桁架鋼筋混凝土疊合板設計要點!

超級會員 2020-02-19 10:46:44 瀏覽量:84


桁架鋼筋混凝土疊合板現作為建筑產業化技術重要組成部分,具有節約模板,提高施工速度,改善作業環境以及良好的外觀質量等優點,被越來越多工程所應用。其對模具制作要求較低,制作比較簡單,對工人技能要求不高,在設計中也應注意一些問題。


01

疊合板的使用范圍

技術方面,裝配整體式結構除去結構轉換層、平面復雜或開洞較大的樓層,作為上部結構嵌固部位的地下室樓層外,樓蓋宜采用疊合板(包括桁架疊合板)。對于主體現澆的結構,也可采用桁架疊合板。

經濟方面,桁架疊合板使用定制模板,相對普通現澆樓蓋增加工廠模板費用,但減少現場模板及支模費用。當板塊類型較少、模板組合后減少模板數量、 板塊數量多時,能大大降低桁架疊合板模板攤銷,降低單塊板的造價。反之則不具有經濟合理性。


02

預制底板劃分及編號規則

預制底板劃分應盡量減少板塊規格。通過調整現澆縫寬度調整板塊寬度減少模板規格,或通過模板組合減少模板數量。

預制底板編號應有一定規律性,通過附加符號能辨識對稱構件或微小尺寸差異的構件,比如通過附加F表示對稱構件,通過附加a~e等字母表示使用相同模板的構件。


03

疊合板結構組成及厚度要求

桁架疊合板豎向構成包括疊合層和預制底板:疊合層由保護層、頂部鋼筋層和預埋管線層組成;預制底板由桁架鋼筋錨固層,底部鋼筋層和保護層組成。

桁架疊合板結構組成及厚度示意


疊合層中保護層為15mm,頂部鋼筋層不小于16mm(2層鋼筋),預埋管線層為20mm(不考慮管線交叉時)、30mm(入電纜穿管時)、40mm(考慮管線交叉時),理論總厚度不應小于51mm,考慮施工誤差等其他因素不應小于60mm。預制底板桁架鋼筋錨固層不小于30mm,底部鋼筋層不小于16mm(2層鋼筋),保護層15mm,因此總厚度不宜小于60mm。由以上得出桁架疊合板厚度不宜小于120mm,考慮管線交叉時不宜小于130mm。當疊合板厚度大于180mm,宜采用空心疊合板。


04

疊合板的合理跨度

桁架疊合板厚度不宜小于120mm,其合理跨度對于單向板(跨厚比35~40)不宜小于4.2~4.8m;對于雙向板(跨厚比45~50)不宜小于5.4~6.0m。同時跨度亦受預制底板厚度、脫模、吊裝、運輸、制作和蒸養設備等條件限制,合理使用跨度為3~6m。對于跨度小于3m的疊合板,可取消桁架鋼筋或只在跨端附近各設一道鋼筋桁架,兼做吊點。

從技術角度桁架疊合板適用于跨度較大的房間。當采用普通現澆板與桁架疊合板厚度接近一致時,最能發揮疊合板的技術優勢。


05

疊合板的混凝土強度等級及粗糙面要求

預制底板在工廠模臺上制作,質量容易控制,同時高強度混凝土有利于脫模、吊裝及運輸環節,所以應采用高強度混凝土,強度等級不宜低于C30。疊合層強度等級一般宜高于預制底板的強度等級,為施工方便應與支撐疊合板的現澆梁或疊合梁的疊合層強度相同,當設計的疊合層及支撐梁強度較低時,預制板強度不應降低。拼縫混凝土與疊合層混凝土等級相同,并與之同時澆筑。預制底板與現澆層的結合面必須設置粗糙面,面積不宜小于結合面的80%,凹凸深度不應小于4mm。


06

?鋼筋桁架平面布置要求

? ? ? ?鋼筋桁架的主要作用是增強疊合層和預制底板界面(或稱為施工縫)上的抗剪承載力。因此鋼筋桁架應沿主要受力方向布置;距離板邊不應大于300mm,間距不宜大于600mm。

當桁架疊合板為單向板且短跨較小時,鋼筋桁架應沿次受力方向布置,跨端1/4跨度范圍內應設置鋼筋桁架。因端部剪力較大,間距宜小于600mm。當桁架疊合板為懸挑板時,鋼筋桁架應垂直懸挑方向布置,靠近錨固端處鋼筋桁架應加密。鋼筋桁架布置應避開預留洞口,當避開有困難時, 考慮到施工過程中的有利作用,洞口處鋼筋桁架應在預制底板安裝后或設備安裝時斷開。


07

鋼筋桁架與底部鋼筋位置關系及其高度

鋼筋桁架與底板鋼筋位置關系主要有3種情況。(a) 中共有2層鋼筋,下弦鋼筋與主要受力鋼筋布置在最底層,能最大程度降低桁架疊合板的厚度,但施工時次受力筋①需穿過鋼筋桁架,造成施工不便。(b)中共有3層鋼筋,施工方便,適用于較厚的桁架疊合板。(c)中共2層鋼筋,能降低桁架疊合板厚度 和施工方便,但主受力筋②在次受力筋①上側,布置方式與內力情況不一致,有可能增加受力筋②的量。

鋼筋桁架與底部鋼筋位置關系



08

鋼筋桁架的設計要求

鋼筋桁架上、下弦鋼筋直徑不宜小于8mm,腹桿 鋼筋直徑不應小于4mm。當不采用下弦鋼筋代替底部受力筋或桁架疊合板厚度較小時,下弦鋼筋直徑可為6mm;鋼筋桁架較高時,腹桿鋼筋直徑可為5~6mm, 腹桿直徑不宜過大,較大直徑腹桿設備彎折困難,精度不宜保證,從而影響焊接質量。

腹桿鋼筋與上、下弦鋼筋采用電阻電焊,焊縫要滿足JG/T368—2012《鋼筋桁架樓承板》的要求。


09

桁架疊合板的使用范圍

下弦鋼筋的間距一般為固定值,其受制作設備影響,一般為75mm、80mm,由制作單位提供。

鋼筋桁架的高度與底部鋼筋位置關系、桁架疊合板的厚度、制作設備性能有關。制作設備因操作和制作空間限制,限定鋼筋桁架高度一般為75~270mm。鋼筋桁架頂部至疊合板頂面由保護層和1~2 層鋼筋層組成,可兼做馬凳;其底部至疊合板底面由保護層和0~2層鋼筋層組成;鋼筋桁架高度為桁架疊合板高度去除以上2部分。當桁架疊合板高度較高且另設馬凳時,鋼筋桁架高度可以降低,其深入疊合層高度為穿管空間和上弦鋼筋直徑之和,且不小于30mm。


10

鋼筋桁架下弦鋼筋代替縱筋問題

鋼筋桁架下弦鋼筋可以代替同向受力縱筋,同時降低桁架疊合板配筋量,取得較好的經濟效益。

鋼筋桁架由設備自動焊接而成,長度為節間(一般為200mm)的倍數,斷點位置為上弦鋼筋焊點,端頭若伸出模板會造成模板開孔復雜,影響模板重復利用率,因此鋼筋桁架不宜伸出模板。代替縱向鋼筋時深入支座鋼筋減少,通常端部為負彎矩,可以不附加鋼筋;當桁架疊合板周邊有大開洞樓板、某方向樓板寬度變窄或其他原因造成桁架疊合板水平應力較大時,代替縱筋位置應附加端部鋼筋以傳遞水平力。


11

預制底板鋼筋設計要求

預制底板鋼筋間距規格不宜多,常用間距有100, 150, 180, 200(mm)。同一項目中厚度相等的桁架疊合板底板配筋間距應盡量一致,可通過調整鋼筋直徑調整配筋量,不同直徑鋼筋隔一配一,以提高模板利用率。當采用自動焊接鋼筋網時,同一方向鋼筋直徑應相同,鋼筋間距應為50mm的倍數,不同配筋量通過調整鋼筋間距處理,同一方向配筋間距規格不應超過2個。


12

預留洞口、預埋件及洞口、非承重墻體處構造要求

預留洞口和預埋件應制作時預留預埋,不應后開洞或埋置,以防影響構件外觀質量,或留下質量隱患。

預留洞口尺寸不超過300mm時,底部配筋繞過洞孔;洞口尺寸大于300mm且不超過1000mm時,洞孔每邊附加鋼筋不小于被截斷鋼筋的50%,且不小于2根直徑12mm的鋼筋。當孔洞位于疊合板中間部位,孔洞加強鋼筋應伸出洞邊滿足錨固長度,當孔洞位于疊合板邊角時,洞邊加強鋼筋不宜伸出預制板邊。現澆層洞孔附加鋼筋見圖集16G101中板開洞及洞邊加強鋼筋構造部分。

參照現澆樓板構造,非承重墻位置預制底板附加加強鋼筋,端部不宜伸出板邊,疊合板設計時應考慮非承重墻的荷載作用。


13

桁架疊合板支座連接構造要點

桁架疊合板邊支座連接中,疊合梁的疊合層厚度和預制墻的后澆帶厚度hd? 應滿足疊合板頂部鋼筋彎折長度(15dd為彎折鋼筋直徑)的空間要求, 且應大于疊合板的厚度h,當支座為現澆梁和現澆墻時,不需考慮以上問題。

桁架疊合板邊支座連接


桁架疊合板中支座連接中,電氣預埋管線一般從梁頂縱筋下面穿過;當疊合層厚度h2不能滿足穿管要求時,應從梁縱筋和板頂鋼筋頂面穿過,穿管周邊采用水泥砂漿覆蓋,以滿足電氣防護要求,占用一部分樓面墊層空間。

桁架疊合板中支座連接


支座處預制底板應深入梁內或墻內,深入寬度b1不宜大于15mm,一般取值10~15mm,距離梁、墻最外層鋼筋外表面不應小于5mm。豎向調整空間?a1不宜大于20mm,當支座為預制梁或預制墻,頂部鋼筋彎折長度不能滿足要求時,a1 應按滿足彎折長度要 求調整,當為現澆梁或墻時,a1 可取值為0。


14

雙向桁架疊合板整體式拼縫連接構造要點

雙向桁架疊合板整體式拼縫宜設置在次要受力方向上且宜避開最大彎矩截面。(a) 構造比較容易滿足,鋼筋搭接長度不應小于La。(b)構造中搭接鋼筋彎鉤平直段h3≥12dd為搭接鋼筋直徑)時,鋼筋搭接長度不應小于La,此種情況在疊合板較厚時才能滿足;平直段h3<12d時,搭接長度為不宜小于LLLL=1.6La),可 考慮彎折頭的有利作用減小搭接長度。(c) 構造中搭接鋼筋采用鋼筋焊接網,采用平搭法搭接時搭接長度不小于1.3La,且不小于300mm。

雙向桁架疊合板整體式接縫連接


16

專業條件提交與制作單位的設備參數

預制底板構件圖設計中需要接收各專業條件:電氣專業提供配管圖和電氣預埋件圖;設備專業提供預留孔洞位置圖。以上條件需注明調整原則和調整范圍, 以便結構設計過程中微調。

制作單位的設備參數對預制底板構件圖設計同樣重要,關系到預制底板分塊大小,鋼筋網的制作方式等。

運輸條件也是非常的重要因素:目前車貨超出總高4m、總長18m、總寬2.5m之一屬于超限運輸,運輸時需要提前申請。同時最大車道寬度3.75m,最大橋隧凈空高度5m,以上條件限制了構件的最大尺寸。正常運輸時構件最大尺寸為2.5m×2.9m×13m(拖車臺面高度1.1m),超限運輸時構件最大尺寸為3.75m×3.9m,長度不限制。當構件斜向放置時,能增加構件的尺寸。考慮到制作設備的因素,構件可能的最大尺寸為2.5m×3.9m×8.4m。


17

桁架疊合板施工圖的組成

桁架疊合板施工圖主要包括專項設計說明(包括節點構造詳圖)、預制底板布置圖、現澆層配筋圖(可與前圖合并繪制)、預制底板構件圖。其中預制底板構件圖是制作單位制作構件的主要依據,主要包括模板圖、配筋圖、預留孔洞和預埋件表,配筋表和構件說明。


18

預制底板吊點設置要求

預制底板較小時可設置4個吊點,較大時應增加吊點數量。吊點垂直于鋼筋桁架方向間距應小于平行鋼筋桁架方向間距,使平行鋼筋桁架方向為主受力方向以便充分利用鋼筋桁架的有利作用。

預制底板吊點布置


吊點根據做法分為單獨設計的吊點和鋼筋桁架兼做吊點;根據受力特點可分為等位移和等力兩類。預制底板堆放、運輸和安裝時為等位移受力狀態,脫模起吊和安裝起吊時根據吊具不同分為等位移或等力受力狀態。等位移受力狀態時,能發揮鋼筋桁架加強作用;等力受力狀態時,能發揮鋼筋桁架和底板鋼筋的加強作用,因此吊裝時應盡量為等力受力狀態。


19

預應力桁架疊合板設計

預應力桁架疊合板是指預制底板施加預應力的桁架疊合板。預制底板的強度等級不應低于C30且不宜低于C40。預應力筋的保護層厚度不應小于20mm。

預應力桁架疊合板宜采用單向受力方式,只在跨度方向施加預應力。跨度宜為3~6m,寬度1.2~2.4m。



來源:建筑施工技術


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