2018装配式混凝土网梁楼盖的研究现状及前景

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　　摘要： 装配箱混凝土网梁楼盖是一种新型的楼盖形式，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具有连续箱形截面的整体结构。本文拟对装配式混凝土叠合箱网梁楼盖的研究现状及应用前景进行讨论。
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　　关键词： 装配式混凝土网梁楼盖； 研究现状；应用前景
　　中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：
　　
　　The present research situation and application prospect ofassembly box concrete hollow floor structure
　　*Ma Ming-jie ,Zhao Kao-zhong,Zhang Hong-lei,Li Gen-hu,Wang Kai-dong
　　（Department of Civil Engineering,Shandong Jianzhu University, Jinan 250101）
　　
　　Abstract:Assembly box concrete hollow floor is a new-style whole structure--with a cross section of concrete box--composed of small prefabricated components (concrete superposition box)and the cast-in-place concrete rib beam. This paper is intended to discuss present research situation and application prospect of assembly box concrete hollow floor .
　　
　　Key words:assembly box concrete hollow floor structure;present research situation;application prospect
　　1 前言
　　 钢筋混凝土楼盖是建筑物重要的水平承重构件，在多层、高层建筑物中得到普遍应用。楼盖按楼板的受力和支撑条件不同分为肋梁楼盖、无梁楼盖、井式楼盖。肋梁楼盖由于结构布置灵活，楼板厚度较小，构件受力明确在多高层建筑中得到广泛的应用；井式楼盖能跨越较大的空间，可少设内柱，适用于方形或接近方形的中小礼堂、餐厅、门厅等位置。但都需要吊顶才能得到平整的底部，获得美观方面的要求，同时降低了室内净高；无梁楼盖可以获得平整的底部，但混凝土用量大，同时适用的柱网尺寸较小，一般不超过6m。随着工程对大跨度、大空间、承受重荷载、整体美观等日益强烈的要求，上述楼盖形式的缺点尤显突出。混装配式混凝土网梁楼盖由预制的“叠合箱”与后浇肋梁；连接成梁板合一的整体，“叠合箱”是由高强复合混凝土制作成的空箱体，箱体高度可以调整，以适用于不同高度的楼盖。混凝土网梁楼盖具有底部平整、承载力高的特点，适合大空间、大跨度建筑，无需预应力就能实现36m以上的跨度，自重轻 ，节约钢筋和混凝土，比一般的楼盖体系节约钢材30%~50%，混凝土用量只是一般用量的三分之一，经济效果显著。目前，该楼盖体系在工程中已有一定程度的应用，如山东大学活动中心、潍坊医学院教学楼、济南军区招待所、山东大学教授花园地下车库、重庆斌鑫世纪城等100多项工程都成功采用了这种楼盖，取得了显著地社会经济效益。
　　2 装配式混凝土网梁楼盖简介
　　 叠合箱网梁楼盖（叠合板图片见图1、侧壁见图2）是一种新型的楼盖形式。它是由小型预制构件(混凝土叠合箱) 与现浇混凝土肋梁结合成具有连续箱形截面的整体结构,箱体与肋梁参与结构整体受力,同时又起到了肋梁模板的作用。叠合箱平面尺寸有1000×1000；1000×700；1000×500；700×700；500×500；1000×300等几种[1]，叠合箱侧壁为薄壁，厚度为8～12毫米。高度尺寸在180 ～ 1000 毫米之间调整。叠合箱顶板、底部厚度可按结构不同部位进行调整，顶板最小厚度为40毫米，底部最小厚度在不考虑受力时为20 毫米，考虑受力时不小于40 毫米。施工工艺流程包括：肋梁底模→浇筑聚合物水泥浆密封条→摆放底盒→肋梁钢筋绑扎→侧框安放→上盒安装→拉结筋与肋梁纵筋连接→浇筑混凝土→养护→拆模。
　　
　　
　　图1 叠合箱底（顶）板图2 叠合箱侧壁
　　
　　3 装配式混凝土网梁楼盖的技术优势[2]
　　自重轻、承载力高
　　 装配式混凝土网梁楼盖为箱形截面密肋楼盖，具有大空腔蜂巢构造、空间受力的特性。相对于同等跨度其他类型混凝土楼盖，可减轻自重约25%~35%，这一点是其他楼盖难以达到的。在减轻自重的同时，网梁楼盖还有着较高的承载力。因此，网梁楼盖特别适合于大跨度和大荷载的建筑。
　　（2）整体性好，刚度大
　　 装配式混凝土网梁楼盖刚度较大，由于箱体高度较大，再加上楼盖中双向密布的现浇肋梁，相应的整体楼盖空间刚度也较大。而且楼盖两个方向的刚度基本一致，这与筒芯填充的现浇空心楼盖顺筒和横筒方向刚度差异较大不同。
　　（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。另外，可以实现工业化、产业化大批量生产，大幅度提高生产效率。
　　节约材料，降低造价
　　 与传统楼盖比，网梁楼盖可以节约钢材30%～40%，且可以获得平整的底部，无须抹灰和吊顶，降低层高，减少工程造价。
　　4 装配式混凝土网梁楼盖的研究现状
　　 装配式混凝土网梁楼盖作为一种新型的结构形式，具有很多的优点，也在新建的工程中得到了广泛的应用。目前对其施工工艺及实际施工中应注意的问题已经有了比较系统的认识，然而对该结构形式的受力性能等方面试验研究却比较少。目前，主要研究有：
　　 湖南大学吴方伯教授完成了四角支撑的平面尺寸为9mX9m的单跨双向装配式混凝土网梁楼盖在静水荷载竖向压力作用下的受力性能的试验研究，并采用ANSYS对其进行有限元分析，得出网梁楼盖具有良好的整体性能，刚度大、承载能力高、抗裂性能良好，空心箱体与现浇密肋楼盖混凝土结合良好，可以达到建筑物的抗渗要求。
　　 梁义、苗吉军、苏强通过用静力试验的手段对网梁楼盖进行了测试分析,通过对网梁楼盖结构静载全过程的应力―应变的变化规律及破坏形态的分析,进而了解掌握叠合箱网梁组合楼盖的工作机理、整体刚度变化规律等力学特性。
　　 赵考重、李自然等通过对三个明箱的混凝土网梁楼盖受弯性能的试验，得出预制箱体与现浇混凝土肋梁能够共同工作，在进行楼盖抗弯计算时，可简化为T型截面；配置在箱体底板内的钢筋能够充分发挥作用，在进行抗弯计算时可考虑其承受拉力作用[3]。
　　5 装配式混凝土网梁楼盖的应用前景
　　 目前装配式混凝土网梁楼盖已经广泛应用于工程中，并取得了良好的效果，但对其进行的试验研究却较少，今后可以从以下几个方面开展研究工作：
　　 目前对于其肋梁与叠合箱共同工作性能研究深度较浅，无法准确的判断肋梁及叠合箱分担的荷载，进而也无法较为合理的配置钢筋。目前采用的肋梁配筋及底(顶）板内冷拔低碳钢丝配制往往不是通过专用的软件，往往不甚合理，故可以以此作为着手点进行进一步研究。
　　 装配式混凝土网梁楼盖虽然得到广泛的推广，但其在地震作用下的受力性能研究尚属于空白。故可以开展该结构形式的抗震性能的试验研究，从而了解其在地震作用下能否正常的工作。
　　 目前，对其抗火性能的研究也处于空白阶段，可以以此作为着手点，了解其抗火性能与普通的实心混凝土板有何不同，是否能在火灾来临的时候不至于迅速破坏，危机人们的生命财产安全。
　　 装配式混凝土网梁楼盖有着广泛的应用范围及很大的发展潜力，希望通过进一步的深入研究，能够对其受力性能有深入的了解，也需要更多的实际工程实践来检验和完善该结构形式。
　　参考文献
　　
　　 [1] 张国兵，兰孝椿，张希平，刘红玉，邬彩虹.混凝土叠合箱网梁楼盖在某地下车库中得应用[J].青岛理工大学学报，2008，（6）：80-83
　　 [2] 刘建平.混凝土叠合箱网梁楼盖的结构分析与施工要点.混凝土与水泥制品.2010.4
　　 [3] 李自然，赵考重，谭东峰.叠合箱受弯性能的试验研究与分析.价值工程
　　 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。