預制空心疊合板性能研究進展

劉亦斌 呂熒 孫天威 李運鵬

摘 要：隨著國家對建筑節(jié)能減排，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的大力推進，裝配式結構的地位與日俱升。預制疊合空心板作為裝配式結構中的一種新型鋼筋混凝土板，與傳統(tǒng)混凝土板相比的各方面優(yōu)勢使其擁有良好的前景。由于這種樓板的相應研究工作還較少，因此，該文將國內(nèi)學者的研究情況進行了匯總并加以整理。該文從裝配式結構談起，介紹了裝配式結構體系，之后介紹了預制空心疊合板，并就這種板材的特性和研究情況做出了分析，進行了總結，最后給出結論與展望。

關鍵詞：裝配式結構 預制 疊合 性能研究

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0134-02

裝配式鋼筋混凝土結構是一種基于建筑的節(jié)能減排，住宅產(chǎn)業(yè)化推進的要求，以現(xiàn)場裝配為基礎而研發(fā)的新型建筑結構體系[1]，目前在發(fā)達國家中應用廣泛，我國也逐步開展了相關研究。裝配式混凝土結構研究正越來越受到眾多學者的重視與參與，中國建筑科學研究院及各高校都對裝配式混凝土建筑結構展開了研究，一些研究成果也成功應用到房地產(chǎn)項目之中。這種裝配式鋼筋混凝土樓板結構中的組合結構可在工廠加工預制，到施工現(xiàn)場裝配組裝，節(jié)省工期，提高生產(chǎn)效率。

1 裝配式樓板結構體系

我國目前主要的裝配式樓板形式主要有：預應力疊合板，預制雙T樓板和PK預應力混凝土疊合板。

預應力疊合板結構是將混凝土的預制方式與現(xiàn)澆方式結合形成的一種形式。它的制作過程是這樣的：首先在預制構件的預應力混凝土結構上澆筑一層混凝土，使之形成一個半裝配式的結構。在制作預應力混凝土疊合板時，可以將預制的預應力混凝土薄板作為模板，在模板上澆筑一層混凝土形成疊合層，經(jīng)支模、固定、成型、養(yǎng)護后，兩者結合成為預制疊合樓板。這種結構形式在梁板、剪力墻結構中較為常見。

預應力疊合板的優(yōu)點是穩(wěn)固性好，抗拉強度和承載能力高，抗震性能好，加快了施工速度，經(jīng)濟實用。但是這種結構也有明顯的缺點，就是結構需要進行二次澆注。而兩次澆筑的混凝土能不能在同一構件中協(xié)調工作并發(fā)揮作用決定了這種結構中能否體現(xiàn)它的優(yōu)越性。

預制雙T樓板作為預制樓板的一種，在引入國內(nèi)時就被看重。但由于是新式樓板，整個雙T預制樓板體系的設計方法沒有相關的設計手冊，其節(jié)點連接方式及細部構造措施相關規(guī)程又較少，使得其推廣受到了阻礙。

PK預應力混凝土疊合樓板則是對傳統(tǒng)的混凝土疊合樓板的改良。PK預應力混凝土疊合樓板的底板是倒“T”型的，肋薄板是由預應力混凝土制作而成的底板，預制鋼筋采用的螺旋肋消除應力高強鋼絲。PK預應力混凝土疊合樓板受力階段分為兩個。在施工過程中，只需要在樓板上設置一些支撐，不需另外設置施工模板，減少了模板使用量，降低施工成本，提高施工效率。

2 預制空心疊合板

預制疊合空心板主要用于預制砼結構的樓、屋面板，在板內(nèi)按一定規(guī)律填入許多小尺寸箱體內(nèi)模，從而形成蜂窩式孔洞。這種板由下部敞口預制空心板和上部現(xiàn)澆層構成，板內(nèi)配有鋼筋桁架，縱筋及分布筋。這種樓板跨度大、自重輕，適合大柱網(wǎng)、大開間建筑的樓蓋結構體系。但目前國內(nèi)外對此結構體系研究較少，受力性能、設計方法還不明確。

3 預制空心疊合板性能研究

為研究空心疊合板的受力性能，國內(nèi)學者做了大量的研究工作，張仟朋，程文瀼等人[2]對4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚90 mm的樓板模型的澆混凝土蜂窩式空心板進行了試驗研究，用配重塊模擬均布荷載進行加載，實驗結果表明：空心雙向板在均布荷載作用下的受力階段可分為未裂階段、裂縫階段和破壞階段。板的受力和變形性能與普通實心板極為相似，最后的破壞機構也符合普通板的塑性鉸線理論。

程遠兵，程文瀼等人[3-4]為了研究周邊支承的現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的受力與變形性能，進行了豎向均布荷載作用下4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚為90 mm的模型試驗?？招陌鍍?nèi)模為聚苯乙烯泡沫塊。實驗得出現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板塑性變形性能較好，承載力較高，厚度薄，變形小，自重輕，適于在中大跨度的多層和高層鋼筋混凝土結構中應用?，F(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的肋很密，現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板與普通實心板計算理論相似。在未裂階段，可用彈性理論近似計算撓度。

徐有鄰，姜紅等人[5]對雙鋼筋疊合樓板結構進行了性能檢驗，觀測不同因素（疊合結合面，接縫位置和結合筋）對樓板撓度的影響。試驗表明：在撓度指標上，結合面進過處理后撓度增長小，開裂晚；結合筋對撓度影響較小，而接縫位置對撓度影響較大，試驗顯示1/4跨度拼接板撓度指標明顯優(yōu)于跨中拼接板。實驗也表明這種疊合板結鉤性能良好，其剛度、強度、裂縫寬度均能滿足有關規(guī)范標準的要求，可以在實際工程中放心使用。

4 結語

建筑工業(yè)化是我國今后發(fā)展必然的趨勢，而裝配式結構通過整合材料、結構等各方面技術，在提高構件性能的同時，對建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義。預制空心疊合板作為裝配式結構中的一種新型板材，確實具有自重輕等若干方面的優(yōu)勢，對裝配式結構而言具有重大意義。

參考文獻

[1] 陳建偉，蘇幼坡，陳海彬，等.帶邊框預制裝配式剪力墻關鍵技術研究進展[J].河北聯(lián)合大學學報：自然科學版，2013，35（3）：96-101.

[2] 張仟朋，程文瀼，黨紀，等.現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的試驗研究[J].建筑結構學報，2005，31（8）：231-235.

[3] 程遠兵，程文瀼，黨紀.邊支承現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板試驗[J].東南大學學報：自然科學版，2007，37（2）：217-221.

[4] 程遠兵.邊支承大跨現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的試驗研究[D].南京：東南大學，2006.

[5] 徐有鄰，姜紅，郭少先.雙鋼筋疊合樓板結構性能的檢驗[J].建筑科學，1993，20（12）：727-730.