浅析预制叠合楼板在高层住宅中的应用

浅析预制叠合楼板在高层住宅中的应用

湖南省第三工程有限公司湖南湘潭411100

摘要:随着国家人口红利的消失,环保要求与资料浪费的矛盾日益凸显,建筑工业化在国家政策的推动下,得到进一步的推进与发展,成为建筑行业新的发展趋势。预制叠合楼板因其安装、施工方便,节约模板和支撑,绿色环保,同时能较好的保证板的平整度而成为水平预制构件的首选,但施工工艺和施工精度较高。本文围绕某高层住宅楼层使用的预制叠合楼板,从其概念及特点出发,阐述了混凝土叠合楼板在高层住宅中的应用方法,以供参考。

关键词:装配式;预制叠合楼板;高层住宅

本文结合某装配式高层住宅工程的设计经验,阐述了装配式建筑中混凝土桁架叠合楼板的技术应用。

装配式高层住宅中常用的预制水平构件主要包括预制叠合楼板、预制楼梯、预制阳台板、预制空调板和预制叠合梁,与传统的现浇构件相比,装配式建造技术具有很大的优越性,除了更好地控制构件的养护质量外,还可以减少现场施工作业内容,如模具支撑和钢筋绑扎等,不仅提升了建筑整体质量,而且减少了材料的浪费以及工程作业对环境的污染,本项目在工程设计前期充分融入了装配理念和技术,给后期结构设计带来了极大的便利,主要体现在混凝土叠合楼板标准化程度高,规格型号少,并进行了拆分后的模型设计,充分体现了预制装配的优点。

1工程实例概况

该项目由16栋一类高层住宅组成,总面积22.91万平方米,该项目住宅结构形式均为框架-剪力墙结构,平面标准化程度高。主要预制范围为标准层及屋顶层(不包括屋面),均采用预制混凝土叠合板、预制楼梯及楼梯“T”梁,建筑竖向结构均为现浇。

2混凝土叠合楼板的特点

根据叠合板的力学性能,将预制混凝土叠合楼板分为预应力叠合楼板和桁架叠合楼板,两者的主要区别来自于受力钢筋是否加设预应力,预应力混凝土叠合板因其较低的含钢量,具有比非预应力叠合板有更好的经济性,但不适用于开孔较多的楼板,两者的安装方式无大区别。应先在预制叠合板下方设置可靠的支撑,再进行吊装就位。施工阶段的荷载将全部由支架支撑,预制叠合板在楼板中可起到现浇混凝土模板的作用,后浇部分砼达到了标准强度后,拆下支架,形成整体受力的楼板。在本工程中,从项目经济性分析后,选择采用预应力混凝土叠合楼板,混凝土叠合楼板按受力方向分为双向板和单向板,双向叠合板的力学性能略优于单向叠合板,但为了保证工厂标准化生产、运输和现场吊装的便捷性,本项目主要采用单向板进行设计。

3混凝土叠合板结构的应用

3.1主体结构设计

叠合板结构与现浇板结构在设计上存在一定的差异。首先,根据叠合板的特点和工程结构的布置,确定平面拆分方案。厨房和卫生间的地板有许多预先预留的孔,采用单、双向桁架叠合楼板,地板周围由普通的现浇楼板和卧室和客厅的地板加强。为了减小板的计算跨度,将单向板沿大板的短边放置,节点的位置应避免最大弯矩。

考虑到施工阶段的荷载,混凝土叠合板需由支架受力,单向板被叠加在矩形板的厚度上,由于现浇部分的存在,它具有双向应力特性,随着跨度的增大,双向力效应更加明显。由于叠合板的力学性能比较特殊,所以预制板应按照叠层背板的厚度,根据预应力单向板进行设计,钢筋的另一个方向应该是根据它的相应的跨度设计,它的设计应该是根据双向板进行,后浇混凝土是根据单向板和双向板设计。

楼梯间内未相互搭接的预制构件,钢筋可根据普通楼梯设计,只需注意预制楼梯应锚固定到现浇梁中。

3.2叠合板抗震构造

高层建筑混凝土结构技术规范中,由于叠合板是高层住宅,所以高度接近现浇楼板(70m)的高度。应该采取一定的措施提高叠合板的整体性能,让楼板的刚度也得到保证,于此同时,才能保障建筑空间的整体性能和水平力的有效传递。

钢筋加设预应力的稳定性是影响叠合板完整性的关键因素。因此,该工程的现浇层均等于70mm,比相应的预制板厚度略大。本项目的水平构件不涉及抗震要求,故未进行相关设计考虑,未加设抗震钢筋。

3.3混凝土叠合板的设计优化

预制叠合板标准化设计的思路是用单向板的非出筋固定模数宽度-一般为2.4米或3米-设计合适的长度方向。以这种方式,一般长度需要控制在2.2m~5.4m,通过叠合板的形状,可以采用固定间距宽度对钢筋进行加工,只需要现场剪切合适尺寸和单加开洞等加固钢筋,桁架钢筋也可以直接放置在焊接网杆的上方,可以减少了手工绑扎过程。

一般建筑中每个受力跨度内拆分为同一方向奇数块叠合板构件,可以有效保证受力的跨度中心薄弱位置,既非单向板的密拼位置,也非双向板的后浇位置,有效减少板中开裂现象。

3.4混凝土叠合楼板在高层住宅中的应用中进场检查验收

预制构件的检验分为主控项目和一般项目,共包含:长(高)、宽、厚、对角差、表面均匀度、侧向弯曲、埋置部位尺寸、护孔位置、套筒、螺栓、主杆长度、主杆保护层厚度等内容。构件进场前应对构件的相关合格资料予以核对,在吊装前应对图纸中构件的重量、起吊方式、安装方向、预埋件的搭接形式及其作用进行充分了解,以保证安装的可靠性。

4混凝土叠合板结构的优点

与传统现浇混凝土结构相比,混凝土叠合板结构具有以下优点:(1)楼板中间的钢筋含量比较少,用力单向板的弯曲程度虽然是根据设计而在单项增加的,但是在使用钢筋的时候,钢筋数量可以减少。(2)由于预应力钢筋楼板的抗裂性得到了一定程度的提高,标准养护能大大提高预制混凝土质量,所以楼板具有较好的抗裂性。(3)工期缩短,现场的施工条件得到了一定的改善。叠合板的制作不占用施工工期,尤其是不浪费北方冬期作业时间。在结构上,现场的吊装工作有所增加,但是底板的钢筋操作数量可以减少,现浇混凝土的工作量也有所减少,节省了工期,节约了材料,提高了现场施工条件。(4)机械化程度高,部件质量容易保证。叠合板是在机械化程度比较高的工厂制造,因此,可以保证构件的质量。(5)节约人工成本。由于许多作业是机械地完成的,现场劳动输入可以减少。

5结束语

近年来,我国经济发展迅速,尤其是住宅建筑的规模已达到前所未有的规模。同时,传统现浇的建造方式仍然存在材料浪费、高人工成本、环境污染加重、建筑质量难以控制等诸多问题。预应力复合材料叠合板结构近年来在各类工程中越来越多的应用,属于新型预制装配结构。随着国内建筑工业化的推进,该技术将在住宅产业化领域,得到更为广泛的应用。本文以工程实例为背景,阐述了高层住宅叠合板的结构及工艺优化设计过程,详细介绍了叠合板的结构设计方法和施工措施,并提出了建议,希望能为今后的设计人员提供参考。

参考文献:

[1]郭志红.预制装配式住宅的设计要点分析[J].科技创新与应用,2017,(26):96-97.

[2]叶国仁.BIM技术在预制装配式结构中的应用[J].甘肃科技,2017,(14):85-86.

[3]万一,岳少锋,徐波,曹海斌.装配整体式混凝土剪力墙与叠合楼板施工技术在工程中的应用[J].低碳世界,2016,(25):165-166.

[4]代亚杰.框架结构现浇楼板不均匀裂缝的控制措施[J].黑龙江科技信息,2014,(30):254-257.

[5]杜宇.钢筋桁架楼承板在高空连廊结构中的应用[J].工业建筑,2014,(S1):59-61.

标签:;  ;  ;  

浅析预制叠合楼板在高层住宅中的应用
下载Doc文档

猜你喜欢