建筑构造
刘涛

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钢筋混凝土楼板

发布时间:2020-09-20 13:22   发布人:刘涛   浏览次数:9


【 2.4.2 钢筋混凝土楼板 】

能力目标

知识目标

素质目标

1.能选择合适的楼板类型

2. 能选择楼板的规格及合理的布置

3.能正确处理楼板的细部构造


1、掌握现浇钢筋混凝土楼板的受力特点

2、掌握装配式楼板的布置要求和加强楼板整体性的构造

3、掌握楼板的类型

1. 养成积极主动学习意识;

2. 养成勤于动手的习惯;

3. 培养团队合作能力。

重点、难点

1.现浇钢筋混凝土楼板构造

2.预制装配式钢筋混凝土楼板的结构布置

【视频讲解】

【 内容讲解】

       钢筋混凝土楼板按照楼板的施工方式可分为现浇钢筋混凝土楼板、装配式钢筋混凝土楼板和装配整体式钢筋混凝土楼板三种。

      1.现浇钢筋混凝土楼板

现浇钢筋混凝土楼板是在施工现场支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等施工工序而制成的楼板。它具有整体性好、抗震性强、防水抗渗性好、便于留孔洞、布置管线方便、适应各种建筑平面形状等优点,但有模板用量大、施工速度慢、现场湿作业量大、施工受季节影响等缺点。近年来,由于工具式模板的采用和现场机械化程度的提高,现浇钢筋混凝土楼板的应用越来越广泛。

       

现浇钢筋混凝土楼板按受力和传力情况可分为板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板、压型钢板组合楼板等。

      (1)板式楼板

      板式楼板是楼板内不设置梁,将板直接搁置在墙上的楼板。板有单向板和双向板之分。当板的长边与短边之比大于2时,这种板称为单向板,荷载由沿短边方向布置的钢筋传递到板的长边;当板的长边与短边之比不大于2时,这种板称为双向板,荷载沿双向传递,短边方向内力较大,长边方向内力较小,受力主筋平行于短边并摆在下面

板式楼板地面平整、美观、施工方便,适用于小跨度房间,如走廊、厕所和厨房等。板式楼板的厚度一般不超过120mm,经济跨度在3000mm之内。

        

(2)梁板式楼板

当房间的跨度较大时,楼板承受的弯矩也较大,如仍采用板式楼板必然需加大板的厚度和增加板内所配置的钢筋。在这种情况下,可以采用梁板式楼板。

梁板式楼板一般由板、次梁、主梁组成。主梁沿房间短跨布置,次梁与主梁一般垂直相交,板搁置在次梁上,次梁搁置在主梁上,主梁搁置在墙或柱上。主、次梁布置对建筑的使用、造价和美观等有很大影响。当板为单向板时,称为单向梁板式楼板;当板为双向板时,称为双向梁板式楼板。

表4-3列举了梁板的合理尺度,供设计时参考。

                                   表4-3  梁板式楼板的经济尺度

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井字楼板是梁板式楼板的一种特殊形式。当房间平面形状为方形或接近方形时,常沿两个方向布置等距离、等截面高度的梁(不分主、次梁),板为双向板,形成井格形式的梁板结构。井字楼板的跨度一般为6~10m,板厚为70~80mm,井格边长一般在2.5m之内。井字楼板一般井格外露,产生结构带来的自然美感,房间内不设柱,适用于门厅、大厅、会议室、小型礼堂等。

       

(3)无梁楼板

无梁楼板是将板直接支承在柱和墙上,不设梁的楼板。为提高楼板的承载能力和刚度,须在柱顶设置柱帽和柱板,增大柱对板的支承面积和减小板的跨度。无梁楼板通常为正方形或接近正方形,柱网尺寸在6m左右,板厚不宜小于120mm,一般为160~200mm。

               

无梁楼板顶棚平整,楼层净空大,采光、通风好,多用于楼板上活荷载较大的商店、仓库、展览馆等建筑。

 (4)压型钢板组合楼板

压型钢板组合楼板是以截面为凹凸的压型钢板做衬板与现浇混凝土浇筑在一起构成的楼板结构。压型钢板起到现浇混凝土的永久性模板的作用,同时板上的肋条能与混凝土共同工作,可以简化施工程序,加快施工进度;并且具有刚度大、整体性好的优点。压型钢板的肋部空间可用于电力管线的穿设,还可以在钢衬板底部焊接架设悬吊管道、吊顶的支托等,从而充分利用楼板结构所形成的空间。此种楼板适用于需要较大空间的高(多)层民用建筑及大跨度工业厂房中,目前在我国较少采用,如图4-6所示。

                                                                        

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                                                                         图4-6  压型钢板组合楼板

压型钢板组合楼板由楼面层、组合板和钢梁三部分组成。其构造形式有单层压型钢板和双层压型钢板两种,压型钢板之间和压型钢板与钢梁之间的连接一般采用焊接、螺栓连接、铆钉连接等方法。

压型钢板组合楼板应避免在腐蚀的环境中使用,且应避免长期暴露,以防钢板和梁生锈,破坏结构的连接性能。在动荷载作用下,应仔细考虑其细部设计,并注意结构组合作用的完整性和共振问题。

2.装配式钢筋混凝土楼板

装配式钢筋混凝土楼板是指在预制厂或施工现场制作,然后在施工现场装配而成的楼板。这种楼板可提高工业化施工水平,节约模板,缩短工期,减少施工现场的湿作业,但楼板的整体性差,板缝嵌固不好时容易出现通长裂缝,故近几年在抗震区的应用受到很大限制。

(1)装配式钢筋混凝土楼板的类型

常用的装配式钢筋混凝土楼板根据其截面形式可分为实心平板、槽形板、空心板三种,如图4-7所示。        

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                                        图4-7  装配式钢筋混凝土楼板

1) 实心平板  

实心平板上、下板面平整,制作简单,安装方便。实心平板跨度一般不超过2.4m,预应力实心平板跨度可达到2.7m;板厚应不小于跨度的1/30,一般为60~100mm,板宽为600mm或900mm。

预制实心板由于跨度较小,故常用于房屋的走廊、厨房、厕所等处。实心板尺寸不大,重量较小,可以采用简易吊装设备或人工安装,它的造价低,但隔声效果较差。

  2) 槽形板  

在实心平板的两侧或四周设边肋而形成的槽形板如图4-8所示。板肋相当于小梁,故属于梁、板组合构件。槽形板由于带有纵肋,其经济跨度比实心板大,一般跨度为2.1~3.9m,最大可达7.2m;板宽有600mm、900mm、1200mm等;肋部高度为板跨的1/25~1/20,通常为150~300mm;板厚为25~40mm。

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                            4-8  槽形板

槽形板以搁置方式不同可分为正置槽形板(板肋朝下)和倒置槽形板(板肋朝上)。正置槽形板由于板底不平整,通常须做吊顶;为避免板端肋被压坏,可在板端伸入墙内部分堵砖填实,如图4-9所示。倒置槽形板受力不如正置槽形板合理,但可在槽内填充轻质材料,以解决板的隔声和保温隔热问题,而且容易保持顶棚的平整,如图4-10所示。

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     图4-9  正槽板板端支撑在墙上                         图4-10  反槽板的楼面及顶棚构造/mm

3) 空心板

钢筋混凝土受弯构件受力时,其截面上部由混凝土承受压力,截面下部由钢筋承担拉力,中性轴附近内力较小,去掉中性轴附近的混凝土并不影响钢筋混凝土构件的正常工作。空心板就是按照上述原理将平板沿纵向轴抽空而成,孔洞形状有圆形、长方圆形和矩形等,如图4-11所示,其中以圆孔板的制作最为方便,应用最广。

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                        图4-11  空心板的纵断面与横断面图

空心板也是一种梁、板结合的预制构件,其结构计算理论与槽形板相似,但其上、下板面平整,自重小,隔热、隔声效果优于槽形板,因此是目前广泛采用的一种形式。

非预应力空心板的长度为2.1~4.2m,板厚有120mm、150mm、180mm等多种;预应力空心板长度为4.5~6m;板厚有180mm、200mm等;板宽有600mm、900mm、1200mm等。

空心板在安装前,孔的两端应用混凝土预制块和砂浆堵严,这样不仅能避免板端被上部墙体压坏,还能避免传声、传热以及灌缝材料流入孔内。空心板板面不能随意开洞,如需开孔洞,应在板制作时就预先留孔洞位置。空心板安装后,应将四周的缝隙用细石混凝土灌注,以增强楼板的整体性、增加房屋的整体刚度和避免缝隙漏水。

(2)装配式钢筋混凝土楼板的结构布置

在进行楼板结构布置时,应先根据房间的开间和进深尺寸确定构件的支承方式,然后选择板的规格,进行合理的安排。结构布置时应注意以下几点。

1) 尽量使用宽板,减少板的规格、类型。板的规格过多,不仅会给板的制作增加麻烦,而且施工也较复杂,容易搞错。

2) 为减少板缝的现浇混凝土量,应优先选用宽板,窄板可作为调剂使用。

3) 板的布置应避免出现三面支承情况,即楼板的长边不得搁置在梁或砖墙内,否则,在荷载作用下板会产生裂缝。

4) 按支承楼板的墙或梁的净尺寸计算楼板的块数,不够整块数的尺寸可通过调整板缝、于墙边挑砖或增加局部现浇板等办法来解决。

5) 遇有上下管线、烟道、通风道穿过楼板时,为防止圆孔板开洞过多,应尽量将该处楼板现浇。

(3)预制钢筋混凝土楼板的搁置

1) 预制板直接搁置在墙上的称为板式布置;若楼板支承在梁上,梁再搁置在墙上的称为梁板式布置。支承楼板的墙或梁表面应平整,其上用厚度为20mm的M5水泥砂浆坐浆,以保证安装后的楼板平整、不错动,以避免楼面层在板缝处开裂。

2) 为满足荷载传递、墙体抗压的要求,预制楼板搁置在钢筋混凝土梁上时,搁置长度不小于80mm;搁置在墙上时,搁置长度不小于100mm。同时,必须在墙或梁上铺水泥砂浆坐浆,厚度为20mm左右。

          

板搁置在梁上,因梁的断面形状不同有两种情况,如图4-14所示。板搁置在梁顶,梁板占空间较大,当梁的截面形状为花篮形、T形时,可把板搁置在梁侧挑出的部分,板不占用高度。板搁置在墙上,应用拉结钢筋将板与墙连接起来。非地震区,拉结钢筋间距不超过4m;地震区依设防要求而减小,如图4-15所示。

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                                               图4-14  板在梁上的搁置

                                                       

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                                            图4-15  预制板安装节点构造/mm

(4)板缝构造

预制钢筋混凝土板属于单向板,一般均为标准的定型构件,在具体布置时几块板的宽度尺寸之和(含板缝)可能与房间净宽(或净进深)尺寸之间出现一个小于板宽的空隙。此时可采取以下措施。

       

1) 调整板缝宽度:缝隙小于60mm时,可调节板缝。板的侧缝有V形缝、U形缝、凹槽缝3种形式缝宽为10mm左右,必要时可将板缝加大至20mm或更宽:但当超过20mm时,板缝内应配筋。

2)缝隙在60~120mm之间时,可在灌缝的混凝土中加配2φ6通长钢筋。

3)缝隙在120~200mm之间时,设现浇钢筋混凝土板带,且将板带设在墙边或有穿管的部位。

4)缝隙大于200mm时,调整板的规格。                                          

(5)楼板上隔墙的处理

预制钢筋混凝土楼板上设立隔墙时,宜采用轻质隔墙,可搁置在楼板的任何位置。若隔墙自重较大时,如采用砖隔墙、砌块隔墙等,应避免将隔墙搁置在一块板上,通常将隔墙设置在两块板的接缝处。当采用槽形板或小梁隔板的楼板时,隔墙可直接搁置在板的纵肋或小梁上;当采用空心板时,须在隔墙下的板缝处设现浇板带或梁来支承隔墙,如图4-18所示。

 

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                                            图4-18  楼板上隔墙的处理

【例】河北某地区某房间的开间尺寸为3300mm,进深尺寸为5100mm。外墙厚370mm,轴线内为120mm;内墙为240mm,轴线居中。试计算预制楼板的块数并画板的布置图。

【解】按3300mm开间尺寸选用预应力空心板,板宽的标志尺寸有600mm、900mm、1200mm三种。构件编号如下(暂不考虑荷载值):

方案1:选用板宽1200mm,板号为YKB33.1(“33”表示板的标志长度为3300mm,“1”表示板宽为1200mm),板宽构造尺寸为1180mm。按5100mm进深尺寸的净长度计算板的块数。

净长度为5100-2×120=4860mm。

选4块板所占尺寸为1180×4=4720mm。

板缝尺寸为4860-4720=140mm。

4块板有5个板缝,每个板缝为140÷5=28mm,缝内灌C20细石混凝土。

方案2:选用板宽900mm,板号为YKB33.9,板宽构造尺寸为880mm。

同方案1,5100mm进深尺寸的净长度为4860mm。

选5块板所占尺寸为880×5=4400mm。

板缝尺寸为4860-4400=460mm。

5块板有6个板缝,其中5个30mm,缝内灌C20细石混凝土;靠外墙留460-30×5=310 mm宽现浇板带,内部配筋按计算确定。

排板方案还有多种,方案1和方案2的布板图如图4-19所示。

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                                                                                 4-19  楼板布置图/mm

  3.装配整体式钢筋混凝土楼板

装配整体式钢筋混凝土楼板是先预制部分构件,然后在现场安装,再以整体浇筑的方法将其连成一体的楼板。它具有整体性好、施工简单、工期较短等优点,避免了现浇钢筋混凝土楼板湿作业量大、施工复杂和装配式楼板整体性较差的不足。常用的装配整体式楼板有叠合式楼板和密肋楼板两种。

(1)预制薄板叠合楼板

预制薄板叠合楼板是由预制薄板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。预制薄板既是楼板结构的组成部分之一,又是现浇钢筋混凝土叠合层的永久性模板。现浇叠合层内可敷设水平设备管线。预制薄板底面平整,可直接喷浆或贴其他装饰材料作为顶棚。

叠合楼板的预制板部分通常采用预应力或非预应力薄板。为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接,薄板上表面需作处理,如将薄板表面作刻槽处理、板面露出较规则的三角形结合钢筋等,如图4-20(a)所示。预制薄板跨度一般为4~6m,最大可达到9m,板宽为1.1~1.8m,板厚通常不小于50mm。现浇叠合层厚度一般为100~120mm,以大于或等于薄板厚度的两倍为宜。叠合楼板的总厚度一般为150~250mm,如图4-20(b)所示。

叠合楼板的预制部分也可采用普通的钢筋混凝土空心板,此时现浇叠合层的厚度较小,一般为30~50mm,如图4-20(c)所示。

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                                                 图4-20  叠合楼板

(2)密肋填充块楼板

密肋填充块楼板的密肋小梁有现浇和预制两种。现浇密肋填充块楼板是以陶土空心砖、矿渣混凝土实心块等作为肋间填充块来现浇密肋和面板而成。预制小梁填充块楼板是在预制小梁之间填充陶土空心砖、矿渣混凝土实心块、煤渣空心块等,上面现浇面层而成,如图4-21所示。密肋填充块楼板板底平整,有较好的隔声、保温、隔热效果,在施工中空心砖还可起到模板作用,也有利于管道的敷设。此种楼板常用于学校、住宅、医院等建筑中。

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                                              图4-21  密肋填充块楼板/mm