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混凝土楼板跨度大怎么加固

时间:2022-07-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:钢筋混凝土从1850年开始使用以来已有150余年历史。图8.6 无梁楼板8.2.2 预制装配式钢筋混凝土楼板这种加工厂先预先制作,再运到现场安装的预制楼板,可提高施工机械化水平,缩短建设周期,对建筑工业化、生产水平的提高是一大促进,目前已得到广泛应用。

钢筋混凝土从1850年开始使用以来已有150余年历史。 由于其强度高、耐久、不燃烧,在建筑业得到广泛应用。 按施工方法不同,有现浇式、预制装配式和预制装配整体式三种。

8.2.1 现浇钢筋混凝土楼板

该板整体性好、刚度大、利于抗震、布置灵活,适应各种不规则形状和要留孔洞等特殊要求的建筑,但施工过程中模板耗量大,施工周期长。 按其受力和传力情况分为板式楼板、梁板式楼板、无梁板和压型钢组合楼板。

(1)板式楼板

砖混结构中主要用于小尺寸空间,直接将上部荷载传递给墙。 如空间尺寸小的房间、走廊等。

(2)梁板式楼板

当使用空间尺度较大时,从经济要求及使楼板受力与传力较为合理考虑,采取板下设梁,以增加板的支点,来减小板的跨度。 这样板受力后,先将荷载传给梁,再由梁将荷载传给墙或柱。 这种有梁的板称为梁板式楼板,它有主梁和次梁之分。 如图8.3所示。

图8.3 梁板式楼板

根据梁板式楼板的传力特点和四面支承情况,其中组成部分板又分为单向板和双向板。它们的受力和传力方式是不一样的。当板的长边L2和短边L1之比,即L2/L1>2时,受荷载作用后,板基本只在L1方向挠曲。而在L2方向的挠曲很小。经实验知,传给长边的力仅为1/8左右,这表明荷载主要沿L1方向传递,称为单向板;当L2/L1≤2时,虽长、短边受力仍有区别,但板的两个方向均有挠曲,均不可忽略不计,称为双向板。 如图8.4所示。 从图8.4中可看出,双向板使板的受力更为合理,构件的材料更能充分发挥作用。

1)梁板式楼板的经济尺寸

合理选择构件尺寸,以便充分发挥其结构的效力是至关重要的。 经试验和实践总结出楼板结构常用尺寸如下:

主梁跨度一般为5~9m,最大可达12m,主梁高为跨度的1/14~1/8;次梁跨度,即主梁之间距,一般为4~6m,高为其跨度的1/18~1/12,梁的高宽之比一般为1/3~1/2,宽度常采用250mm;板的跨度即次梁(或主梁)的间距,一般为1.7~2.5m,双向板不宜超过5m×5m,其厚度,为单向板时,民用建筑为70~100mm,双向板时,板厚为80~160mm。

图8.4 楼板的受力、传力方式

2)板的结构布置

梁板式楼板在结构布置中,承重构件,如柱、梁、墙等应有规律地布置,做到上下对齐,利于结构传力直接,受力合理;空间尺寸超出构件经济尺寸时,应在空间内增设柱子作为梁的支点,使梁跨度在经济尺寸范围内,主梁应沿支点的短跨方向布置,次梁与主梁正交,当空间较大且近似方形,跨度≥10m时,常沿两个方向等尺寸布置构件,即使主梁、次梁方向不分。 梁正截面同高,形成井格式布置,称为井格式楼板,是梁板式楼板结构中的一种特例。 此种楼板布置美观,有装饰效果,梁体可正交正放,亦可正交斜放,其跨度可达30~40m,故常用于建筑物大厅。 如图8.5所示。

图8.5 井式楼板

3)无梁楼板

荷载较大,对空间高度、采光、通风又有一定要求的建筑,如商场、书库、多层车库等不宜采用梁板式,而采用无梁式楼板,即将楼板直接支承在柱上。 为提高楼板的承载能力和刚度,必须在柱顶设置柱帽和托板,这是增加柱支撑面积,减小板跨度的方法。 如图8.6所示。 无梁板柱间通常为正方形或接近正方形,柱网尺寸在6m左右,楼面荷载一般≥5k N/m2,小于5k N/m2则不经济,板厚一般大于120mm,为120~190mm。

图8.6 无梁楼板

8.2.2 预制装配式钢筋混凝土楼板

这种加工厂先预先制作,再运到现场安装的预制楼板,可提高施工机械化水平,缩短建设周期,对建筑工业化、生产水平的提高是一大促进,目前已得到广泛应用。 预制楼板有非应力和预应力两种。 预应力是使构件下部的混凝土预先受压,这叫预压应力。 混凝土的预压应力使通过张拉钢筋的办法来实现。 钢筋的张拉有先张和后张两种工艺。 先张法是先张拉钢筋、后浇筑混凝土,待混凝土有一定的强度以后切断钢筋,使回缩的钢筋对混凝土产生压力,如图8.7所示;后张法是先浇筑混凝土,在混凝土的预留孔洞中穿放钢筋,再张拉钢筋并锚固在构件上,由于钢筋收缩对混凝土产生压力,使混凝土受压。 采用预应力钢筋混凝土可以提高构件强度和减少构件厚度。 小型构件一般采用先张法,并多在加工厂中进行。 大型构件一般采用后张法,多在施工现场进行。 目前在我国应优先选用预应力构件,如图8.8所示。

图8.7 先张发预应力

图8.8 后张法预应力

(1)预制楼板的类型

1)预制实心平板

多用于小跨度空间,一般≤2.4m,板厚为跨度的1/36,多取δ=50~80mm,板宽为600~900mm。 多用于小开间房间,走道板,搁板和管道的盖板,如图8.9所示。

图8.9 预制钢筋混凝土平板

2)预制槽形板

槽形板是一种梁板结合的构件,即在实心板的两侧设有纵肋。 构成槽形截面。 板跨为3~7.2m;板宽为600~1200mm;板厚为25~30mm;肋高为120~300mm。

为提高板的刚度和便于搁置,常将板的两端以端肋封闭。 当板跨达6m时,应在板的中部每隔500~700mm处增设横肋一道。

搁置时,板有正置(指肋向下)与倒置(指肋向上)两种。 正置板由于板底不平,有碍观瞻,多做吊顶。 倒置板可保证板底平整,但需另做面板,有时为考虑楼板的隔声或保温,亦可在槽内填充轻质多孔材料。 图8.10为正置槽形板的示意图

图8.10 预制钢筋混凝土槽形板

3)预制空心楼板

根据板的受力情况,结合考虑隔声的要求,并使板面上下平整,可将预制楼板抽孔做成空心板,如图8.11所示。 空心板的孔洞有矩形、圆形、椭圆形等。矩形孔较为经济但抽孔困难,圆形孔的板刚度较好,制作也较方便,因此使用很广。 根据板的宽度,孔数有单孔、双孔、三孔、多孔。 目前我国预应力空心板的跨度尺寸可以为6m、6.6m、7.2m等。 板的厚度为120~300mm。 当采用空心板做楼板时,板上不宜任意打洞,如需要开孔洞,应在板制作时就预先留孔洞位置。

图8.11 预制空心板

(2)板的布置方式

板的布置方式应根据空间的大小,铺板的范围以及尽可能减少板的规格种类等因素综合考虑,以达到结构布置经济、合理的目的。

对一个房间进行板的结构布置时,首先应根据其开间、进深尺寸确定板的支承方式,然后根据板的规格进行布置。 板的支承方式有板式和梁板式。 预制板直接搁置在墙上的称为板式布置,若楼板支承在梁上,梁再搁置在墙上的称为梁板式布置,如图8.12所示。 在确定板的规格时,应首先以房间的短边为板跨进行,一般要求板的规格、类型越少越好。 因为板的规格多,不仅施工麻烦,同时容易出错。 狭长空间如走廊处,可沿走廊横向铺板,这种铺板方式采用的板跨尺寸小,板底平整,如图8.13(a)所示。 也可以采用与房间开间尺寸相同的预制板沿走廊纵向铺设,但需设梁支承,当板底不做吊顶时,走廊内可见板底的梁,如图8.13(b)所示。 同时,板的布置应避免出现三面支承,即板的纵向长边不得深入砖墙内,否则在荷载作用下,板会产生纵向裂缝。

图8.12 预制楼板结构布置

图8.13 走廊楼板的结构布置

(3)梁的断面形式

梁的断面形式如图8.14所示,有矩形、T形、十字形、花篮形等。 矩形截面梁外形简单,制作方便;T形截面梁较矩形截面梁自重轻;采用十字形或花篮形梁可减少楼板所占的空间高度。 通常梁的跨度尺寸为5~8m较为经济,如图8.15所示。

图8.14 梁的断面形式

图8.15 板在梁上的搁置

(4)楼板的细部构造

1)板缝的处理

为了便于板的铺设,预制板之间应留有10~20mm的缝隙。 为了加强装配式楼板的整体性,板缝内须灌入细石混凝土,并要求灌缝密实,避免在板缝处出现裂缝而影响楼板的使用和美观。

板的排列受到板宽规格的限制,因此,排板的结果常出现较大的缝隙。 根据排板数和缝隙的大小,可考虑采用调整板缝的方式解决。 当其缝≯30mm时,用细石混凝土灌实即可,如图8.16(a)所示;当板缝≥50mm时,应在缝中加钢筋网片再灌细石混凝土,如图8.16(b)所示;当板缝≤120mm时,可将缝留在靠墙处,沿墙挑砖填缝,如图8.16(c)所示;当板缝>120mm时,可采用钢筋骨架现浇板带处理,如楼板为空心板,可将需穿越的管道设在现浇板处,空格如图8.16(d)所示。

图8.16 板缝的处理

2)隔墙与楼板的关系

在装配式楼板上采用轻质材料做隔墙时,可将隔墙直接设置在楼板上。 如采用自重较大的材料,如粘土砖作隔墙,则不宜将隔墙直接搁置在楼板上,特别应避免将隔墙的荷载集中在一块板上,通常是设一根梁支承隔墙,如图8.17(a)所示;为了板底平整,可使梁的截面与板的厚度相同或在板缝内配钢筋,如图8.17(c)所示;当楼板为槽形板时,可将隔墙搁置在板的纵肋上,如图8.17(b)所示。

图8.17 隔墙与楼板的关系

3)板的搁置及锚固

预制板搁置在墙上或梁上时,应保证有一定的搁置长度,在墙上的搁置长度不小于90mm;在梁上的搁置长度不小于60mm,并且在搁置时,还应采用M50砂浆坐浆10mm厚,以利于二者的连接。

为了增强楼板的整体刚度,特别是处于地基条件较差或地震地区,应在板与墙以及板端与板端连接处设置锚固钢筋,如图8.18所示。

图8.18 板的锚固

8.2.3 预制装配整体式楼板

装配整体式楼板是将楼板中的部分构件预制,然后到现场安装,再以整体浇筑其余部分的办法连接而成的楼板,它兼有现浇和预制的双重优越性。

(1)密肋填充块楼板

密肋填充块楼板的密肋有现浇和预制两种,前者是在填充块之间现浇密肋小梁和面板,其填充块有空心砖、轻质块或玻璃钢模壳等,如图8.19(a)、(b)所示;后者的密肋常见的有预制倒T形小梁、带骨架芯板等,如图8.19(c)、(d)所示。 这种楼板有利于充分利用不同材料的性能,能适应不同跨度和不规整的楼板,并有利于节约模板。

图8.19 密肋填充块楼板

(2)预制薄板叠合楼板

近年来,随着城市高层建筑和大开间建筑的不断涌现,在设计中要求加强建筑物的整体性,采用现浇钢筋混凝土楼板的就越来越多。 这样一来势必要耗费大量的模板,很不经济。 为了解决这些矛盾,便出现了预制薄板与现浇混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板,或称预制薄板叠合楼板。 它可分为普通钢筋混凝土楼板和预应力混凝土薄板两种。

这种楼板的预制混凝土薄板既是永久性模板承受施工荷载,也是整个楼板结构的组成部分。 预应力混凝土薄板内配以刻痕高强钢丝作为预应力筋,同时也是楼板的跨中受力钢筋。板面现浇混凝土叠合层,所有楼板层中的管线均事先埋在叠合层内。 现浇层内只需配置少量的支座负弯矩钢筋。 预制薄板底面平整,作为顶棚可直接喷浆或粘贴装饰顶棚壁纸。 预制薄板叠合楼板适合在住宅、宾馆、学校、办公楼、医院以及仓库等建筑中应用。

叠合楼板跨度一般为4~6m,最大可达9m,以5.4m以内较为经济。 预应力薄板厚50~70mm,板宽1.1~1.8m。 为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接,薄板上表面需做处理。常见的有两种:一种是在上表面作刻槽处理,如图8.20(a)所示,刻槽直径50mm,深20mm,间距150mm;另一种是在薄板上表面露出较规则的三角形状的结合钢筋,如图8.20(b)所示。

图8.20 叠合组合楼板

现浇叠合层采用C20级的混凝土,厚度一般为70~120mm。 叠合楼板的总厚取决于板的跨度,一般为150~250mm。 楼板厚度以大于或等于薄板厚度的两倍为宜,如图8.20(c)所示。

(3)压型钢板组合楼板

压型钢板组合楼板实质上是一种钢与混凝土组合的楼板。 这种结构系列用凹凸相间的压型薄钢板作衬板与现浇混凝土浇筑在一起支承在钢梁上构成整体型楼板支承结构。 主要适用于大空间、高层民用建筑及大跨度工业厂房中,目前在国际上已普遍采用。

钢衬板有单层钢衬板和双层孔格式钢衬板之分,如图8.21所示。

板宽为500~1000mm,肋或肢高为35~150mm,板的表面除镀14~15μm的一层锌外,板的背面为了防腐可再涂一层塑料或油漆,用于保护。

图8.21 压型钢衬板的形式

1)压型钢板组合楼板的特点

压型钢板以衬板形式作为混凝土楼板的永久性模板,施工时又是施工的台板,简化了施工程序,加快了施工进度。

经过构造处理,可使混凝土、钢衬板共同受力,即混凝土承受剪力和压应力,衬板承受下部的拉弯应力。 因此压型钢衬板起着模板和受拉钢筋的双重作用。 这样,组合楼板受正弯矩部分不需放置或绑扎受力钢筋,仅需部分构造钢筋即可。 不过,外露受力钢筋需作防火处理。

此外,还可利用压型钢衬板肋间的空隙敷设室内电力管线,亦可在钢衬板底部焊接架设悬吊管道、通风管和吊顶棚的支托,从而充分利用楼板结构中的空间。

2)压型钢衬板组合楼板的构造

①压型钢衬板组合楼板的基本构成:钢衬板组合楼板主要由楼面层、组合板和钢梁三部分组成,组合板包括现浇混凝土和钢衬板部分,组合楼板的跨度为1.5~4.0m,其经济跨度在2.0~3.0m。

②构造形式:组合楼板的构造形式较多,根据压型钢板形式的不同有单层钢衬板支承的楼板和双层孔格式支承的楼板之分。

单层钢衬板组合楼板常见的构造如图8.22所示。 图8.22(a)是组合楼板在混凝土的上部仍配有钢筋,加强混凝土面层的抗裂强度即支承处作为承受负弯矩的钢筋。 图8.22(b)是在钢衬板上加肋条或压出凹槽,形成抗剪连接,这时钢衬板对混凝土起到加强钢筋的作用。 图8.22(c)则是在钢梁上焊有抗剪螺栓,保证混凝土板和钢梁能共同工作。

双层孔格式钢衬板组合楼板的构造如图8.23所示。 图8.23(a)是在压型钢板下加一张平板钢,在钢衬板下形成封闭形空腔A,这样使承载能力提高。

图8.23(b)是一种用成对截面较高的压型钢板焊在一起的钢衬板组合楼板,用于承载更大的楼板结构,其跨度可达4m。

图8.22 单层钢衬板组合楼板

图8.23 双层孔格式组合楼板

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