空心无梁楼板（共6篇）
空心无梁楼板 篇1
所谓无梁空心楼板, 并不是没有梁, 而是楼板较厚, 梁的高度与板的厚度相同, 以暗梁的形式设置在楼板中, 因此, 称为无梁空心楼板。无梁空心楼板是建筑业十项新技术之一, 是建筑业的革新产物, 目前已经开始在现代城市的大型商业及地下室大量运用, 其以简单的施工工艺和优越的使用功能被市场广泛认可, 并大力推行;无梁空心楼板操作简单, 施工便捷, 可加快施工进度, 减少模板及混凝土用量, 主要运用于商场和地下室, 其设计跨度大, 增加室内净空, 给投资人或使用人大大提高经济价值;同时, 无梁空心楼板在节材、保温隔热和隔音等方面表现突出, 属于绿色建筑产物。
无梁空心楼板的传力体系与普通楼板传力体系大致相同。其传力体系为:楼板→肋梁→暗梁→柱帽→框架柱。
在工程实际运用中, 根据设计不同, 柱帽有明柱帽和暗柱帽, 形状有矩形柱帽和圆形柱帽;模盒的材料也多种多样, 模盒的形状大小各不相同, 模盒还有空心模盒和实心模盒之分, 模盒形状主要有箱型模盒和圆柱体模盒。下面结合项目施工对无梁空心楼板特点予以介绍。
1 本项目概况
本项目无梁空心楼板模盒采用的是无机内置空心模盒, 该模盒属于箱型模盒, 其尺寸有1000×500×350 (h) mm, 500×500×350 (h) mm, 1000×500×200 (h) mm, 500×500×200 (h) mm四种。
本项目无梁空心楼板单跨7.2m, 负三层与负二层板厚320mm, 模盒采用1000×500×200 (h) mm, 500×500×200 (h) mm两种, 负一层板厚为550mm, 模盒采用1000×500×350 (h) mm, 500×500×350 (h) mm两种;负二层、负三层柱帽均为暗柱帽, 负一层柱帽为明柱帽。
本项目负二层和负三层无梁空心楼盖暗梁尺寸为400×320mm, 负一层为400×550mm, 负二层和负三层肋梁尺寸为120×320mm, 负一层为120×550mm。
下图为无梁空心楼板断面图:
2 施工难点
施工中, 由于模盒的密度远小于混凝土, 在浇筑混凝土时如果模盒不能固定, 会导致模盒上浮, 上下混凝土厚度不能满足设计要求, 结构受力无法保证。因此, 无梁空心楼板在整个施工过程中最大的难点是如何通过简单快捷的抗浮设计来达到克服模盒的浮力。
本工程抗浮设计主要采用两种方式:
首先固定模盒。当无梁空心楼板暗梁、肋梁以及楼板底部钢筋绑扎完成后, 沿着模板主楞方向间隔1m采用直径5mm电钻将模板钻孔, 孔洞沿主楞两侧均匀设置。底板钢筋与模板之间垫块设置完成后, 将楼板底部钢筋采用铁丝穿过模板及主楞连接固定, 再将模盒采用铁丝将其绑扎固定在底板钢筋上, 模盒与底板钢筋之间采用成品“高强马凳”将其分隔固定, 最后形成一个整体的稳固体系。
其次浇筑混凝土时进行分层浇筑。第一次混凝土浇筑至将模盒嵌入混凝土50mm处, 以便减轻模盒浮力, 第二次浇筑混凝土是在混凝土初凝前完成, 使其保证楼板混凝土形成一个整体 (见图3) 。
3 施工工艺
3.1 无梁空心楼板施工工艺
架体搭设→模板铺设→模板弹线→暗梁钢筋绑扎→肋梁钢筋绑扎→底层钢筋绑扎→模板主楞与底板钢筋固定→安放高强马凳→安放空心模盒→空心模盒固定→楼板顶层钢筋绑扎→浇筑第一层混凝土→浇筑第二层混凝土→混凝土养护
3.2 施工特点
3.2.1 无梁空心楼板施工优点
由于无梁空心楼板整体为大平面板, 跨度可达为7~8m, 结构规矩没有异型部位, 因此, 搭设模板支撑架体的时间比普通楼板架体搭设时间快1.5~2倍;模板铺设速度比普通模板铺设速度快2.5倍, 并且可以节约模板25%以上, 节约木方10%以上。
同等情况下, 无梁空心楼板与普通楼板相比将大大减少混凝土用量。
例如:本项目7.2m跨度楼板, 屋面覆土1.5m种植屋面, 并设有消防车道。对于普通楼板, 设计板厚180mm, 井字梁, 次梁300×700mm, 主梁350×1000mm;而无梁空心楼板板厚550mm, 内置模盒厚度350mm, 暗梁400×550mm。在相同荷载作用下, 普通楼板钢筋用量一定比无梁空心楼板钢筋用量大。下图为普通楼板与无梁空心楼板对比:
由此可见, 采用无梁空心楼板每平米可节省混凝土0.19m?, 而现代建筑地下车库或大型商业建筑面积往往可到几万平方米, 甚至十几万平方米, 仅混凝土节省的费用就不可估量。后期机电工程施工中, 消防水管、进排气管、给排水管、电缆线等安装都不用绕过梁进行安装, 这不但减少材料用量, 减轻安装难度, 而且在后期容易检修、更换, 不易堵塞或破坏。
3.2.2 无梁空心楼板施工注意事项
无梁空心楼板模盒具有材质轻、强度低、易损坏等特点, 因此在施工过程中避免二次搬运和长时间闲置, 造成材料浪费。在整个无梁空心楼板施工过程中, 需要克服的最大问题在于模盒抗浮设计。因此, 抗浮设计必须切实可行, 并且易于操作。在施工时必须严格按照施工方案的抗浮设计落实到现场, 防止由于模盒浮动导致楼板结构受力不满足设计要求。
4 无梁空心楼板经济及社会效益
无梁空心楼板的突出运用不仅体现在施工过程中, 更突出的体现在后期使用过程中。无梁空心楼板跨度大, 在使用过程中, 使用者可根据自己不同需求做不同使用。这种大跨度、大空间结构尤其针对地下室车库和大型商场等公共设施利用非常频繁, 而且与普通楼板相比, 在相同的净高下, 普通楼板结构可设置五层, 但无梁空心楼板可设置六层, 甚至七层 (如图5) 。
在高度一定的情况下, 楼层净高往往决定了建设工程的总面积, 而无梁空心楼板恰好能够满足在净高相同的情况下尽可能多的减少成本, 大大提升投资人经济效益。此外, 还可提升社会效益, 增加企业荣誉。由于内置模盒为空心材料, 无梁空心楼板施工完成后, 楼板内部形成一道封闭的隔离空间, 这既能在保温隔热方面起到明显的效果, 而且还具有良好的隔音功能, 在施工过程中会大量减少模板、木方、混凝土用量, 符合真正意义上的绿色建造, 绿色产品。
5 结语
本文从无梁空心楼板概念, 实际工程案例, 楼板抗浮设计, 施工工艺, 无梁空心楼板经济社会效益等方面的介绍, 着重突出了无梁空心楼板与普通楼板相比的优越性。在现代城市建设中, 将无梁空心楼板运用在地下室车库和大型商业, 必定会给投资人带来巨大经济效益, 同时无梁空心楼板既是建筑业十项新技术之一, 又符合绿色建造, 绿色产物, 在社会声誉方面同样可以给企业带来良好的口碑。
摘要：本文通过对无梁空心楼板概念、项目实际案例、模盒抗浮设计、施工工艺、无梁空心楼板经济社会效益等方面的阐述, 了解无梁空心楼板结构体系, 掌握施工工艺。无梁空心楼板结构将带来巨大经济社会效益, 并促使人们对未来建筑发展的思考。
关键词：无梁空心楼板,内置模盒,抗浮设计
参考文献
[1]现浇混凝土空心楼盖技术规程.中国建筑工业出版社, 2012.
[2]混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社, 2010.
[3]混凝土结构施工规范.中国建筑工业出版社, 2011.
[4]建筑施工手册第五版.中国建筑工业出版社, 2011.
[5]建筑施工技术.中国电力出版社, 2009.
无梁楼板设计问题思考 篇2
在《钢筋混凝土升板结构技术规范》中, 在竖向荷载作用下, 用经验系数法计算板带弯矩是这样进行的, 如图1所示。
先计算板在两个方向的总弯矩设计值:
x方向板的总弯矩设计值:
y方向板的总弯矩设计值:
bce为柱帽在弯矩计算方向上的有效宽度
q为垂直分布荷载设计值
然后按下表确定各个位置上柱上板带和跨中板带的弯矩设计值。
但是目前结构设计中, 尤其是纯地下车库结构设计中, 采用无梁楼板结构的建筑, 大量的并不是升板结构, 而是全部的原位现浇结构, 升板结构和原位现浇结构之间因施工方法的不同必将带来受力型式及受力性能的不同。
在升板结构中, 板柱节点处, 因为柱先施工, 板后提升到位, 最后再做柱帽。这样柱帽和板之间的结合必不牢靠, 造成两者必定不能整体共同工作。在这种情况下, 规范规定柱帽在弯矩计算方向上的有效宽度取值如图2所示。
而在原位现浇结构中, 由于柱、柱帽、无梁楼板一体浇筑, 其共同工作性能必定大大优于升板结构, 再完全按《钢筋混凝土升板结构技术规范》来计算竖向荷载作用下无梁楼板的受力可能显得过于保守。
在李国胜编著的《多高层建筑基础及地下室结构设计—附实例》中及朱炳寅、娄宇、杨琦编著的《建筑地基基础设计方法及实例分析 (第二版) 》中, 均提出了独立基础加防水板设计方法。在这种设计方法中, 防水板按无梁楼板计算, 其计算方法基本采用《钢筋混凝土升板结构技术规范》提出的方法, 但是因其柱帽在弯矩计算方向上的有效宽度取值与《规范》差别较大, 所以得出的防水板的计算弯矩大大小于按《规范》计算得出的结果。独立基础除按基础计算外, 需要另行计算在地下水作用下, 基础下地基反力的的变化, 并附加由防水板传来的弯矩和剪力, 然后进行包络设计。相关算法如下:
1防水板计算
防水板按无梁楼盖经验系数法计算, 但是其柱帽在弯矩计算方向上的有效宽度取值与《钢筋混凝土升板结构技术规范》差别较大。在独立基础加防水板设计方法中, 柱帽在弯矩计算方向上的有效宽度取值直接取到了基础边缘。
基础相当于无梁楼板的柱帽, 除按基础计算外, 须另行考虑以下两项因素对基础配筋的影响 (图3) 。
沿独立基础周边均匀分布的线荷载:qe≈qwj (LxLy-axay) /2 (ax+ay)
沿独立基础周边均匀分布的线弯矩:me≈kqwjLxLy
原位现浇的无梁楼板结构, 从施工工艺和工作性能来看, 应该更接近独立基础加防水板, 而与升板结构中的无梁楼板差别较大。如果按设计独立基础加防水板的设计方法来设计车库无梁楼板, 可以较大幅度减小无梁楼板总弯矩, 进而节约钢筋。
举例如下:
某地下车库顶板, 柱网尺寸8100×8100, 柱截面700×700, 无梁楼板厚400, 平托板柱帽尺寸2700×2700, 柱帽厚度 (含楼板) 800, 顶板上方覆土厚1.5m, 花园活荷载10k N/m2, 混凝土采用C35。
活荷载10 k N/m2
覆土荷载27 k N/m2
防水层1.5 k N/m2
板自重10 k N/m2
风管、桥架0.5 k N/m2
1.1算法1:用《钢筋混凝土升板结构技术规范》中提出的经验系数法
x、y两方向柱距相等, 故两方向板的总弯矩设计值:
在此仅进行中间跨柱上板带、跨中板带的支座、跨中弯矩计算如下:柱上板带支座:
柱上板带跨中:
跨中板带支座:
跨中板带跨中:
1.2算法2:用独立基础加防水板法
同样仅进行中间跨柱上板带、跨中板带的支座、跨中弯矩计算如下:柱上板带支座:
柱上板带跨中:
跨中板带支座:
跨中板带跨中:
柱帽处配筋计算:
沿柱帽周边均匀分布的线荷载:
沿柱帽周边均匀分布的线弯矩:
通过比较, 可以看出, 方法2比方法1节省钢筋约20%。
另外, 在《钢筋混凝土升板结构技术规范》中经验系数法的板带弯矩系数如前, 而在李国胜编著的《多高层建筑基础及地下室结构设计—附实例》中经验系数法的板带弯矩系数如下:
两者取值在端跨区别较大, 应该是两者端跨的边界条件不同, 在《钢筋混凝土升板结构技术规范》给出的表中, 端跨的边界条件应该是柱子, 约束较弱, 而后一个表中, 端跨的边界条件应该是钢筋混凝土墙体, 约束较强, 采用时不可不注意其中的差异。
摘要：当前无梁楼板设计中, 广泛采用《钢筋混凝土升板结构技术规范》中提出的经验系数法来计算板带弯矩, 但是地下车库的无梁楼板设计应用与规范设定条件出入较大, 如果机械照搬《钢筋混凝土升板结构技术规范》中的设计、计算方法, 可能造成一定程度的浪费。在此, 结合目前无梁楼板地下车库施工工艺及相关资料, 提出一种新的计算方法。另外, 有些资料提供了一些无梁楼板设计中, 计算板带弯矩的系数, 且不同的资料给出的数值并不相同, 造成了使用者的困惑, 经分析, 应该是各自的使用条件不同, 但在这些资料中这些系数的使用条件也并未充分表述。本文尝试对计算板带弯矩的系数取用条件予以明确。
关键词：无梁楼板,设计方法,板带弯矩,系数取用
参考文献
[1]《钢筋混凝土升板结构技术规范JGJ130-90》.
[2]《建筑地基基础设计方法及实例分析 (第二版) 》朱炳寅、娄宇、杨琦编著.
无梁空心楼盖施工技术 篇3
现浇混凝土非抽芯式空心楼板由GBF高分子合金组合内置模和暗梁组成, 无明梁、无柱帽, 暗梁高度为空心楼板厚度, 暗梁式空心楼盖的重量比实心无梁楼盖轻, 面承载力等同于实心无梁楼盖。GBF高分子合金组合内置模暗梁式空心楼盖优点:材料环保, 减轻结构自重, 缓解地震作用, 具有利于楼板的保温、隔热、阻声的性能。同时增加结构净空高度、建筑视觉效果好、减少钢筋和模板施工难度, 施工速度快等。在大空间、大跨度柱网住宅和公共建筑中得以广泛应用。本文就以厦门某工程2#地块工程为例进行介绍。
1 工程概况
某工程建筑面积84376m2。由3幢高层商住楼、5幢多层别墅楼组成;其主楼地下室顶板和地下室一层板均是采用现浇空心楼盖板的形式, 柱网尺寸为9000×9000或8500×8500, 楼板厚分别为550mm和400mm。混凝土强度等级为C40, 钢筋保护层厚度为:板顶30mm, 板底20mm, 选用的筒芯是GBF高分子合金组合内置模, 规格是400~380/300~280 (mm) 。
GBF高分子合金组合内置模是以高分子树脂为主要原料, 经合金改性, 用特殊工艺加工组合而成。标准长度为1000mm, 形状为圆形或方形, 高度100~600mm不等。
2 施工工艺流程
搭设模板支架→支设平板模板 (模板验收) →根据内置模安装位置和管线预埋位置弹线→划定或预先固定电气接线盒→绑扎暗梁钢筋及底板钢筋→底板钢筋垫块及埋件安装→安装电气管线→暗梁钢筋、板底钢筋及电气管线验收→安装内置模抗浮固定支架、抗浮固定支架与模板支撑间固定→安放及固定GBF高分子合金组合内置模及验收→绑扎板面钢筋、电气管线及埋件的预埋和预留→隐蔽工程验收→搭设施工便道→架设输送混凝土管路→浇筑混凝土→混凝土养护。
3 施工技术措施
3.1 无梁空心楼板模板支设
根据无梁空心楼面的设计厚度, 按折算厚度的实心楼板进行模板支承体系计算。设计模板与支承体系为:满堂内堂架, 立杆采用Φ48钢管, 木枋采用100mm×100mm, 板模搭设18mm厚木质胶合板;板模板支架搭设高度为4.1/6.65m, 搭设尺寸为:立杆的纵距b=0.9m, 立杆的横距l=0.9m, 立杆的步距h=1.5m。板底采用50mm×100mm木枋加U型顶托支撑, 木枋间距150mm。由于柱帽的地方为实心板, 荷载较大, 为便于施工, 在模板安装好后补加Φ48钢管立杆。
模板安装应从一边开始铺设, 后安装的模板必须与先安装的模板顶紧。由于板跨度较大, 支设模板时按千分之三起拱, 起拱不得减少板厚。另外, 模板安装完成后, 要涂刷水性脱模剂, 便于模板拆除。模板支承体系完成后, 预先在模板面弹出GBF高分子合金组合内置模、钢筋、预埋件和接线盒的位置。
3.2 无梁空心楼盖钢筋的绑扎
(1) 钢筋绑扎顺序。梁板钢筋的定位划线→框架梁钢筋绑扎→摆放板底主受力钢筋→绑扎板底次受力钢筋, 垫好保护层垫块及布置专用马凳→GBF高分子合金组合内置模安装完成后, 绑扎其上层抗浮钢筋→绑扎板面纵横向受力钢筋
(2) 钢筋绑扎要求。在绑扎底板钢筋前, 先在模板上弹好钢筋摆放的位置线, 钢筋摆放绑扎时短跨钢筋均布在最外侧, 长跨钢筋均布在里侧, 另外需特别注意电气接地的预埋穿插配合工作。钢筋绑扎后应及时垫好保护层, 保护层为20mm厚。板支座锚固长度为35d, 板底筋锚固长度为300mm。且应伸过扁梁中心线5d。钢筋绑扎时应注意保护GBF高分子合金组合内置模, 板面钢筋绑扎完后, 即可使板底钢筋、单肢箍、板面钢筋形成一个可临时施工荷载的空间结构, 铺上木跳板后可作为临时道路, 以方便操作和防止破坏。
板面钢筋绑扎后设置马凳支撑板面钢筋, 以保证负筋、面筋位置的正确, 严禁在上面踩踏。
3.3 GBF高分子合金组合内置模及电气管线的安装
(1) GBF高分子合金组合内置模支架固定。空心楼盖的模板支承体系支设完毕, 楼板预先钻孔、预留洞口开口完成且板底筋绑扎完成并垫好保护层后, 即需进行支架固定;支架的位置结合排管图确定。基本原则为:支架沿板块内垂直内置模方向固定, 固定方式可以是将支架绑扎在板筋上, 通常为在两根支架支撑一排内置模。内模支架示意图见图1。
(2) 排放GBF高分子合金组合内置模。支架固定完成后即按照排管图铺放内置管模。在内置管模的铺放过程中, 按照支架方管位置依次铺放。布管严格按照内模布管图的相关布置要求进行施工, 同时内置管模的排放应综合考虑楼板预留孔的位置, 孔洞应预留在内模之间的板上, 尽可能少切断受力主筋为原则。洞口附近内模布置如图2、图3。
在具体的操作中, 首先拉线完成纵横两个方向各一排内置模的布置, 剩余内置模据此左右两边对齐;内置模安放必须保持顺直, 整体顺直度偏差不大于0.25%, 且不大于15mm, 并且两排管之间间距要符合设计要求。
安装时要注意施工人员不得直接在内置模上行走, 行走时需铺设木板。内置模在施工运输过程中要轻拿轻放, 不得直接抛扔, 避免挤压, 吊装时必须使用专用吊篮吊运。严禁用缆绳直接绑扎内置模进行吊运, 内置模被吊到安装楼层后应及时排放, 不应再叠层堆放。
(3) GBF高分子合金组合内置模抗浮技术措施。在浇筑混凝土的过程中, 内置模会发生上浮, 导致楼板厚度超出设计要求, 必须采取有效措施控制上浮。本工程采用14#铁丝 (双根) 两道分别于内置模两头绑扎后穿过底模板板底固定。具体做法见图4。
(4) 破损GBF高分子合金组合内置模处理。施工过程中如发生GBF高分子合金组合内置模破损, 原则上应更换。也可对破损处用胶带进行封补, 填塞, 孔洞较大的可在孔内塞入塑料布、水泥包装袋等对钢筋、混凝土无害的材料, 再进行封补。修补的标准为混凝土水泥浆不进入内。
现浇混凝土空心楼盖结构中内模的安装应按模板分项工程的要求进行施工质量控制和验收, 对内模安装完成后尚应进行隐蔽工程验收。
(5) 预留预埋水、电线套管。模板支撑体系安装完毕验收合格后对预埋管进行放线定位。电源线管和给排水管线, 尽量布置在楼板实心区域或管与管之间的肋里。当预留预埋设施无法避开内模时, 采用小尺寸内模等避让措施在管线集中集中处。
3.4 混凝土浇筑及养护
(1) 混凝土的要求:石子粒径级配要合理。粗骨料的最大粒径不宜超过内置模肋宽和板底厚度的1/2, 且不得超过31.50mm。
(2) 敷设泵送混凝土泵管:泵送混凝土泵管尽可能从宽扁梁上架设, 并在泵管下铺设脚手板;需从CBM内模顶面架设泵管, 在内模纵横向肋梁交叉处采用马凳架起并在泵管下垫放减震物 (废旧轮胎) 以减缓泵管对内模管的冲力。
(3) 为避免破坏内置管模, 在混凝土浇筑前, 铺设架空马道, 严禁将施工机具放置在内模上。在施工过程中操作人员不得直接踩踏内模, 混凝土浇筑过程中设专职人员随时检查、修复内模管和钢筋。
(4) 钢筋、预留预埋、内置管模进行检查验收且符合规定要求后, 方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应沿顺筒方向分层浇筑, 不宜沿垂直空心管的方向作多点围拢式浇筑。第一层浇筑厚度不大于内模管径的1/2, 使用插入式混凝土振捣棒 (选用d=30的振捣棒) 仔细振捣, 振捣间距为300mm。所有肋部都必须按规定间距振捣, 不得漏振, 这样才能把内置管模下空气全部排除干净, 使管下混凝土振捣密实。在本块板的肋梁部位混凝土浇筑振捣完毕后, 在混凝土初凝前将剩余板厚的混凝土浇筑至设计标高, 并对肋梁部位混凝土进行两次振捣, 最后使用混凝土平板振捣器沿管长方向振捣板面混凝土。使用振捣棒振捣时, 对同一部位连续振捣时间不得超过3min, 以免破坏内置管模。
(5) 混凝土塌落度不宜小于160mm, 浇筑时混凝土输送泵出口应加弯头避免混凝土直接冲击内模。
(6) 混凝土应振捣密实表面成形找平后, 随即覆盖塑料薄膜封闭, 并加强养护, 拆模时混凝土强度建议达到100%。
4 施工过程中需要注意的问题
(1) 内置管模施工前, 必须根据设计图纸中每块楼板的平面尺寸、施工缝位置、预留预埋、内置管模的排布方向和生产厂家生产的内置管模标准长度, 进行排管设计, 根据已绑扎完毕的支座钢筋位置放置内置管模, 放置完毕后, 检查内置管模的管头间距, 必要时拉线控制。
(2) 为方便垂直运输, 现场制作内置管模吊笼, 通过塔吊将内置管模运至楼层作业面。内置管模的储存、搬运时必须水平放置, 严禁立放, 以避免管模被损坏。
(3) 在内置管模运至作业楼层后, 作业人员根据所在层的排管图进行排放。排管时注意轻拿轻放, 不要碰坏内置管模。
(4) 内置管模堆放场地必须远离明火, 须挂上明显的防火标志。在施工过程中如有电焊、氧焊之类的须对管模有保护措施。
(5) 混凝土浇筑过程必须分两次浇筑到顶, 尤其要注意肋间部混凝土的振捣。
(6) 加强对管模的成品保护, 避免管模的破损。
(7) 施工人员不得直接在管模上面行走, 不得直接在内置管模上面堆放重物和其他作业。采用定型马凳搭设便道, 供施工人员行走, 同时可做混凝土输送管的支架, 严禁施工人员直接踩踏钢筋及内置管模。
(8) 现场施工过程中, 加强对现场管模上浮的监督检查, 对局部较小面积混凝土浮胀凸起可采取反压措施, 予以及时纠正。
(9) 考虑在浇筑混凝土之前, 在楼板模板面肋梁两端打设铁钉, 以便于楼板混凝土达到强度后拆模可清晰地辨别出肋梁位置, 方便以后吊顶及安装管道支架固定施工。
(10) 施工过程中应注意靠内置管模一侧钢筋的保护层厚度及混凝土对钢筋的握裹。
(11) 管模抗浮钢筋抗浮作用点位置为每段内置管距各自端头凹槽内, 确保管模抗浮措施的到位。
(12) 对无梁空心楼盖混凝土配合比进行优化, 严格控制粗骨料直径, 采用DN30mm高频振捣棒, 确保混凝土能有效振捣密实。
5 工程实际应用情况
本工程采用无梁空心楼盖结构, 一方面模板施工速度快, 减少了模板损耗, 混凝土浇筑方便;另一方面由于施工控制得当, 无梁天棚平直度控制在±3mm以内, 观感极佳, 受到各界的好评, 同时节省了天棚二次抹灰的费用。也使得地下室空间更灵活布置;无梁空心楼盖在本工程中降低了施工的总费用, 取得了较好的社会效益和经济效益。
由于无梁空心楼盖结构减轻了结构自重, 降低了工程造价, 也有利于结构的抗震, 增强了结构的保温、隔热、阻声的性能, 增加结构净空高度, 建筑视觉效果好, 这将也是建筑行业推广和应用的方向。
参考文献
[1]CECS175:2004, 现浇混凝土空心楼盖结构技术规程[S]
[2]GB50204-2002, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S]
[3]GB50010-2002, 混凝土结构设计规范[S]
[4]傅礼铭.现浇混凝土空心楼盖施工方法[J].施工技术, 2006, 35 (4)
空心无梁楼盖式地下车库性质透析 篇4
1 空心无梁楼盖单元截面性质的两个重要推论
推论1:若无梁楼盖空心部分四周曲边部分为四分之一圆弧, 则必有结论:楼盖标准单元截面形状 (即空心外围截面) 必为正方形。反映在本文公式中有:a=b。
推论2:无梁楼盖空心部分四周曲边部分一般为非圆弧, 通常为四分之一椭圆圆周。
应用说明:推论的结论可应用于对空心无梁楼盖顶板施工进场预制材料进行检查, 以避免不合格废品板材用于楼盖顶板工程之中。
2 空心无梁楼盖单元截面惯性矩计算公式推导
∴空心截面惯性矩:
3 空心无梁楼盖单元刚度计算公式
—空心无梁楼盖单元材料的模量。
空心无梁楼盖单元截面图
4 空心无梁楼盖刚度计算的物理意义及应用
4.1 空心无梁楼盖刚度计算物理意义及公式
地下车库顶板的显著特点是竖向发生微小的附加变形 (挠度) 就会引起车库结构产生很大的内力, 对其安全很不利;另外, 车库顶板自重应尽量小, 以减少车库柱及柱下独立基础的截面尺寸, 以产生经济效益。而刚度是反映这两方面的重要参量, 在一个方向上车库楼盖整体刚度的计算 (两个方向耦合可能需要矩阵形式) , 可看做该方向由刚度相同 (也可不同) 的截面单元并联连接而成, 则总刚度。
刚度相同情况:EI总=nEI
n为一个方向上标准截面单元总数。
刚度不相同情况:EI总=EI1+EI2+EI3+...
4.2 应用
(1) 空心无梁楼盖刚度计算的用途:计算出无梁楼盖的挠度值后, 结合有关计算公式就可进行挠度、裂缝等参数的计算。
(2) 空心无梁楼盖优点: (1) 可节约混凝土用量。 (2) 虽然楼盖空心使得楼盖刚度比之实心形式有所减小, 但这不会增加楼盖的钢筋用量。
(3) 空心无梁楼盖缺点:空心无梁楼盖刚度变小, 在相同上覆荷重作用下, 与相同厚度的实心形式无梁楼盖相比竖向变形 (挠度) 较大。
5 结语
无梁楼盖的设计 (尤其是空心截面形式) 也是分为:强度设计和刚度校核两个过程。
(1) 强度方面 (主要为配筋率) ;实心形式与空心形式无梁楼盖两者配筋率差别不大。
(2) 用材方面;空心无梁楼盖较之实心省。主要表现在顶板空心部分节约用料, 进而由于上部荷重变轻, 使得顶板下柱及柱下独立基础截面尺寸变小 (包括配筋) 。
结论:空心无梁楼盖虽然竖向挠度变大了, 但这是可以计算的, 只要控制其在规范允许的范围之内, 也是允许的。空心无梁楼盖较之实心, 有很大的降低工程造价的空间, 经济意义显著, 应优先选用。
参考文献
摘要：空心无梁楼盖是地下车库顶板结构形式之一。它截面复杂, 弄清其暗含力学性质不容易。本文从几何和刚度两方面为出发点, 对空心无梁楼盖性质进行了透析, 希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词：惯性矩,刚度,混凝土和钢筋用量
参考文献
[1]李国胜.多高层建筑基础及地下室结构设计—附实例[M].中国建筑工业出版社, 2011, 9.
空心无梁楼板 篇5
聊城大学东校区图书馆是集图书、信息、电子阅览、档案管理、书店于一体的综合性建筑,建筑面积为26 000 m2,地上6层,建筑高度23.95 m,是聊城大学东校区建设项目中面积最大的单项工程。
工程选用全现浇钢筋混凝土框架结构体系,选用天然地基,采用柱下独立基础,全现浇梁板式钢筋混凝土楼面板和屋面板。一层顶板至顶层板除卫生间等房间外均采用GBF高强空心管无梁楼盖结构,型号为ϕ180 mm空心管,管长1 m,对应的板厚均为300 mm。
2 现浇混凝土空心无梁楼盖的设计要点与构造要求及主要优点
2.1 设计要点
1)结构布置原则为:柱与柱、柱与剪力墙间设置框架梁,框架梁围成的板采用现浇混凝土空心板。2)主体结构一般可按现行规范设计,暗梁按宽扁梁考虑。3)现浇混凝土空心板一般按单向或双向受力进行内力配筋计算。
2.2 一般构造要求
1)混凝土强度等级不小于C30,板厚一般可取为(1/25～1/30)Ld,Ld为板的短边长。2)最小配筋率为0.2%,最大配筋率为1.2%。3)空心率30%～50%,降低自重44%。4)卫生间楼面可以下降80 mm～360 mm不等。
2.3 现浇混凝土空心无梁楼盖的主要优点
1)抗震性能好。2)综合经济效益提高。3)节约装修费用。4)真正实现空间灵活间隔。5)施工经济、方便。6)隔音效果优良。7)隔热、保温性能显著提高。
3 空心管的定位安装
现浇空心无梁结构优点比较明显,但由于施工中增加了一道空心管定位安装的工序,致使施工过程中有一定的难度,主要表现为空心管定位不准,从而使现浇空心管受力不均,在施工中空心管乃至顶排钢筋一起上浮,破损率高。采用定位抗浮网片定位的方式取得了较好的效果。文中以ϕ180 GBF高强薄壁空心管为例介绍空心管的安装方法。
3.1 施工工艺流程
楼层测量放线→结构模板安装→顶板结构模板上放线(定位GBF管)→清扫模板→安装暗梁及顶板下部钢筋、保护层垫块→定位网片与底层钢筋绑扎固定(抗浮拉结)→GBF管安装及安装预埋件→检查验收预埋件及空心管敷设质量→安装上部钢筋→定位钢筋网片与上部钢筋绑扎固定→GBF管修补→隐蔽验收→搭设混凝土浇筑施工马凳(或在上部钢筋上铺行道板)→敷设混凝土泵送管→管底混凝土浇筑振实→上部混凝土浇筑振实→找平搓毛。
3.2 空心管安装和上浮控制
3.2.1 定位抗浮网片的加工
施工中首先根据设计要求加工出钢筋网片,空心管设计间距为70 mm,网片内间距按照180 mm+20 mm确定,网片的底排采用25 mm×25 mm的方管,方管上焊接由ϕ6的钢筋冷弯制成U型卡,U型卡高150 mm,宽50 mm,向下弯折部分长80 mm,间距250 mm,大样见图1。加工过程中连接方式为焊接,保证焊缝饱满,以确保网片有足够的强度。
3.2.2 空心管上浮分析
施工过程中往往对空心管上浮重视不够,由于空心管的自重较小,若隐蔽前对空心管加固措施不充分,在浇筑过程中将会产生空心管上浮,对施工造成极大的困难,并留下质量隐患。
本工程施工中采用铁丝拉结网片固定的办法将空心管进行固定。通过计算空心管受的浮力,确定出所需铁丝的拉结力。根据力学原理,GBF管固定时其管的上浮稳定性应满足以下经验公式要求:
其中,V为GBF管上浮力,V=V1+V2,V1为GBF管产生的上浮力,kN/m2,V2为混凝土浇筑施工产生的附加上浮力,kN/m2;G为上浮抗力,G=k(G1+G2),G1为楼盖板上、下部钢筋自重,kN/m2,G2为楼盖板混凝土产生的粘性力,取1.0 kN/m2,k为抗上浮作用系数,取1.5。
其中,n为每平方米范围敷设GBF管根数;πR2L为GBF管体积,m3。
其中,m为上浮力换算系数,取1.2;rc为混凝土重力密度,取25 kN/m3;h为板厚,m。
根据计算值,扣除顶排钢筋的压力,采用12号铁丝进行抗浮拉结。
3.2.3空心管安装和抗浮加固措施
先支设板底满堂脚手架和底模,绑扎板底钢筋和梁的钢筋,板底钢筋作为GBF管连接的中间环节,铺设完板底和梁的钢筋后,根据放线确定GBF管的位置,每根GBF管由两组网片固定,网片位置距GBF管两端1/4管长。在网片底排方管两侧的底模上打孔,间距500 mm,用12号铁丝穿过,将网片方管,板底钢筋,模板,模板下的支撑钢管拉结,为防止网片反弹回松,在拧紧12号铁丝的同时,先施加一个应力,并用暗劲拧紧,在相邻U型卡中放置GBF管,用8号铁丝穿过U型卡将空心管拧紧固定,预埋水电管道后绑扎板顶钢筋,并将网片与板顶钢筋用铁丝绑扎,见图2。
施工中在预留水电管道交叉处很容易造成空心管位置超高,为此在施工过程中事先与安装队伍协调,预留管道顺空心管方向布置,管道交叉处尽量设置在空心管接头处,并杜绝3根线管重叠现象,确保空心管准确定位。
3.3空心管的成品保护和修补
空心管的设计强度较高,可承受一个普通人的荷载,为确保空心管的安全,在空心管安装就位后,应对其进行保护。在顶排筋铺设完成后,在成品钢筋上铺设过人脚手板,所有行人通行和材料运输均在脚手板上通过,避免对空心管的踩踏。
混凝土浇筑前对场内全部空心管进行全面检查,对个别破损的空心管进行修补和更换:1)如小面积破损,则用湿水泥袋粘贴其上;2)如大面积破损则需更换;3)如管端破损,就用纺织袋和12号铁丝扎紧或更换,包扎空心管时注意不能增大空心管外径,以免减少混凝土受力体积,对结构安全造成影响。
混凝土浇筑过程中顺空心管排布方向下料,下料口不准直接接触空心管,混凝土振捣时注意振动棒沿空心管方向不要充分接触。
4结语
现浇混凝土空心无梁楼盖GBF高强薄壁管技术是一项建筑新技术,在聊城大学图书馆工程中,采用定型钢筋网片进行空心管定位,通过拉结网片固定空心管的施工方法大大提高了工作效率,U型卡的设计使空心管的安装更快捷,在保证施工质量的前提下加快了施工进度,保证了工期要求,使这一新技术的优势得以更好地体现。同时定位钢筋网片的加工使用了大量钢筋下脚料,充分利用了工程材料,进一步增大了该工艺的综合效益。
摘要：结合工程实例,分析了现浇GBF管空心无梁楼盖施工过程中因GBF管发生位移和上浮而影响结构质量的原因,介绍了该结构体系的施工工艺和操作方法,为类似工程提供了参考依据。
关键词：空心无梁楼盖,GBF管,位移,强度,保温性能
参考文献
[1]李大华,盛洲发.现浇混凝土无梁空心楼板的应用[J].建筑技术,2007,38(11):828-830.
[2]CECS 175-2004,现浇混凝土空心楼盖结构技术规程[S].
空心无梁楼板 篇6
无梁现浇空心楼盖技术的成功研究和应用为解决传统的混凝土梁板结构的局限性,提供了技术资源,且有很大的社会、经济价值。
1 工程概况
某工程为建筑面积17 138 m2的地下2层车库,结构为框架,外围护墙为钢筋混凝土墙体,无梁现浇空楼盖400 mm和450 mm厚。BDF薄壁箱体500×500×280(310)和箱体之间设120×400(450)肋梁。
2 空心楼盖的技术特点及构造
无梁现浇空心楼盖是在钢筋混凝土现浇楼板中预埋BDF薄壁箱体,实现非轴芯成孔的现浇混凝土空心楼盖。该工程采用在楼盖内相隔一定间距放置500×500×280(310)×10的BDF薄壁箱体,配以纵横正交的小密肋梁,形成无梁式现浇混凝土空心楼盖,达到提高使用净空高度;减轻建筑结构自重;节省混凝土;减小地震作用;降低工程造价的目的。
无梁现浇空腔楼盖构造示意图见图1,图2。
3 箱体性能指标及混凝土材料要求
3.1 BDF薄壁箱体
外观质量:蜂窝气孔:长径不大于5 mm,深度不大于2 mm,不多于10处;箱体六个面:不允许有松动的现象。
尺寸允许偏差:高度±5 mm,边长-20～0,壁厚±2 mm,四侧面平整度±5 mm。
物理力学性能:单位面积质量不大于18 kg/个,吸水不大于18%,正压力不小于1 000 N,侧压力不小于800 N,浸水抗压荷载
气干线密度不大于30 kg,对钢筋无锈蚀作用。箱体裂缝长度大于15 cm以上的作为报废处理。
3.2混凝土
为确保混凝土密实,石料粒径不宜大于20 mm,坍落度不宜小于200 mm。
4施工控制
4.1工艺流程
工艺流程见图3。
4.2箱体定货、储存、吊运
1)开始施工前,要按照设计图纸作出楼盖箱体平面布置图不合模数时,余数小于肋梁设计宽度的,将其余数均分至肋梁中,余数大于肋梁宽度,按其余数订做异形箱体。2)BDF薄壁箱体,要根据施工进度,提前分批向供货商订货,明确所需的规格,数量,批次,供货时间。既要满足正常施工要求,还要避免施工现场过早过多存放,而造成雨淋,碰撞与损坏。3)若条件允许,可直接上楼板,避免场内二次吊装。如需现场存放,必须堆放在经过处理的坚实,平整,洁净,未做表层硬化的场地上。4)箱体吊运时,要采用专门的吊笼,笼内叠堆高度不得超出笼侧挡板,严禁用绳直接绑扎箱体进行吊运。5)现场存放BDF薄壁箱体要按规格,型号分类平卧叠层堆放,280 mm高的箱体叠层不超过6层,310 mm高的箱体叠层不超过4层,并且叠层堆放高度不得超过1.5 m。
4.3施工方法
1)楼板支模时。应双向起拱3‰,然后在支好的模板上弹好板肋中心线。2)安装宽扁梁和框架柱钢筋,按弹好的板肋中心线严格按照图纸绑扎肋梁钢筋和楼板下网片钢筋。3)箱体安装前要先将水、电管线预埋、预留定位。所有埋件、管线均要预埋,不得后凿,预埋要在宽扁梁和肋梁中避免斜向穿行。4)箱体安装应按平面布置图摆放,箱体与梁、墙钢筋的净间距应不小于钢筋保护层厚度。用14号铁丝将上、下网片筋穿过竹胶模板与板面支撑钢管固定,以保证混凝土浇筑时,箱体不漂浮,不位移。5)浇筑混凝土前,要认真清理模板内的杂物,检查模板、钢筋、BDF箱体确认无误,搭设马道,严禁施工人员踩踏钢筋和箱体。6)楼板厚为400 mm和450 mm两种。混凝土浇筑时要分层浇筑,从箱体四周连续分层下灰,振捣密实,并保证不出现水平施工缝。
4.4施工要点
1)空心楼盖箱体为薄壁混凝土制品,易损,在装卸和安装时,必须轻搬轻放。2)模板安装完成并经验收合格,按图纸尺寸放测箱体及肋梁位置线,核对无误后,进行下道工序施工。3)安放箱体前。框架宽扁梁钢筋及模板必须经过监理验收,办理好相关手续,模板清理打扫干净。箱体安放完成后逐个检查箱体完整性,对施工中破损不超过要求的进行修补,破损超过要求的严禁使用。4)施工中要控制好箱体及肋梁的钢筋保护层厚度。5)安装预留水、电管线要沿肋梁布置。6)绑扎上层网片钢筋前及时检查和调整箱体位置。调整箱体时,须用接触面大的物体进行校正。7)输送混凝土的泵管尽可能从宽扁梁上架设,如必须从箱体顶面架设时,应在纵横肋梁相交处的混凝土泵管下垫放弹性缓冲垫(废旧汽车外胎),缓减泵管对箱体的冲击力。8)搭设混凝土浇筑马道,混凝土布料与振捣应同步进行,振捣密实,应使用小型插入式振动器(直径3 cm)振捣,确保箱体肋间被充填饱满密实,不得将振捣器直接触压箱体表面振捣。混凝土浇筑时,应安排适量的木工与钢筋工,随浇筑作业及时修补、调整箱体与钢筋。9)楼板混凝土浇筑完成后,上部支模架应待混凝土达到终凝后再进行铺设,支模等立杆下应设垫板。
4.5 BDF箱体的成品保护
1)尽可能避免或减少场内的临时堆放和二次吊运。在搬运、叠放、装卸时要小心轻放,严禁抛掷。2)安装固定箱体施工过程中,应在箱体顶面铺垫木板做保护,不允许直接踩踏箱体,钢筋等重物应放置在梁上,不允许直接堆放在箱体面板上。3)混凝土浇筑工程中禁止将施工机具直接压放在箱体上。若采用塔吊吊运混凝土,吊筒出料口应铺设模板减缓混凝土冲击力。混凝土不能直接冲击箱体。
5无梁现浇空心楼盖结构的优点
5.1改善使用功能、使用范围广
无梁现浇空心楼盖板底平整。内墙可在楼板任意位置分隔,实现人性化、个性化的空间分隔,有效改善了建筑结构的使用功能。广泛用于工业、民用建筑,特别是商住楼、写字楼、商场、学校、地下车库等。
5.2节约成本、缩短工期
该结构在钢筋混凝土中安放轻质内模,掏空了多余的混凝土,减少了钢筋混凝土的总用量和总重量,减少了基础的荷载因而节约了钢筋用量和混凝土用量。节约了基础结构材料用量,由于板底无凸出的主次梁,支模简单,节省人工和模板,节约了工程成本;模板简化,BDF空心箱体安装简单便捷,加快了施工进度;同时板底平整,可免去吊顶装饰,使消防管道、空调送风管道等设备安装简单化,总体降低工程综合造价,经济效益、社会效益明显。
5.3隔音、隔热、保温性能良好
该楼盖内的封闭空腔技术,可以大大减小上、下楼层的声波传递和热量传递,实现了隔音、隔热、节能环保。
5.4有利于结构抗震