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叠合板设计规范要求与生产质量的控制

打印 0条评论来源:安徽裕祥建筑科技有限公司 作者:张云放

摘要:自2010年以来,我国在预制混凝土结构的工程应用以及相关技术标准体系和标准设计体系建设都呈现出了快速发展的局面。随着预制混凝土技术应用的建筑类型的扩展,预制构件也会得到更好地发展,其中叠合板作为一种混凝土预制构件,目前大量应用于国内装配式建筑施工,本文主要是结合对叠合板节点设计以及施工过程中质量把控,提出一点见解,为叠合板生产厂家提供借鉴和指导。


关键词:叠合板;设计规范要求;生产质量的控制


一、什么是叠合板


叠合板是预制和现浇混凝土相结合的一种较好结构形式。由预制预应力薄板与上部现浇混凝土层结合成为一个整体;其中,薄板的预应力主筋即是叠合板的主筋,上部混凝土现浇层仅配置负弯矩钢筋和构造钢筋,预应力薄板用作现浇混凝土层的底模,不必为现浇层支撑模板。薄板底面光滑平整,板缝经处理后,顶棚可以不再抹灰。因此叠合板具有现浇楼板的整体性、刚度大、抗裂性好、不增加钢筋消耗、节约模板等优点。因此,这种叠合构件被大量应用于国内装配式建筑中。


二、设计规范要求


1、厚度要求


按照国家规范《混凝土结构设计规范》GB50010要求,叠合板的预制板厚度不宜小于60mm,后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm。那么,叠合板中的预制板是否越厚越好?有些人认为,叠合板太薄容易开裂,甚至会断裂。但是,作者认为这个观点是不对的,主要是考虑到以下因素:


(1)预制板中的桁架钢筋可以增加平面外刚度,减少运输和吊装施工期间的挠度变形,确保了起吊运输浇筑时构件的安全;


(2)预制板加厚对于提高承载力的帮助并不大,反而会增大叠合板的重量,增加吊点承受的荷载,这对于起吊更加不利。


(3)叠合板的预制板防渗漏能力有限,楼盖的防渗漏性能主要取决于现浇叠合板的质量,加厚底板于事无补;


(4)叠合板预制板只配有一层双向钢筋,若只增加预制板厚度,将会增大由温差引起的应力,从而使混凝土更加容易开裂产生裂纹。


因此,在实际设计过程中,预制板的厚度一般以60mm为宜。


叠合板的预制板设置桁架钢筋构造示意

1-预制板;2-桁架钢筋;3-上弦钢筋;4-下弦钢筋;5-格构钢筋


2、接缝设计要求


叠合板的整体受力性能介于可以按板缝划分为单向板和整体双向板,与楼板的尺寸、后浇层与预制板的厚度比例、接缝钢筋数量等因素有关。板缝接缝边界由于是后浇形式,不等同于整体式,因此主要传递剪力,在传递弯矩性能方面较差,在没有可靠依据时,可偏于安全地按照单向板进行设计,接缝钢筋按构造要求确定,其主要目的是保证接缝处不发生剪切破坏,控制好接缝处裂缝延伸。


单向叠合板板侧接缝构造图


当叠合板遇到跨度较大、有相邻悬挑板的上部钢筋锚入等情况,叠合面上会受到外力温度等变化,会使截面产生较大的水平剪力,因此,需配置界面抗剪构造钢筋来保证水平面的抗剪能力。当没有桁架钢筋时,需配置抗剪钢筋,如马镫形状钢筋,且钢筋直径、间距及锚固长度应满足叠合面抗剪的要求,具体构造形式如下:


后浇带形式接缝(板底纵筋弯折锚固)


双向叠合板板侧的整体式接缝既要避开最大弯矩截面又要避开最大受力处,接缝可采用后浇带形式。在预制构件之间及预制构件与现浇及后浇混凝土的接缝处,当受力钢筋采用安全可靠的连接方式,且接缝处新旧混凝土之间采用粗糙面、键槽等构造措施时,结构的整体性能与现浇结构类同,设计中可采用与现浇结构相同的方法进行结构分析,并根据相应规范的相关规定对计算结果进行适当的调整,具体构造形式如下图所示:


后浇带形式接缝(板底纵筋直线搭接)


后浇带形式接缝(板底纵筋末端带135°弯钩搭接)


后浇带形式接缝(板底纵筋末端带90°弯钩搭接)


3、桁架钢筋混凝土叠合板中桁架筋要求


桁架叠合板是最常用的楼板形式,与大多现代房屋建造技术与构配件一样,桁架叠合板也是“舶来品”;桁架筋做为桁架叠合板最主要组成之一,其作用有以下几点:


(1)增加叠合板刚度,由于楼板厚度较大,桁架筋可以明显提高楼板的刚度;


(2)增加叠合面受剪能力,但这个不是太明显,对于常规居住、办公楼荷载的叠合楼板,不配抗剪钢筋的叠合面仍满足受剪计算要求;


(3)做为施工中的“马镫”;


(4)起吊用的吊点;


(5)做为双向板钢筋辅助钢筋,可以间接实现横向受力钢筋传力筋,如下图所示:



按照《装配式混凝土结构技术规程》 JGJ1-2014规范中,桁架钢筋混凝土叠合板应满足下列要求:


1)桁架钢筋应沿主要受力方向布置;


2)桁架钢筋距板边不应大于300mm,间距不宜大于600mm;


3)桁架钢筋弦杆钢筋直径不宜小于8mm,腹杆钢筋直径不应小于4mm;


4)桁架钢筋弦杆混凝土保护层厚度不应小于15mm。



4、叠合板支座节点要求


按照规定叠合板中预制板锚固筋不得弯90°,更不得在吊装前将其压于板下,如果现场施工处理不当,容易使预制板板端钢筋产生疲劳效应,导致锚固筋间距不一,上下不在同一标高线上,严重影响结构受力,因此,怎么才能解决预制板支座部位结构钢筋的节点处理问题,很值得我们去深思。其中,当预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支承梁或墙的后浇混凝土中,锚固长度不应小于5d(d为纵向受力钢筋直径),且宜伸过支座中心线,具体构造要求如下所示:

预制板留有外伸板底纵筋支座连接构造


预制板留无外伸板底纵筋支座连接构造


三、生产过程中质量的控制要点


1、桁架筋高度


桁架筋作为叠合板中预制板必不可少的组成之一,无论是对增加预制板刚度,还是对构件起吊、安装,都起到很大作用,因此,在生产过程中,既要控制好桁架筋型号符合图纸以及规范(如下表)要求外,也要严格控制好预制板成型后桁架筋高度;在设计要求中,桁架筋上弦还要绑扎单层钢筋,如果桁架筋高度超出设计要求要求,会导致在满足最外层钢筋保护层要求的前提下,会导致楼板加厚,会使楼层高度减少,无法达到楼房使用条件,影响工程质量。


桁架偏差允许值


2、预埋尺寸


叠合板中,有很多预埋件,例如:线盒、预留孔、预留洞等,如果生产过程中,预埋尺寸发生严重错误,会导致现场施工过程中,线管、消防管无法安装,甚至要重新开口预埋,以下是规范要求预埋偏差范围:


预埋件偏差允许值


3、底板几何尺寸


叠合板的底板设计规范要求,可以按照双向板、单向板进行设计,但无论采用哪种设计,底板与梁或墙搭接应不小于1cm,再加上底板水洗深度不小于4mm,如果不严格控制好底板外形尺寸,会导致底板偏小,无法与梁或墙进行搭接,增加施工难度,因此,控制底板外形尺寸尤为重要,规范要求底板外形尺寸偏差如下:


双向板底板尺寸偏差允许值(mm)


单向板底板尺寸偏差允许值(mm)


4、外漏钢筋长度


叠合板中预制板板侧外露钢筋连接形式有2种,分别是支座连接、后浇带连接;底板板侧外露钢筋采用支座连接时,其外露钢筋长度至少要满足5d(d为外伸钢筋直径)且过梁或墙中心线,当底板的板侧外露钢筋过短,会不满足规范设计要求,影响整体结构性能;底板板侧外露钢筋采用后浇带连接时,其外露钢筋长度要满足后浇带宽度-10mm,当底板的板侧外露钢筋过短,会不满足规范设计要求,影响整体结构性能,过长会导致底板侧钢筋无法放置到后浇带中,尤其当外露钢筋带有135°或90°弯钩,更难放进后浇带中,且现场处理起来更加复杂,增加施工的难度;综合以上所述,可以看出控制好外漏钢筋长度尤为重要,其长度控制在±5mm以内是符合规范要求。



5、粗糙面深度


叠合板的底板面上表面及从表面都应设置粗糙面且粗糙面深度不应小于4mm,如果粗糙面深度过浅或达不到规范要求,会导致底板无法跟现浇层混凝土有效的连接,达不到设计规范中“等同现浇”的效果,因此,在构件生产过程中要严格按照要求,控制好粗糙面深度。



结语


随着我国装配式建筑的不断发展,构件种类不断增多,但我们往往会忽视那些最基本的东西,许多构件质量问题也随之衍生而来,因此,通过本文可以让大家更多的去了解叠合板,提高大家对叠合板的认知力和知识,从而,能够在生产过程中减少构件质量缺陷,生产成优质的产品。


参考文献

[1]GB/T51231-2016,装配式混凝土建筑技术标准[S].

[2]陈华柱,2014年,预应力混凝土叠合板施工技术及质量控制.

[3]GB/T16727-2007叠合用预应力混凝土底板[S].中国标准出版社.2007

[4]混凝土结构过程施工质量验收规范GB50204-2002. 2010年版中国建筑工业出版社

[5]DBJT05-275,装配式预应力混凝土叠合板[S].

                       

(责任编辑:何雯丽)




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