装配式混凝土楼板研究现状综述

·2079·20157李晨1徐春一1张国臣2（1沈阳建筑大学辽宁沈阳110000;2中建钢构有限公司广东深圳518040）本章介绍了目前我国装配式混凝土建筑的概念特点,归纳了我国对于装配式混凝土楼板的研究现状，着重介绍了叠合楼板的工程应用情况。对混凝土预制构件的发展方向提出几点建议。装配式；叠合楼板；预制构件近年来在国家大力提倡现代建筑产业化的背景下，大量科研院校，单位对此进行科学研究并获得显著科研成果。装配式建筑在我国开始大面积出现，建筑设计标准化，建筑部品系列化，构件生产工厂化已得到一定程度的实现。装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。根据目前我国发展的现状和趋势，装配式混凝土建筑将在建筑行业中起到举足轻重的作用。而装配式混凝土建筑能够适应我国也与其自身特点密不可分：(1)主要构件在工厂或现场预制，采用机械化吊装，可与现场各专业施工同步进行，具有施工速度快、工程建设周期短、利于冬期施工的特点。(2)构件预制采用定型模板平面施工作业，代替现浇结构立体交叉作业，具有生产效率高、产品质量好、安全环保、有效降低成本等特点。(3)在预制构件生产环节可采用反打一次成型工艺或立模工艺将保温、装饰、门窗附件等特殊要求的功能高度集成，减少了物料损耗和施工工序。(4)由于对从业人员的技术管理能力和工程实践经验要求较高，装配式建筑的设计施工应做好前期策划，具体包括工期进度计划、构件标准化深化设计及资源优化配置方案等。目前我国装配式楼板多为叠合楼板，而国外对此的研究较早。美国ACI在上世纪60年代就制定了《建筑用组合梁设计暂行建议》,前苏联同时颁布了《钢筋混凝土超静定结构考虑内力重分布的计算规程》等。70年代,法国出版了关于预制混凝土薄板叠合楼板的计算、设计、生产和施工的全部技术规定。美国钢板协会在1977年制定了组合板统一的设计方法,并出版了《组合结构设计手册》。该手册包括关于材料、设计、连接和构造详图的要求和建议,以及关于一些特殊情况的补充资料。1984年美国钢板协会和混凝土标准委员会制定了ASCE《组合钢板设计施工标准规程》。1991年修订了ASCE标准,着重讨论钢一混凝土组合板的应用,纳入了最新的研究成果。近年来发展起来的钢一混凝土叠合楼板方面的研究主要针对叠合面的滑移及一些细部构造问题的研究。近年来，国内很多学者也对叠合楼板的结构性能进行了一系列研究：2004年，周绪红、吴方伯等研发图2.1所示的“预制带助底板叠合板”。该板的预制底板为预应力钢筋混凝土板,横截面呈倒“T”形,助上预留孔洞。混凝土采用C40、C50级,预应力钢筋采用消除应力螺旋助钢丝。施工时在预制底扳板肋上的长方形孔配置横向钢筋、埋设强电、弱电等设备管线后,饶筑叠合层后即形成单向预应力双向配筋的混凝土叠合楼盖,即预制带助底板混凝土叠合楼板。2004年，秦亮总结了混凝土连续结构和混凝土叠合连续结构弯矩调幅范围研究成果，并在此基础上,通过实体楼板堆载试验，综合考虑弯矩调幅系数确定的各项控制因素,提出装配整体式叠合连续楼板支座弯矩设计值的调幅范围宜控制在30%左右。2005年薛立红、徐金声对装配整体式预应力夹层板楼盖进行试验研究与分析，得出了其结构内力设计方法，并提出了一些构造措施。并对预应力双向叠合楼盖的构造方式和设计计算方法进行过一些研究和探讨。2007年，赵磊利用有效惯性矩法，基于回归分析提出刚度公式，并通过计算自承式钢筋混凝土叠合楼板短期刚度。研究得出，在保证预制构件短期刚度的原则上，应使板型为截面中和轴在叠合面之下，以提高压区混凝土对截面刚度的贡献。2007年，杜剑通过对叠合楼板拼缝处构件进行拉拔试验，证明连接钢筋锚固于现浇层混凝土中是可靠和安全的，即使在破坏时连接钢筋也未有滑移和被拔出的现象。2013年，姚远以典型跨度3300mm和6000mm为例,详细介绍了预制带肋底板混凝土叠合板施工阶段和正常使用阶段的承载、变形和裂缝计算方法,并介绍了在参考标准图的基础上叠合板在实际工程中的使用设计方法,供设计人员参考。2013年，汪磊[19]通过楼板静力荷载试验观测发现带拼缝叠合板的裂缝开展多发生在拼缝处的两侧，其中最大裂缝也出现在这个区域。试验中所使用的叠合板均按单向板进行受力分析，但通过拼缝的设计有效传力，可以按照双向板进行受力。在工程实际运用当中可以在受力较小的位置使用拼缝，这样更能够提高结构整体的性能。2013年，张敬书对预制带助底板叠合板进行损伤分析，通过基于位移和能量耗散的混合损伤指标能够对预制带助底板叠合板的损伤进行合理分析并评价其抗震性能。根据损伤分析结果,增加左右边梁、支座钢筋、穿孔钢筋均可以减小了叠合板的损伤。2013年，李杰对4块形式的钢筋桁架混凝土叠合板进行受弯性能试验，得到了挠度和裂缝的发展规律及破坏特征。试验结果表明，该板在施工阶段的挠度是板型设计的控制因素。带肋板是解决预制板施工阶段挠度过大问题的有效措施。预制建筑体系的发展应适应我国各地建筑功能和性能要求，因此装配式建筑体系在我国的前景可以遇见。为更好的促进装配式建筑的发展，首先应确立标准化设计、、模数协调、构件工厂化加工制作、专业化施工安装的指导原则；第二，优化混凝土配合比及降低水泥用量等综合措施，提高混凝土预制件的质量；第三，采用机械化水平较高、具有一定规模的专业预制工厂取代目前无质量保证且分散的小厂，鼓励预制工厂采用先进的生产工艺和流水线，提高生产效率和产品质量。（上接1847页）应该指出的是本文中对于a1的取值采用的是近似估计，如何更加简便、准确地确定a1值，从而获得更加精确的绿色照明照度值，是函待我们研究的课题。我国正处在经济高速发展的历史时期，人民追求高品位的生活，追求高品质的光环境，而同时能源大量消耗也成为新时期不可回避的社会问题。过去那种低光效、高功耗的照明光源显然已经无法满足新时期的民众需求，我们必须大力推动“绿色照明工程”，让各种高光效、低功耗的照明产品成为现在和未来世界的主导光源，它们还具有显色性更高、寿命更长、更环保等优势，必将为节约能源、保护生态环境作出重要的贡献。装配式混凝土楼板研究现状综述作者：李晨，徐春一，张国臣作者单位：李晨,徐春一(沈阳建筑大学辽宁沈阳110000)，张国臣(中建钢构有限公司广东深圳518040)刊名：建筑工程技术与设计英文刊名：ArchitecturalEngineeringTechnologyandBesign年，卷(期)：2015(21)引用本文格式：李晨.徐春一.张国臣装配式混凝土楼板研究现状综述[期刊论文]-建筑工程技术与设计2015(21)