第五步、 利用夹芯层叠合楼板传热系数计算公式， 对结构保温性能进行计算。 2.根据权利要求1所述的夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法， 其特征在于： 在普通建筑 室内， αi＝αe＝8.7W/(m2·K)。 3.根据权利要求1所述的夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法， 其特征在于： 砂浆导热系 数λ1＝0.93W/(m ·K)， 顶、 底板混凝土的导热系数λ2＝λ4＝1.51W/(m ·K)， 抹灰的导热系数λ 5＝0.87W/(m ·K)。 4.根据权利要求1所述的夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法， 其特征在于， 夹芯层的厚 度 δ3的具体确定过程 为： 若20mm≤δ3'≤40mm， 则确定夹芯层结构最终参数λ3＝λ3'， δ3＝δ3'， δ3的最终数值将δ3' 以5mm为度量向上 取整； 若δ3'<20mm， 选取价格更为便宜、 导热系数相对较高的材料， 回到第三步中重新进行计 算； 若 δ3'>40mm， 则选取隔热性能更为良好的材 料， 回到第三 步中重新进行计算。 5.根据权利要求1所述的夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法， 其特征在于， 夹芯层叠合 楼板传热系数 K计算公式为， β ＝0.24S ‑2.53 δ3‑1.15 δ4+λ3+0.72； 其中， K为结构传热系数， W/(m2·K)； R为热阻， m2·K/W； αi、 αe为结构热冷表面空气对流 换热系数， W/(m2·K)； S为桁架钢筋间距， m； δ1为砂浆厚度， m； λ1为砂浆材料导热系数， W/ (m·K)； δ2为顶板厚度， m； λ2为顶板材料导热系数， W/(m ·K)； δ3为夹芯层厚度， m； λ3为夹芯 层材料导热系数， W/(m ·K)； δ4为底板厚度， m； λ4为底板材料导热系数， W/(m ·K)； δ5为抹灰 厚度， m； λ5为抹灰材料导热系数， W/(m ·K)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115481479 A 2夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种夹芯层叠合楼板设计领域， 特别是一种夹芯层叠合楼板夹芯结构 计算方法。 背景技术 [0002]针对现有建筑为满 足规范强制性保温要求在楼板表面铺设保温材料的做 法， 提出 了将楼板保温性能蕴含在结构体系内部的理念。 结合装配式叠合楼板的制作施工特点， 将 保温层置于叠合楼板顶板与底板之间形成 “夹芯”， 如图1所示， 阻碍楼层间热量的有效传 递。 夹芯层位于结构整体受力的中性轴区域， 层间通过钢筋桁架连接， 本身承受较小的弯 矩， 可选用加气混凝土、 发泡水泥、 保温砂浆等建筑流质材料或矿棉板、 酚醛板、 聚苯乙烯 泡 沫塑料等建筑固体材料。 当选用的夹芯层材料具有一定刚度时， 在发挥其本身保温性能的 同时可以提高楼板的刚度和承载能力。 叠合楼板底板连同夹芯层在工厂预制， 而后运输到 施工现场进行浇筑。 [0003]现有资料给出的传热系数计算方法只考虑了材料层间的相互作用， 对于嵌固在层 内的钢筋所造成的影响目前并无准确的分析手段。  GB50176‑2016在传热分析模块将混凝 土及嵌固在其中的钢筋视为一个整体， 单独定义了钢筋混凝土材料层的导热系数。 在新型 夹芯层叠合楼板结构中， 桁架钢筋将形成复杂的热桥效应， 导致规范传统公式不再适用， 因 此需建立配套的计算分析 方法。 发明内容 [0004]本发明的目的在于， 提供一种夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法。 本发明具有能 够精确的计算出夹芯层厚度以及夹芯层叠合楼板实际传热系数的特点。 [0005]本发明的技 术方案： 夹芯层叠合楼板 夹芯结构计算方法， 包括以下步骤： [0006]第一步、 根据夹芯层叠合楼板上下表面实际环境确定其表面空气对流换热系数αi 和 αe的取值， 同时确定 夹芯层叠合楼板所需满足的热工性能要求即结构传热系数 K'； [0007]第二步、 选定夹芯层叠合楼板基本结构参数， 包括确定桁架钢筋间距S、 砂浆厚度 δ1、 顶板厚度 δ2、 底板厚度 δ4以及抹灰厚度 δ5的具体数值； [0008]选取砂浆、 混凝 土及抹灰 材料的导热系数； [0009]第三步、 选取夹芯结构层所用材料， 将所用材料导热系数λ3'代入公式 中， 得到夹芯层推荐厚度 δ3'； [0010]第四步、 夹芯层推荐厚度 δ3'， 确定夹芯层的厚度 δ3； [0011]第五步、 利用夹芯层叠合楼板传热系数计算公式， 对结构保温性能进行计算。 [0012]前述的夹芯层叠合楼板夹芯结构计算方法中， 在普通建筑室内， αi＝αe＝8.7W/ (m2·K)。说　明　书 1/5 页 3 CN 115481479 A 3