现有装配式楼板产品应用研究与探讨.pdf
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1、四川建筑第43 卷第4期建筑设备与建筑材料现有装配式楼板产品应用研究与探讨唐丽娜1.2,章一萍1.2,周练1.2,王础,王恒3(1.四川省建筑设计研究院有限公司,四川成都6 10 0 0 0;2.四川省建筑工业化工程技术研究中心,四川成都6 10 0 0 0;2.成都建工第八建筑工程有限公司,四川成都6 10 0 0 0)【摘要】近年来,在国家“大力发展装配建筑”的行业背景下,装配式楼板作为装配式建筑重要的水平构件,也是满足建筑装配式率最易实现的首选设计路径,在工程中被大规模推广应用。对目前已有的、且常用的装配式楼板产品、产品性能、适用范围、连接构造、工程应用标准依据等进行系统研究、梳理,形成
2、了装配式楼板工程应用参考表,为装配式楼板产品的科学应用、设计选型等提供参考依据。【关键词】装配式楼板;桁架钢筋混凝土叠合楼板;预应力混凝土叠合板;PK板;双T板;SP板;钢筋桁架楼承板【中图分类号】TU3180引言在“大力发展装配式建筑”政策要求和行业转型升级的迫切市场需求下,我国装配式建筑近年来得到突飞猛进的发展,装配式楼板作为装配式建筑重要的水平构件、也是满足建筑装配式率最易实现的首选设计路径,在工程中被大规模推广应用。截止目前,市场上也先后涌现了桁架钢筋混凝土叠合楼板、PK板、SP板、双T板等多种产品。但是目前缺乏针对现有装配式产品进行系统的梳理与分析,装配式楼板设计时缺乏系统的设计指南
3、作为依据,导致设计师对目前已有的装配式楼板产品、性能以及设计依据等不了解,导致设计选用产品难、产品选用不恰当等诸多问题。因此,本文对目前已有的、且常用的装配式楼板产品、产品性能、适用范围、连接构造、工程应用标准依据及概况等进行系统研究、梳理,形成装配式楼板工程应用参考表,为装配式楼板产品的科学应用、设计选型等提供参考依据。1桁架钢筋混凝土叠合板桁架钢筋混凝土叠合板是在楼板中下部钢筋网片上设置一定数量的钢筋桁架,并将其下半部分与一定厚度的混凝土浇筑在一起,形成预制钢筋混凝土底板,施工时将预制钢筋混凝土底板吊装至设计指定位置,绑扎楼板上部钢筋、安装水电管线等后,在其上浇筑一定厚度的现浇混凝土,从而
4、形成整体受力的叠合楼盖,如图1所示。其单个构件宽度通常在1.2 2.4m之间,跨度通常在3 5m之间,预制底板厚度不小于且多为6 0 mm,后浇混凝土叠合层厚度不小于6 0mm,常为6 0 mm、7 0 m m、9 0 m m 等,多适用于民用住宅建筑。国家现行标准有15G36611桁架钢筋混凝土叠合板(6 0mm厚底板)、GB/T51231-2016装配式混凝土建筑技术标准、JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程等。桁架钢筋混凝土叠合板分为单向受力板和双向受力板。已有研究表明,其与同厚度全现浇楼板性能基本相当,在连接可靠的前提下,可按传统的全现浇楼板设计方法进行设【文献标志码】A计;其中
5、,钢筋桁架的下弦钢筋可视情况作为楼板下部的受力钢筋使用,施工阶段验算预制板的承载力及变形时,可考虑桁架钢筋的作用,减少预制板下的临时支撑。图1桁架钢筋混凝土叠合板在连接构造方面,桁架钢筋混凝土叠合板受力端多采用伸出胡子筋直接锚固连接,非受力端采用附加钢筋间接锚固连接,如图2 所示;当板的混凝土叠合层厚度不小于10 0 mm且不小于预制板厚度的1.5倍时,支承端(受力端)内纵向受力钢筋可采用附加钢筋间接锚固方式连接,但应满足国家现行标准的特殊构造要求。2预应力混凝土叠合板预应力混凝土叠合板又称“预应力薄板叠合板”,是在预制预应力实心薄板上现浇一层一定厚度的钢筋混凝土形成的整体受力的叠合楼盖,如图
6、3 所示;预制预应力薄板的预应力主筋即是叠合楼板的主筋,上部混凝土现浇叠合层仅配筋负弯矩钢筋和构造钢筋;该板有效规避了普通混凝土叠合板底板薄,吊装运输过承重预制底板容易开裂的问题。该楼定稿日期 2 0 2 2-0 5-3 1【作者简介 唐丽娜(19 8 9 一),女,硕士,高级工程师,一级注册结构工程师,从事装配式建筑和建筑新材料研发设计工作。243建筑设备与建筑材料充分利用钢筋强度时:0.6 1ab设计按铰接时:0.3 5/ab四川建筑第43 卷第4期板面筋在端支座应伸至梁外侧纵筋后弯折,当直段长度la时,可不弯折业6 2 0 0业6按具体结构设计确定登合屋且过梁(墙)中线15梁中线5d,且
7、至少到梁中线叠合粱或现浇染(a)受力钢筋伸出胡子筋直接锚固连接板底连接纵筋A15叠合梁或现浇梁15d预制墙或现浇墙5d,且至少到梁(墙)中线(b)非受力钢筋附加钢筋间接锚固连接图2 桁架钢筋混凝土叠合板连接构造示意板的预制底板标志宽度为12 0 0 mm、6 0 0 m m 厚度通常为50mm、6 0 m m;叠合层厚度通常为6 0 mm、7 0 m m、8 0 m m、9 0mm;跨度为常为3 6 m之间,适用于旅馆、办公楼、学校、住宅、医院、仓库、停车场、多层工业厂房等房屋,但不宜用于有振动的楼板。国家现行标准有JGJ369-2016预应力混凝土结构设计规范、GB/T16727-2007叠
8、合板用预应力混凝土底板0 6 SC439-1预应力混凝土叠合板(50 mm、6 0 m m实心底板)等。图3 预应力混凝土叠合板预应力混凝土叠合板设计生产过程中,应注意考虑预应力造成的楼板反拱位移。在连接构造方面,其受力端采用预留胡子筋进行直接锚固连接,非受力端采用附加钢筋间接锚固连接,如图4所示。3PK 板PK板全称“预制预应力带肋底板混凝土叠合板”,是将底板制作成预制带肋预应力薄板,肋上预留孔洞,施工吊装就位后,在肋上洞内穿置横向钢筋,并在底板各拼缝处布置附加钢筋,然后再浇筑混凝土叠合层形成整体受力的预应力混凝土叠合楼板。该板有效规避了预应力混凝土叠合板的预制板刚度小、施加预应力造成板跨反
9、拱值难以控制、叠合244底板90290墙宽或梁宽图4预应力混凝土叠合板连接构造示意2 (单位:mm)附加通长构造钢筋:直径4面抗剪弱等问题。PK板经历了三代的发展:第一代“PKI”型板,采用矩形混凝土肋,肋孔为矩形,刚度较大,承载力也较大;第二代PKII型板,采用T形混凝土肋,肋孔为椭圆孔,刚度非常大,承载力也非常高;第三代“PKII”型板,采用混凝土钢管桁架肋,刚度适中、承载力适中、宽度大、生产效率高、方便穿插管线,如图5所示。(a)PKI型板(c)PK I I 型板图5PK板PKI和PKII板常用跨度为3 9 m,单肋底板宽度常为500mm、6 0 0 m m,多肋板由单肋板组成,标志宽度
10、常为12.4m。跨度不大于3.3 m时,宜采用PKI型板,底板厚度为30mm;跨度不小于3.6 m时,宜采用PKII型板,底板厚度根据跨度不同分别为3 0 mm、3 5m m、40 m m。PK I I I 板常用跨度为2.1 8.4mm,预制底板厚度常为40 mm,宽度常为1m、1.5mm、2.1m m。目前,国家现行标准有JGJ/T258-2011预制带肋底板混凝土叠合楼板技术规程、14G443-2014预制带肋底板混凝土叠合楼板、T/CECS722-2020钢管架预应力混凝土叠合板技术规程等。其连接构造采用附加钢筋进行间接锚固连接,如图6 所示。4双T板双T板全称预应力混凝土双T板,是一
11、种先张法预应力混凝土梁板一体化构件,由宽大的面板和2 根窄而高的肋组成的单向受力板,如图7 所示。双T板肋宽度常为10 0 mm,面板厚度一般为50 mm,面板宽度常为2 m、2.4m、3 m,双T板截面高度常为3 50 7 0 0 mm(最高可达9 6 0 mm),跨度常为9 18 m、最大可达3 0 m以上。其翼缘厚度分等厚度和变厚度2 种,按沿跨度方向的整体截面形式不同又可分为等截面双T平板和双坡变截面双T板。双T板虽然受力性能好,安装速度快,但由于截面高度(b)PKII型板唐丽娜,章一萍,周练,等:现有装配式楼板产品应用研究与探讨附加短钢筋现浇层支座负筋09-05+210底板穿孔钢筋预
12、制混凝土梁梁宽(a)PK I 板、PKII板连接构造叠合层支座钢筋10#底板板端梁宽或墙凰(b)PKII板型图6 PK连接连接构造示意(单位:mm)131预埋钢板(设计确定)1006虫124钢筋混凝土构造柱10底板板端底板端部连接钢筋墙或梁倒T型梁100(a)干式连接620086,与构造柱伸出钢筋焊接,也可绑扎搭接,搭接长度不应小于1.6 la双T板圈梁锚入圈梁l砌体墙(b)叠合层连接图8 双T板连接构造示意5 (单位:mm)图9 SP板SP板最大跨度可达18 m,常规宽度主要有1.2 m、2.4m图7 双T板偏大,其主要用于公共建筑、厂房、仓库、冷库、重荷载工业建筑、停车场建筑等大跨度楼(屋
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