解决方案与案例

浅析预制叠合板优势及应用

  摘要:随着建筑业的产业化发展,慢慢的变多新型节能型的建筑结构及形式和材料得到了推广和运用,其中叠合板式结构在欧洲和别的工业发达国家中普遍的使用。本文就工程人防地下室的施工全套工艺流程,浅谈预制叠合板式人防地下室结构实施工程技术的应用。

  随着装配式建筑的发展,叠合板的使用也慢慢变得广泛,诸多学者对叠合板的构造及受力性能做了研究:吴方伯等提出了一种针对带肋钢筋混凝土叠合双向板,并引入等效跨度比概念,使得双向叠合板可以简化为各向同性的板进行计算,为简化叠合板的设计提供参考依据。黄海林等结合带肋钢筋混凝土叠合板的受力特性,针对目前实际工程在设计中存在的问题并提出建议。王元清等。通过试验验证了钢筋桁架混凝土叠合板的承载性能,为此类叠合板有限元分析提供参考,也为其在实际工程中推广应用提供理论依据。

  建筑业作为国民经济的支柱产业,要切实贯彻中央城市工作会议提出的“使用、经济、绿色、美观”的建筑方针,发展新型建造模式,大力推广装配式,由此传统的建筑施工生产方式缺点亟须解决。但我国的建筑业发展晚,尤其是建筑的工业化发展水平较低,有技术水平有待提升,劳动力密集、施工效率低,产业链割裂等痛点。而改变传统建筑业现浇混凝土建造方式,缓解逐步显现的资源、环境、人口等与社会快速地发展的矛盾,实现住宅建筑产业化是不可逆转的趋势。住宅产业化概念最早于上世纪70年代日本提出,意为要改变传统建筑建造模型全力发展装配式结构,其含义主要为:住宅建筑标准化、工业化、生产经营一体化、住宅协作服务社会化。传统全现浇住宅结构整体性好、抗震能力好和刚度大,但其存在建造时间长、现场作业建筑结构质量保障差、建筑材料用量浪费等缺点,正是这些明显的缺点阻碍建筑产业化的实现。而装配式预制结构有着施工工期缩短,劳动需求量少,环保节能等优点。在高层建筑装配式预制结构中使用叠合构件能够保证楼盖结构的完整性,最大限度减少施工现场模板和支撑的使用。桁架钢筋混凝土叠合板是目前有关装配式预制楼板构件应用最为广泛的叠合板之一[1]。但其具有二阶段制作和二次受力的特点,受力情况不同于传统建造模式。由此在施工阶段对桁架混凝土底板和叠合板的使用阶段的受力分析显得很重要。按照国标规范设计应用于实际工程还是会有部分工程问题底板出现开裂,因此需研究叠合板各钢筋参数和构造形式达到优化效果,对装配式建筑叠合板的发展有重要意义。装配式建筑的建造是一个系统工程,相比以往的设计施工方式,各参于的施工和设计单位协同性低、预先制作的构件内部配筋复杂、由图纸理解设计意图困难、现场施工关键部位难定点,因此传统的项目设计工作模式已经不能与之适应难以达到预制装配式住宅的高要求。选择信息化技术能够加强各参建方的协同性,在装配式设计阶段结合BIM技术来完成预先制作的构件深化设计,可以有效提升这些工作的效率。

  依照建筑、结构、设备施工图图纸,精装修图纸,根据图纸点位图,确定管线留洞、埋件留洞等预留洞口,还有钢筋核查,构件间碰撞检查。此阶段的工作本项目是使用基于Bentley三维平台Microstation的Prostructures软件来完成的,此软件能快速准确的布置钢筋和混凝土,可以很好地完成构件深化的所有工作。由建立的三维模型可以方便直观地看到构件几何尺寸和材料属性。

  期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制墙模型和预制板模型均采用标准库文件修改,按文件model分开建模,图中表示符号、文字等图层设置要正确。在进行构件建模时依照规范和图集,在预制底板建模时要考虑吊环位置和承重力。构件模型预埋件位置要准确,与钢筋位置是否碰撞,带窗墙总装模型,这些每一个构件模型用作预制构件切图模型,是构件图纸的基础。在进行这些建模时,参考项目通用模型,如楼板吊点、桁架、接线盒及墙板的埋件、外架等,将库文件通用模型考至文件目录下对应位置,方便快捷的完成构件模型深化设计。在预制墙体上需要留洞的有:墙体开关插座预埋接线盒、给水管在墙体内预留凹槽、横向管线穿梁、墙留洞等。楼板留洞位置:烟风道留洞;竖向排水管留洞,立管留洞比管径大一号,一般是De110立管,留洞D160;其他水管(地漏、洗脸盆、马桶、浴缸等)在板上预埋止水节;灯具、开关、烟感报警、接线盒等电气预埋。此外将深化设计完成的模型链接参考到同一个Model中,进行模型拼装和检查,要保证模型相对位置要准确,高度变化应区分出来。根据组合模型检查钢筋碰撞问题:预制墙伸出水平筋是否碰撞;预制梁伸出钢筋是否过长;预制板伸出钢筋是否碰撞。

  叠合板CJB1、CJB2、BCJ1三类叠合板中均设置A80桁架钢筋以增加叠合板的刚度,上、下弦钢筋和底板钢筋直径分别为10、8mm,腹杆钢筋直径为6mm,桁架高度为80mm。试验中在桁架的上下弦钢筋和底板钢筋分布筋上粘贴应变片,各个测点的钢筋应力在加载过程中的荷载-应变曲线。由于应变片贴在钢筋上表面,所以,在荷载达到25kN之前,钢筋的应力为负值。从CJB1叠合板的钢筋荷载应力曲线的走势来看,与荷载挠度曲线kN之前,钢筋的荷载的应力曲线基本呈线性增长,且各个钢筋的应力差别不大。这也表明,在混凝土开裂,由混凝土与钢筋共同作用,板内钢筋的应力均较小。当荷载达到25kN时,板底慢慢的出现裂缝,钢筋的应力开始急剧增加。继续加载,钢筋的应力快速增长。可以观察到,靠近跨中的钢筋应力发展较快[2]。从XJB1叠合板的钢筋荷载应力曲线的走势来看,在荷载达到18.75kN之前,钢筋的荷载的应力曲线基本呈线性增长,且各个钢筋的应力差别不大。这也表明,在混凝土开裂,由混凝土与钢筋共同作用,板内钢筋的应力均较小。当荷载达到25kN时,钢筋的荷载的应力曲线又呈线性增长,并板底开始有裂缝,钢筋的应力开始飞速增加。继续加载,当荷载达到56.25kN时,钢筋的应力迅速增加,出现钢筋开始屈服。

  叠合楼板的安装铺设顺序应按照板的安装布置图进行,上面有各个板的编号及位置;运输通道的支撑要在与其平行的其他轴线的楼板安装后,吊车后撤一定距离再安装支撑和吊装楼板。板在车上堆放次序是由生产厂商按照施工现场的吊装顺序考虑了运输条件来决定的,每块板都可以查到板号和相应的信息,与板的布置图可以对上;楼板吊装前应将支座基础面及楼板底面清洗整理干净,避免点支撑;刚开始先吊装铺设边缘窄板,然后按照顺序吊装铺设接下来的板。每块板在起吊的时候至少要有4个吊点,吊点位置为格构梁上弦与腹筋交接处,距离板边为整个板长的1/4~1/5之间;需要专用索链和4个闭合钓钩,平均分担受力,多点均衡起吊,单个索链长度为4m,这样做才能够避免受太大的斜向拉力。

  预制叠合板式人防地下室结构实施工程技术,采用叠合板结构体系,具有工业化、标准化程度高、精度好、效率高等特点,设计简单,施工方便快捷,且对环境影响小,可极大地提高工程建设的工业化、产业化程度。与传统结构比较,节省工时20%左右,且叠合板采用预制施工,与现浇楼板结构相比,可有实际效果的减少建筑垃圾和粉尘、污水排放、降低建筑噪声,有着非常明显的质量及节能减排优势。因此该体系是一种极具未来市场发展的潜力的绿色结构体系,推广价值很大。