第一篇:现浇混凝土空心楼盖技术经济优势及成孔材料的发展现状
现浇混凝土空心楼盖技术经济优势及成孔材料的发展现状
摘要: 现浇混凝土空心楼盖由于具有中空或内填保温材料的原因,因此相对于普通的实心板具有保温隔热、节能、隔声等诸多优点,特别是现浇空心楼板还具有节约钢筋、节省造价、节约土地及提高建筑物的使用功能等优点,因此现浇混凝土空心楼盖技术先后被列为建设部科技成果重点推广项目及建设部节能省地型新技术,并在全国各地得到广泛的推广应用。本文重点介绍了现浇混凝土空心楼盖技术经济优势及成孔材料的发展现状,供开发单位、设计人员等参考、选用。
关键词: 空心管,箱体,阻燃,地下室,经济性,覆土
Abstract: the cast-in-situ concrete hollow floor because of the hollow or fills in the cause of the heat preservation material, so relative to common solid sheet has the insulation, energy saving, sound insulation, and many other advantages, especially cast-in-situ hollow floor also has to save, save, save the cost of the reinforced land and improve the use function of building etc, and therefore cast-in-situ concrete hollow floor technology has been listed as the ministry of construction achievements in science and technology, key popularized project of the ministry of construction and energy saving and ground-saving new technology, and all around the country widely application.This paper introduces the cast-in-situ concrete hollow floor technology economic advantage and into the hole material development present situation, for the development units, design, selection of reference personnel, etc.Keywords: hollow tube, cabinet, flame retardant, the basement, economy, turns the soil
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 产品发展概况
现浇混凝土空心楼盖早在上世纪六十年代就在日本等少数国家有所应用,但是没有得到进一步的推广应用。九十年代随着我国出台相关规定,预制空心板因整体抗震性能差,板缝间易出现裂缝等缺点而退出建筑领域,特别是在经济发达地区明文禁止使用。但是预制空心板又具有节约造价的优点,因此国内就开始研究现浇混凝土空心楼盖,并成功地在一些工程中得以应用。最早的空心楼盖材料是五花八门,有玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模、塑料空心管等,后经过市场的多年优胜劣汰,最终在本世纪初,水泥复合空心管占据了90%以上的市场份额,但是由于空心管空心率相对较小,因此在空心管技术的基础上又研制出空心率更大,经济性更好的水泥箱体,水泥箱体在现阶段也得到了一定的推广应用。
无论水泥空心管还是水泥箱体,它们都是用水泥、玻璃纤维布等材料制作而成的空心建筑材料,其在运输、安装施工时,难免出现破损现象,且该类产品自重较重,增加了各个环节的工作强度及施工难度。为了克服上述空心材料的缺点,1
目前市场上开始逐渐使用BDF无机阻燃型复合箱体,该种材料内部为阻燃型聚苯板,外覆玻璃纤维布、硫铝酸盐水泥等无机材料形成硬质薄壳层,因此无机阻燃型复合箱体重量更轻,且无破损之忧,目前因其具有较大的优势,得以迅速大规模推广应用,为目前现浇混凝土空心楼盖成孔材料的首选。2 空心楼盖成孔材料主要产品种类
目前市场上现浇空心楼盖内模产品种类繁多,从主材质上分有水泥、石膏、塑料、泡沫等;从形状上分有圆柱体、长方体、多面体等;从产品实体状态来分可以分为空心、实心、复合等。目前市场上常用的有空心筒芯、空心箱体、无机阻燃型复合箱体3种常用产品。
2.1玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模(俗称水泥空心管)
空心管的外径及长度由设计确定,常用的外径D(mm)有100~400mm;标准长度L(mm)为1000、1200,非标准长度可以定尺生产。空心管的外形如图2-1所示。
图2-1 空心管示意图
2.2玻璃纤维增强水泥永久性箱体芯模(简称水泥箱体)
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为: 150~400mm。箱体的外形如图1-2所示。
图2-2 箱体示意图
2.3无机阻燃型复合箱体
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为:100~400mm。箱体的外形如图1-3所示。
图2-3 箱体示意图 生产工艺 3.1水泥空心管
水泥空心管生产目前大多采用离心式机械成型,首先采用铁质材料依据空心管的大小型号、长度制作好模具(模具大多为1m长),生产时先将模具扣紧,并在模具内放入玻璃纤维网格布,然后将模具安装在离心机上,自动搅拌好的水泥浆(或水泥砂浆等)随着离心机的高速旋转,均匀地喷涂在模具内(一般过程只需持续几秒钟),水泥浆喷涂完毕,抽出模具并在两端封堵上预先做好的同材质堵头,待水泥浆终凝后拆开模具,浇水养护,15℃以上的天气7天即可使用,0℃~15℃需养护15天,0℃以下不宜制作产品。3.2水泥箱体生产工艺
水泥箱体的生产也要使用模具,生产时将方箱形模具事先组装完成,然后在方箱内铺上玻璃纤维网格布,并倒入水www.xiexiebang.com泥浆(水泥浆应较稠),然后将水泥浆均匀地摊铺在模具底部和四周侧壁,待水泥浆有一定强度后封上上部盖板,而后脱模、养护。其养护期较水泥空心管要长一周左右。3.3无机阻燃型复合箱体
无机阻燃型复合箱体的生产无需模具,首先要采购或生产轻质内芯(内芯可为石膏、泡沫混凝土等轻质材料),并依据图纸形状通过切割机切割成型,制作时将加工好的轻质内芯放在操作台上,将裁剪好的玻璃纤维布包裹在轻质内芯的四周,然后将调好的水泥浆均匀地涂抹在其四周(涂抹厚度2~3mm),而后进行
养护,养护期基本与水泥空心管相同。4 各种产品主要技术性能特点 4.1水泥空心管的技术特点
1.能实现机械化生产,价格较低;2.安装方便,容易控制上浮,混凝土浇捣易密实;3.运输及现场施工安装时存在自重较重、施工困难及难免出现破损的缺点。
4.2水泥空心箱体的技术特点
1.空心率比水泥空心管大,可以节约更多的混凝土、钢筋等材料;2.节约造价更加明显;3.自重较大,装卸、搬运、吊装极其不便,且楼板下表面混凝土浇筑不易密实,运输及施工时易破损。4.3无机阻燃型复合箱体的技术特点
1.环保、轻质;2.空心率大、配筋省,经济性较好;3.重量轻、易施工、安装劳动强度低;4.阻燃、无毒;5.无机复合层刚度大,不易变形;6.抗压、抗裂强度高。现浇空心楼盖技术经济优势
5.1 在公共建筑中的应用(如商场、图书馆、医院、办公楼、物流仓库等)
改变传统设计理念,可将传统楼盖设计成空心大板或无梁楼盖,在多层商场中,可显著节约楼盖层高;在办公楼、图书馆中,可自由分隔空间;在规划限高的领域,如设计成无梁空心楼盖,每层节约净高300mm以上,每十层可多造一层,综合经济效益巨大。
与预应力技术相结合,使柱网增大变为现实(如:从9m*9m到20m*20m)。在公共建筑中适当拉大柱网,可显著改变使用功能,尤其在商场、停车场中一根柱子可影响到四个平方米的使用面积。5.2 在民用建筑住宅中的应用
改变传统住宅设计理念,可将一户家庭设计成一块大板(如11m*11m,12m*12m),卫生间固定,与新型墙体材料结合可使房间大小和个数,由业主在不同时期,根据需要自由分隔,满足终身居住,使全寿命周期住宅楼变为现实。
5.3 在地下工程中的应用
在7~8m以上柱网,带覆土的普通地下室或人防地下室,以及主体结构下的多层地下室(负二层以下层数)可设计成无梁空心楼盖,可以节约楼盖造价:40~80元/m2;同时可节约地下室基坑支护费用、地下室土方开挖费用及地下室基础底板配筋费用。综合经济效益可以节约造价达150元/m2。5.4具有节能、隔音的功能
楼盖采用封闭空腔成孔技术,抑制了上下楼层声波传递,提高了楼盖的隔音效果,可解决长期困扰居民住宅楼楼板隔音问题。
空心楼板导热系数降低,显著改善保温隔热性能,提高节能效果,在大型公共建筑中效果尤为显著。5.5 具有较好的抗震性能
由于空心楼盖整体现浇一次成型,增加了建筑结构整体性,减少楼盖自重,同时楼面刚度大、变形小,故空心楼盖抗震性能好。5.6节省施工工期
采用无梁空心大板,省去了梁的钢筋绑扎和梁的模板施工,方便了空心大板的钢筋铺放和模板支撑,同时节约了钢材、混凝土等材料,尽管增加了空心管铺设工序,无梁空心楼盖施工工期仍可节约1/4。
第二篇:异型柱与现浇混凝土空心楼盖在住宅工程中的设计
异型柱与现浇混凝土空心楼盖在住宅工程中的设计
摘要: 异型柱与现浇混凝土空心楼盖的结合在住宅工程结构设计中对异型柱的选择、布置、构造要求、强度验算进行了要点说明,按照梁板结构 理论 或等效框架梁结构理论进行现浇混凝土楼盖设计,必要的抗震、剪力墙、内外墙体设计要点。
关键词: 异型柱 等效框架梁法 暗梁 扁梁 边梁 1.名词解释 1.1 异型柱 除了矩形和圆形柱子外的各种截面形状柱子全部称为异型柱,在异型柱与现浇混凝土空心楼盖结构体系住宅工程上使用如下的几种异型柱,截面形状请见图一所示有十字柱、角柱、丁字柱、扁柱之分。1.2现浇混凝土空心楼盖 在现浇混凝土空心楼盖的内部,上下钢筋之间设置截面形状有圆形、椭圆形、方形等空心管的钢筋混凝土楼板称为现浇混凝土空心楼盖,这种楼盖可降低楼盖重量的 30~45%,因为楼板的重量降低相应的钢筋用量也降低。楼盖的厚度: H=空心管上面混凝土厚度>40㎜+空心管的高度D+空心管下面混凝土厚度》40>; 当楼盖的跨度大于 8000㎜时空心管上面混凝土厚
度>50㎜; 当楼盖的跨度大于 10000㎜时空心管上面混凝土厚度>65㎜; 1.3暗梁 梁的高度与楼板的厚度相同,梁的宽度大于梁的高度称为暗梁,梁的宽度在600~1200㎜之间,当按照等效框架梁法进行设计并且跨度小于9000㎜时可以不用设置暗梁。1.3扁梁 梁的高度大于楼板的厚度,但梁的高度小于楼盖厚度的两倍,同时梁的宽度大于梁的高度称为扁梁。当楼盖的跨度大于 9M,活荷载大于6KN/㎡应当设置扁梁。1.4边梁 外边梁是指建筑物外周边的梁,该梁除了承受楼盖的荷载外同时承受维护结构、风力、外悬构件的荷载。内边梁是指建筑物内部墙体和楼板的荷载,一般该梁在楼梯间处,一边是楼梯间一边是楼板,该梁对室内棚上面为任何 影响。1.5空心管 在《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》 CECS175:2004中称为内模。截面形状有圆形、椭圆形、方形等,并且在管两端封闭行成一个密闭的空心管,每根空心管的长度小于 2M,空心管是用早强水泥、纤维、外加剂、填料等材料在一定的模具复合而成,空心管的高度或直径小于楼板厚度应当满足D≤H-80㎜要求。2.异型柱的设计 2.1异型柱的选择 如图二所示为异型柱在住宅工程结构平面上的布置,凡是有丁字或十字的墙体部位应当设计为十字柱或丁字柱,墙体转弯处应当设置为角柱,凡是直墙体处应当设置扁柱,具有独立并且不与任何墙体连接的柱子应当设计为
矩形或圆形柱子,异型柱的布置原则是使楼盖分格区间大小均匀,各方向的跨度应当相差的尺寸要小一些,如果相差的比较大那么根据《现浇混凝土空心楼盖技术规程》的高跨比规定楼盖就会出现高度差,影响用户的使用。2.2异型柱的结构 计算 在图三所示异型柱截面示意图上标注的柱翼宽度 B最小尺寸200㎜,当内墙体的厚度大于200㎜的情况下柱翼宽度B应当与墙体的厚度一致,图中标注的柱翼尺寸应当在B≤A、C、D、E、F、G、H、L、M≤5B之间进行确定。异型柱的承载能力的计算程序如下:(1)截面刚度计算;(2)荷载计算;(3)轴心受压还是偏心受压结构柱子的确定;(4)承载能力验算; 2.3异型柱内的配筋构造要求 异型柱内的 S型钢筋按照如下要求设置:(1)柱翼的尺寸在300~400㎜设置一个;(2)柱翼的尺寸每大于200㎜增加一个;(3)高度方向应当随箍筋; 3.异型柱板结构体系下的现浇混凝土空心楼盖的设计 3.1按照梁板结构理论进行设计 梁板柱结构布置请详见图二,具体要求如下:(1)暗梁的高度与楼板厚度相同;(2)暗梁的宽度的确定:当楼板跨度在6000㎜以内a=600㎜;当楼板跨度在6000~7500㎜时a=800㎜;当楼板跨度在7500㎜以上时a≥1000㎜;(3)梁的结构计算按照连续梁的要求进行计算,全部的支坐按照简支进行计算;(4)现浇混凝土空心楼盖的设
计是按照每一个分取区间的楼板尺寸和单双向板计算要求进行,内外边梁的支坐应当按照简支进行计算,每一分块的楼板与楼板共同作用在暗梁时其支坐按照固定支坐进行计算。(5)内外边梁的设计应当按照框架结构进行计算; 3.2按照等效框架梁结构理论进行设计 板柱结构布置具体要求如下: 按照等效框架梁结构理论进行设计 现浇混凝土空心楼盖,具体要求如下:(1)首先要根据楼盖的轴线尺寸和柱子的布置情况进行板带的划分,确定柱上板带和跨中板带的宽度,每一跨两侧柱上板带的是跨度的1/4,柱上板带计算宽度是柱子两侧的柱上板带宽度之合。跨中板带的计算宽度是该跨度的1/2;(2)结构计算时全部的支坐按照简支进行计算;(3)内外边梁的设计应当按照框架结构进行计算;(4)阳台或雨篷板与现浇混凝土空心楼盖共同按照等代框架梁法连续进行计算;(5)靠内外边梁的柱上板带配钢筋按照跨中板带设置;(6)有内外边梁的柱子不用进行抗冲切验算,独立支撑现浇混凝土空心楼盖的柱子必须进行抗冲切验算,对于异型柱的抗冲切验算的抗冲面是柱翼外角的连线所形成的冲切面,抗冲切验算的配筋设计如图四中所示扁柱的柱头楼板内抗冲切配筋的宽度a ≥3B(B为异型柱柱翼的宽度),内配筋要求应当按照《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002中的第10.1.10条的规定进行设计。(7)现浇混凝土空心楼盖 的结构计算后的配筋结果应当按照《冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程》JGJ 115-97中的规定代换为冷轧扭钢筋,降低建筑物钢材的消耗量。5.异型柱板结构体系下的抗剪、抗震设计 除了各地区根据自己地区要求进行抗震要求进行抗震设计外,必须在异型柱现浇混凝土空心楼盖结构体系下设置抗震剪力墙体,抗震剪力墙体设计的位子一是楼梯间及与楼梯间有关联的分户墙体,二是单元墙体为抗震剪力墙体,每一个单元必须设置一道剪力墙,抗震剪力墙体的结构 计算 应当按照相应的规范规则要求进行设计。6.异型柱板结构体系下的维护墙体和内墙体设计 6.1 维护墙体的设计 建筑物的维护墙体材料首先要选择陶粒砌块,在柱子上必须设置拉接钢筋,高度方向按照每两层陶粒砌块预埋 2d6.5,拉接钢筋长度是陶粒砌块长度的2倍,陶粒砌块与柱子的表面必须用200㎜宽度焊接钢丝网用水泥钉固定覆盖在缝隙处。6.2 内墙体的设计 内墙体与柱子的关系不用设置拉接钢筋,只是在陶粒砌块砌筑完毕后在墙体两侧缝隙处安装 200㎜宽度焊接钢丝网并用水泥钉固定。内墙体除了采用陶粒砌块外还可以采用新型墙体材料或轻质隔音墙板。