混凝土叠合箱网梁楼盖的结构分析及施工要点

0 前言 混凝土叠合箱网梁楼盖技术是继肋梁楼盖、 密肋 楼盖、无梁楼盖之后又一种新型楼盖结构体系。具有自 重轻，承载力高，可降低层高，节省材料，且整体性好、 刚度大，施工方便等特点，特别适用于大跨度、大荷载、 大空间的多层和高层建筑。 目前该技术在山东、天津、 江苏、河南等省逐步得到应用，并取得了良好的社会效 益和经济效益，但由于人们对它的结构特点、使用性能 和施工方法还认识不够，妨碍了进一步推广应用。本文 以混凝土叠合箱网梁楼盖结构体系的特点为基础，分 析它的受力性能，探索合理的计算模式和设计方法，并 介绍该楼盖的施工流程和施工要点， 以期能为该项新 技术的广泛应用起推动作用。 1 网梁楼盖的基本构造[1] 混凝土叠合箱网梁楼盖是由小型预制构件 （混凝 土叠合箱） 与现浇混凝土肋梁结合成的具有连续箱型 截面的整体结构，箱体与肋梁共同受力。网梁楼盖的平 面示意如图 1所示。 叠合箱是网梁楼盖的基础， 它是以高强混凝土制 作的开口盒，经拼合后形成中空箱体，再与后浇混凝土 肋梁叠合而形成的楼盖。箱体包括：底板、顶板、侧壁以 及从顶板和底板内伸出受力拉结筋。 箱体参与结构整 体受力，同时又是肋梁模板。 在楼盖的不同位置，叠合 箱的配筋与壁厚也有所不同。 叠合箱基本构造如图 2 所示。 2 网梁楼盖的技术优势 网梁楼盖与传统的楼盖结构形式相比， 具有以下 优势： （1）自重轻、承载力高 网梁楼盖是箱形截面的密肋楼盖， 具有大空腔蜂 巢构造、空间受力的特性。与同等跨度其他类型混凝土 楼盖相比，自重减轻 28%~37%，折算厚度一般在 25%～ 35%之间，这一点是其他楼盖难以达到的。 网梁楼盖虽 然自重轻，但却有着较高的承载力，因此，网梁楼盖特 别适合于大跨度和大荷载的建筑[2]。 （2）整体性好，刚度大 网梁楼盖是部分（叠合箱）预制，部分（肋梁）现浇， 在界面结合而形成整体受力的混凝土结构。 试验研究 表明[3]，早中期裂缝不会出现在预制与现浇的结合部 位，叠合箱与后浇肋梁能够协调变形共同受力。工程实 测挠度一般都小于跨度的 1/500， 转角变形则更小，因 此对楼盖边梁的扭转作用比普通楼板要小得多。 （3）施工方便，缩短工期 叠合箱参与结构整体受力， 同时又起到肋梁模板 的作用， 既减少了模板用量， 又省去了肋梁侧模的支 设、拆除两道工序，并且网梁楼盖现场只需浇筑肋梁部 分的混凝土，与传统全现浇钢筋混凝土相比较，现浇钢 混凝土叠合箱网梁楼盖的结构分析及施工要点 刘建平 （山东理工大学建筑工程学院，255049） 摘 要：以混凝土叠合箱网梁楼盖的构造组成为基础，分析了技术优势和受力性能，探索了合理的计算模式和设计方法，介绍 了该楼盖的施工流程和施工要点。 关键词：混凝土叠合箱网梁楼盖；结构分析；施工要点 中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000-4637（2010）02-68-04 叠合箱 钢筋骨架 肋梁 后浇 肋梁 肋梁 叠合箱 叠合箱 C C 图 1 网梁楼盖平面示意图 肋梁筋 受力筋 顶板 肋梁 肋梁筋 受力筋 侧壁 底板 图 2 叠合箱构造示意图 2010 年第 2期 混 凝 土 与 水 泥 制 品 2010 No2 4月 CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS April 68- - 筋混凝土量少，施工工艺简单，能显著缩短工期，且减 少施工现场的噪声及粉尘污染，环保效益显著。 （4）节约材料，降低造价 网梁楼盖与传统楼盖比， 节约钢材 30%～40%，且 底部平整，无须抹灰和吊顶，降低层高，减少工程造价。 3 网梁楼盖的受力性能和计算方法 3.1 受力性能 为了掌握叠合箱网梁楼盖的工作机理、 破坏形态 以及极限承载能力等受力性能，文献[3]~[5]通过静力 试验进行了较系统的研究，结果表明：①叠合箱网梁楼 盖在受弯过程中存在边梁钢筋“应力超前”、叠合箱混 凝土“应变滞后现象”。即加荷初期，边梁内的纵向钢筋 应力增加速率快，而叠合箱顶面混凝土压应变很小；随 着荷载增大，由于叠合箱参与共同工作，边梁纵向钢筋 应力增加速率减小，相对叠合箱混凝土压应变增大；② 当达到受弯承载力极限状态时， 叠合箱网梁楼盖属于 典型的 T形截面受弯构件。因此，叠合箱网梁楼盖受弯 极限承载力可以按照 T形截面构件设计计算。 ③叠合 箱网梁楼盖抗弯刚度大， 在短期荷载作用下挠度与跨 度之比均小于 1/500，裂缝分布均匀，裂缝宽度小，达到 极限承载能力状态时， 实测裂缝平均间距 120mm，裂 缝宽度平均值 0.12～0.14mm。 3.2 设计参数选择 （1）叠合箱平面尺寸有多种，1000mm×1000mm、10 00mm×700mm、1000mm×500mm、1000mm×300mm、700 mm×700mm、700mm×500mm、500mm×500mm等。 （2）网梁楼盖结构高度一般在 250~1400mm，可根 据跨度及荷载的情况选择。用于组合梁板体系时，结构 高度一般可选择跨度的 1/20~1/25， 仅用作楼板时，结 构高度可定为跨度的 1/25~1/40。 （3）网梁楼盖一般不需另加外露的柱帽(本身的暗 柱帽已经满足计算以及构造 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 )，当荷载较大或地震 作用较大时，仍可设置外露柱帽以改善整体受力性能， 柱帽设计可根据计算和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 构造要求进行。 （4）叠合箱侧壁为薄壁，厚度为 8～12mm。 顶板、底 板厚度可按结构不同部位进行调整， 顶板最小厚度为 40mm，底板不考虑受力时最小厚度为 30mm，考虑受 力时不小于 40mm。 （5）如肋梁为双肢箍, 宽度一般为 100~120mm，如 肋梁为单肢箍，肋梁宽度一般为 80~95mm。 3.3 计算方法 （1）有限元计算法 根据网梁楼盖的结构特点和受力特性， 计算网梁 楼盖最好用有限元方法进行设计。 采用有限元软件能 够较好的模拟网梁楼盖的内力和变形特征， 以及裂缝 的分布形态和破坏特征， 模拟的结果具有较好的正确 性和精度。 网梁楼盖的力学计算单元可采用箱形截面 的板单元，计算时应注意以下问题：①计算网梁楼盖的 板单元划分大小一般不宜大于 0.5m。 考虑实际工程， 也没必要划分太细，一般不宜小于 0.1m。 ②进行裂缝 宽度计算时，应注意肋梁配筋与叠合箱内配筋的匹配。 （2）等代梁计算法 网梁楼盖不属于现浇空心板楼盖， 它的基本受力 单元是大翼缘箱形梁，若按照传统的“等代框架梁法” 计算，是不符合实际受力情况的，其计算结果与实际相 差较大。 网梁楼盖分析的关键问题是如何恰当考虑楼 盖刚度对结构整体刚度的贡献， 对承受竖向均布荷载 的柱支承板楼盖，“等代梁法”是一种可行的分析方法。 即将楼盖板划分为双向交叉的板带， 并忽略板带之间 的剪切和扭转影响， 根据需要板带可以用抗弯刚度相 等的梁来模拟。确定等代梁的原则，一是等代梁与网梁 楼盖的柱端弯矩相等； 二是等代梁与网梁楼盖的结构 总重量相等。 网梁楼盖结构的整体计算可通过 PKPM 软件中的 SATWE 进行计算，在用 PMCAD 对无梁楼盖进行建模 时，网梁楼盖以等代梁代替，这样大大减轻了在设计网 梁楼盖时计算量，提高了计算速度，减轻了设计人员的 负担，从而有利于结构在设计领域的推广运用。 用 PKPM 软件采用等代梁法进行结构计算时，应 注意以下问题 [6]：①注意采用等代梁法计算时，应避免 等代梁自重重复计算；②整体计算中，等代梁截面高度 取值是关键，只有选取的截面准确，才能保证等代梁对 整体结构的作用是相同的， 网梁楼盖周边梁柱所承担 的弯矩和剪力才是合理的； ③周边楼板应适当加厚且 双层双向配筋。 4 施工工艺流程及影响其质量的关键因素 4.1 施工工艺流程 混凝土叠合箱网梁楼盖属于一项新的技术， 施工 时除了依据国家现行有关法规，标准和规程外，专项并 无规范可参照。 混凝土叠合箱网梁楼盖施工工艺流程 如下： 模板支撑→放置叠合箱位置线→粘贴密封胶 条→安装叠合箱底板→绑扎肋梁钢筋、 电线穿管→安 装叠合箱侧壁→安装叠合箱顶板→浇筑混凝土→底模 板拆除。 叠合箱网梁楼盖施工顺序如图 3所示。 图 3 叠合箱网梁楼盖施工顺序 6摆放顶板 5安装侧壁 3摆放底板 4绑钢筋笼 2贴胶条1支模板 刘建平 混凝土叠合箱网架楼盖的结构分析及施工要点 69- - 4.2 影响施工质量的关键因素 预制叠合箱与现浇肋梁能否连接成为整体是网梁 楼盖施工成败的关键， 结合网梁楼盖结构特点及近年 来同类结构设计施工积累的经验， 可以得出影响该结 构施工质量的几个关键因素主要是底盒与底盒之间外 伸拉接筋的连接、底盒外伸拉接筋与肋梁主筋的钩锚、 叠合箱侧壁与肋梁的加固连接、 叠合箱上盒外伸拉接 筋与肋梁纵筋连接[7]。 5 施工质量控制要点 5.1 叠合箱储运、吊装 运输：运输一般由制作厂家负责送货至工地现场， 运输中防止各箱体碰撞，用棉毡保护各箱体接触部位。 堆放：堆放场地应事先抄平、整实。 叠合箱应按照 不同型号、规格分类堆放，不允许不同板号重叠堆放， 条件允许时应随到随上楼。 每个叠合箱在箱的四角应 放置垫木，上下对齐、对正、垫平、垫实，板的堆放高度 宜不大于十层。底箱的底面应朝下放置，顶箱的顶面应 朝上放置。 吊装：吊装前要按设计要求核对箱体的型号，发现 有裂纹的箱体不得用于工程。外露插筋防止碰撞，安放 上盒要一次性就位准确， 吊装过程中要安排专人负责 吊装信号指挥，专人负责位置的核对并准确就位。 5.2 叠合箱底模支设质量控制 （1）施工单位需依据模板荷载进行计算，单独编制 相应模板支撑 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，底模板只需支在肋梁范围（也可以 采用满堂模板），底模板宽度比肋梁宽度大 80mm 即可 （叠合箱底边与底模的重合宽度不小于 40mm）。 （2）在底模上弹好叠合箱的边线，以保证箱体准确 就位，水平错位≤2mm。 （3）叠合箱底面要与模板密切贴合，不得有杂物支 垫， 在底模板与叠合箱底盒之间， 用聚合水泥浆浇出 密封条(或贴双面胶条)，水泥浆应掺加建筑胶，缓凝剂 或发泡剂，密封条的高度不宜小于 6mm。 该 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 是为 了不让叠合箱的底板与施工底模板之间产生漏浆。 （4）浇完密封条应立即摆放叠合箱，在底模板上摆 放叠合箱底盒， 底盒之间的间距按设计要求的肋梁宽 度确定。 （5）网梁楼盖的跨度大于 6m 时，模板需要（按设 计要求）起拱。 如图纸无明确规定时，起拱高度按短跨 尺寸的 1/500考虑。 5.3 叠合箱安装的质量控制 （1）按图纸要求，调整底板预留锚固钢筋的位置和 形状，锚固筋应横平竖直，弯钩朝上，并将底盒外伸筋 与肋梁主筋钩锚牢固， 叠合箱预留筋与肋梁主筋构造 如图 4所示。 肋梁上下纵筋接长可采用套管连接或焊 接，接头位置要求底筋在支座内，顶筋在 1/3 跨中内。 （2）肋梁箍筋弯折半径应严格按规范规定执行，箍 筋弯弧内径满足规范规定最小半径即可， 不应随意加 大半径，以防肋梁主筋位移。箍筋弯折半径过大产生的 问题如图 5所示。 （3）肋梁主筋及箍筋下料时须注意图纸对钢筋保 护层厚度的要求，一般要求是：侧向保护层厚 10mm， 上下保护层厚 25mm。 （4）安装叠合箱侧壁及侧壁加固措施：将聚合物砂 浆抹在叠合箱底板外口上， 同时将叠合箱的侧壁安放 就位并挤实。当叠合箱侧壁超过一定的高度时，需采取 侧向加固措施，即在叠合箱侧壁内侧附加垫块，用铁丝 将附加垫块和叠合箱侧壁固定在肋梁钢筋上。 垫块不 能太小,以防止侧壁板被垫块冲切破坏。 （5）安装叠合箱顶板：在侧壁的上边缘抹聚合物水 泥浆后，立刻将叠合箱顶板就位，同时，把叠合箱顶板 的外伸拉接筋与肋梁纵筋按图纸构造方式连接牢固。 5.4 混凝土施工质量控制 （1）混凝土浇筑时，应提前对叠合箱壁板、箱顶侧 壁、箱底侧壁进行洒水湿润，防止现浇混凝土失水，影 响混凝土强度。 （2）混凝土浇捣应垂直于主龙骨方向进行；肋梁部 位采用 覫30mm插人式振捣器振捣，严禁使用振捣器振 捣叠合箱的侧壁，防止叠合箱因混凝土振捣产生位移。 （3）根据现场实际操作，由于塌落度在 18~20cm 之间，要求对混凝土进行 2次振捣，同时要求肋梁浇筑 高度高于箱顶 10~15mm，在最后一次表面处理时压至 与箱顶齐平。 6 结语 混凝土叠合箱网梁楼盖是近几年新兴的一种楼盖 肋梁主筋 叠合箱外伸钢筋 图 4 叠合箱顶留筋与肋梁主筋构造 箍筋半径过大，主筋靠得太近 导致混凝土浇注困难 石子 R=1.25d 图 5 箍盘半径过大产生的问题示意 2010年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 172 期 70- - 结构体系，它与普通梁板结构以及空心板结构相比，具 有明显的优越性，符合我国大力提倡的绿色、环保、创 建节约型社会的政策，经济和社会效益显著，此项新技 术可以适用于各类多、高层建筑、大跨度大空间建筑、 大荷载建筑、人防建筑，具有广阔的应用前景。 参考文献: [1] 济南坚构建筑技术有限公司. 网梁楼盖技术[P]，2005. [2] 李克翔,李保梁.混凝土叠合构件箱:中国,CN 1773049 [P]，2006. [3] 高娟,李克翔,张锡增. 现浇钢筋混凝土叠合箱网梁格构式组合楼 盖试验研究[C].第 14 届全国结构工程学术会议, 2005:36－39. [4]吴方伯,汪幼林,周绪红.混凝土密肋空心楼盖试验研究[J]. 建筑科 学与工程学报, 2006（1）:59－61. [5]梁义,苗吉军,苏强,叠合箱网梁楼盖的试验研究[J]. 山西建筑,2009 (29):3－4. [6] 李永康,马国祝,李海波. 某小学大跨度体育馆网梁楼盖结构设计 探讨[J].山东大学学报,2008(8):221－224. [7] 房海,王明艳,许正青.大跨度组合式叠合箱网梁楼盖施工技术[J]. 施工技术, 2008（7）:75－77. 收稿日期：2009-12-16 作者简介：刘建平（1970-），女，硕士、副教授。 通讯地址：淄博市，山东理工大学建筑工程学院 联系电话：13964372398 E-mail：liujp@sdut.edu.cn 0 前言 陶粒混凝土具有容重轻、吸水率低、保温、隔热、均 匀性比其他轻骨料品种好等特点。因此，由其所配制的 陶粒混凝土已成为结构轻骨料混凝土的主力品种，在 桥梁、高层建筑等工程中的应用日益广泛，尤其适用于 软土地区的工程结构。 考虑到轻骨料混凝土品种多且 各结构性能差异较大等问题， 对陶粒混凝土梁的受剪 性能进行专门的研究， 建立陶粒混凝土梁斜截面受剪 承载力的计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 显得十分必要。 本文在试验研究的 基础上， 按照试验结果偏下线的概念建立了集中荷载 作用下陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的计算公式。 但考虑到偏下线只是一个定性概念，没有定量指标。即 使按照通常认可的具有 95％保证率的概念建立的偏下 线公式[1] ，因试验数据离散程度等因素的影响，其可靠 度也可能大相径庭。因此，我们对按试验结果偏下线建 立的陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力计算公式进行了 可靠度分析，探讨了各因素对可靠指标的影响规律，从 而为陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的设计计算提供 可靠指标要求的计算公式[2]。 1 集中荷载作用下陶粒混凝土梁抗剪性能的试验研 究 首先收集了 101根陶粒混凝土梁抗剪试验的数据 （其中剪压破坏 59 根、 斜拉破坏 14 根、 斜压破坏 28 根），数据主要来源于《轻骨料混凝土结构技术规程》[3] 的背景资料。 由于背景资料中的试验梁基本都是中低 强度的陶粒混凝土试验梁，同时考虑到《规程》已将混 凝土强度等级提高到 LC60， 为了研究问题的全面性， 本文补充做了 10根高强陶粒混凝土梁的抗剪试验。 10 根高强陶粒混凝土试验梁的陶粒选用江苏金 坛某公司生产的 5～16mm 连续级配的圆球型页岩陶 粒，陶粒的堆积密度为 925kg/m3 ,表观密度为 1420kg/ m3 ,筒压强度 10.3MPa，1 h吸水率 39％，空隙率 31％。 10 根高强陶粒混凝土梁的抗剪试验同样出现剪 压破坏、斜拉破坏和斜压破坏三种破坏形态（其中剪压 陶粒混凝土梁的受剪性能及其承载力研究 翁晓红 （苏州科技学院，215011） 摘 要：为研究混凝土强度等级提高后陶粒混凝土梁的受剪性能及其承载力，进行了 10 根高强陶粒混凝土梁的抗剪试验，并 对陶粒混凝土梁的受力性能进行了分析。在对试验结果分析的基础上，提出了集中荷载作用下陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的 计算公式；并应用《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）的一次二阶矩法，对该计算公式进行了可靠度分析。分析结果表明，该计算 公式满足《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）的要求。 关键词：陶粒混凝土梁；受剪性能；受剪承载力；计算公式；可靠度 中图分类号：TU377.1 文献标志码：A 文章编号：1000-4637（2010）02-71-04 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2010年第 2期 混 凝 土 与 水 泥 制 品 2010 No2 4月 CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS April 71- -