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摘要:装配式结构相比于与传统的现浇混凝结构可以节省大量的人力、物力,对工程质量、工期的控制也有着突出的优势,社会效益和经济效益显著。本文以研究叠合楼板与预制楼梯在现浇剪力墙结构中的应用为主要内容,通过设计方面的系列优化,解决和完善装配体系在制作、安装、节点控制过程中遇到的实际问题,满足施工现场的装配的要求。
关键词:叠合楼板;预制楼梯;剪力墙结构;相关设计;混凝土
一、叠合楼板
1、叠合楼板介绍
混凝土叠台楼板作为装配式住宅结构的一部分,是预制和现浇相结合的一种结构形式。叠合楼板在工厂制造,机械化程度高,易于保证质量,采用流水作业生产速度快。
2、叠合楼板的设计相关要求
2.1影响叠合面受剪承载力的因素
2.1.1叠合面位置的高低
主拉应力是造成叠合面开裂的主要原因,而主拉应力的大小则主要取决于叠合面位置的高低,叠合面位置越低,离中和轴的距离就越远,由外荷载产生的弯曲应力就越大,因而主拉应力就越大,对叠合面的受力就越不利,越容易产生叠合面裂缝。
2.1.2叠合面的粗糙程度
叠合面的受剪承载力主要取决于后浇混凝土与预制混凝土间的粘结强度,因此,保证叠合面的粗糙程度,对于增加新老混凝土间的粘结强度,分散叠合面微细裂缝的集中扩展,阻止叠合面局部水平裂缝的进一步开展,从而保证叠合面的粘结能力和叠合板的共同工作,都是十分重要的。
2.1.3混凝土强度等级
预制底板的斜截面抗裂度对整个叠合面的受剪承载力影响较大,而影响斜截面抗裂度的主要因素之一就是混凝土的强度等级,预制底板的混凝土强度等级愈高,其抗拉强度就越大,斜裂缝的出现就越迟,因而可推迟叠合面裂缝的出现,提高叠合面的受剪承载力。
2.2叠合楼板的设计要求
2.2.1房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。厨房、卫生间可采用现浇楼板。
2.2.2叠合板的预制板厚度不宜小于60mm,现浇层厚度不宜小于60mm;叠合板的预制板搁置在梁上或剪力墙上的长度分别不宜小于35mm和15mm。
2.2.3预制混凝土叠合板当跨度超过5m或悬挑板负筋伸入时,叠合板周边1/4跨或悬挑板负筋范围内,预制板应设置伸入现浇层的界面抗剪连接钢筋。该抗剪连接钢筋直径不小于Φ6,中心间距不应小于600mm,伸入现浇层不应小于40mm。
3、叠合楼板的经济和社会效益
3.1经济效益
叠合板与现浇楼板相比,可减少现场浇筑混凝土量及支撑工作量的85%,现场配筋工作量减少80%,全部现场工作量减少45%~55%。叠合楼板与全预制装配式结构相比,预制楼板的厚度薄,重量轻,可用轻型起重机吊装,运输和吊装重量减少60%。除此之外,叠合板式混凝土剪力墙结构中预制楼板还可以大大节约模板,此处预制板既是构成叠合板的组成部分,又可起到模板的作用。
3.2社会效益
通过叠合式混凝土剪力墙结构体系的运用在楼板施工过程中节约大量人力及物力,施工操作便捷,工效高,工期短,质量高的特点,并有较好的性能价格比,社会效益显著,具有广阔的推广应用前景。
4、叠合楼板需要解决的问题
说明:剪力墙、电梯井、楼梯部位墙体现浇,仅叠合楼板、阳台和楼梯段预制。
4.1设计方面
①需要在设计前应考虑开间、进深能够适宜叠合楼板的生产及安装。平面布局简单大方,户型宜左右对称。
②设计中每层楼板标高应统一,结构设计尽量避免出现局部升降板,上返、下返结构。
③叠合楼板中对于桁架钢筋的具体设置要求,如距离板边得起步距离,桁架筋间距要求等。
④叠合楼板与现浇剪力墙的具体节点构造做法,叠合楼板板间接缝的具体构造做法等要求。
⑤局部的现浇楼板与预制楼板的连接部位的节点设计与施工处理。
⑥现浇剪力墙和梁柱的砼强度等级、叠合楼板后浇层的砼强度等级差异问题。
⑦为了提高模板的通用性,楼板底部钢筋间距宜相等。
4.2生产和安装方面
①必须保证现浇剪力墙的钢筋位置的准确性,尤其是保护层的控制要到位,以免叠合楼板在与剪力墙搭接时出现钢筋互相碰撞,叠合楼板搭接不到位等问题。
②现浇剪力墙的浇筑高度必须控制到位,按照混凝土施工方案要求应该浇筑到楼板标高上15mm部位,弹线用云石机切割整齐,用以保证叠合楼板的平整度和两者之间的接缝紧密程度。
③在安装过程中,对叠合板支撑杆件的荷载验算;对叠合板承载力的验算。
二、预制楼梯
1、预制楼梯介绍
预制楼梯属于装配式住宅中的部品构件,生产时将楼梯滴水线、楼梯栏杆预埋件、防滑条、护角筋等全部预制的混凝土预制构件。
2、预制楼梯的设计相关要求
2.1预制楼梯宜配置连续的负筋,最小配筋率为0.15%,分布筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm。
2.2预制楼梯的楼梯梁、梯段板、平台板钢筋伸入支座长度应满足受力所需的锚固及构造要求。梯梁宜采用倒T形梁,梯段和平台板应在梯梁现浇层内锚固,其中负筋锚固长度不应小于la,底筋锚固长度不应小于20d。
3、现阶段发展中心对于预制楼梯的初步认识
3.1把梯板从楼梯中拆分出来,采用整块预制。梯板安装完毕后,节点部位随休息平台板、梯梁一起浇筑混凝土。
3.2楼梯的拆分位置为每层的平台梁处。
3.3预制楼板深入现浇支撑构件内的支承长度不宜小于20mm,也不宜大于30㎜。
3.4节点拆分(一)
1)预制梯板内的纵向受力钢筋从板端伸出,锚入支承梁的现浇层中,上部钢筋锚固长度不应小于la,下部钢筋锚固长度不应小于5d。
2)预制板搁置在梁上的长度不小于15mm。
3)休息平台板、梯梁钢筋的锚固、连接方式与现浇结构相同。
预制楼梯连接节点(一)注:填充部位为现浇结构
3.5节点拆分(二)
1)预制梯板内的纵向受力钢筋从板端伸出,锚入支承梁的现浇层中,上部钢筋锚固长度不应小于la,下部钢筋锚固长度不应小于5d。
2)预制梯板搁置在梁上的长度不小于15mm。
3)休息平台板、梯梁钢筋的锚固、连接方式与现浇结构相同。
预制楼梯连接节点(二)注:填充部位为现浇结构
4.2预制楼梯需要解决的问题
备注:剪力墙、电梯井、楼梯部位墙体现浇,仅叠合楼板与楼梯段预制。
4.2.1设计方面
①需要在设计前应考虑楼梯的设计适宜预制,楼梯段及楼梯踏步的长度、宽度宜统一,增加预制效率和减少模具的浪费。
②由于预制楼梯为梯段板和休息平台的一部分预制,梯梁和剩余的休息平台板现浇,所以结构设计中应考虑梯梁与梯段板有一定的距离,设置在休息平台的适宜位置。
③预制楼梯与现浇部位连接的具体节点构造做法。
④剪力墙的砼强度等级、预制楼梯后浇部位和预制楼梯的砼强度等级差异问题。
4.2.2施工和安装方面
①必须保证现浇剪力墙中的休息平台钢筋预埋位置的准确性。
②楼梯现浇部分模板支撑的加固和标高控制需到位。
三、结论
本文通过总结叠合楼板与预制楼梯在设计过程中需要注意的问题,详细分析了构件的受力形式、界面特征、节点拆分等技术措施,很好的解决了构件使用安装过程中在界面处理、连接方式、以及拼缝设置等一系列问题,为以后的生产、安装施工作业提供了指导。
参考文献
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