某工程叠合板拆分设计实例分析

岳星朝

摘要：随着各级政府关于大力推进装配式建筑相关政策文件的出台，预示着这种新型建筑工艺势不可挡的发展趋势。建筑工艺本身具备的优势加上政府的大力支持，想必在不久的将来建筑领域即将刮起一股装配式建筑的旋风。现阶段在装配式结构设计中主要以叠合板的拆分设计为主，本文通过工程实例就叠合板拆分设计中遇到的问题进行探讨。

关键词：装配式建筑；叠合板；叠合板计算

1 工程概况

   本工程为某住宅小区1#楼，位于西安市子午大道以西，潏河以南，地上十一层，地下一层。建筑结构形式为剪力墙结构，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第二组。

                         标准层平面图

2 叠合板及其相关概念

    叠合板全称桁架钢筋混凝土叠合楼板，是预制和现浇相结合的一种结构形式。预制叠合板分为预制底板和现浇板，预制底板在预制工厂生产，厚度常取60mm;现浇板在施工现场浇筑，厚度一般为70mm、80mm、90mm三种。预制底板作为浇筑上层混凝土时的模板，施工过程中应先放置于底部，而后两部分混凝土形成整体共同承受荷载。

2.1叠合板设计的内容和要求

（1）叠合板可根据预制板接缝构造、长宽比等按单向板或双向板设计；

（2）预制板和楼板接缝节点分为钢筋贯通式和非贯通式。贯通式节点通过后浇混凝土段将两块预制板连接为整体，预制板四周预留受力筋，板受力连续，计算按双向板设计；非贯通式节点的预制板只是拼在一起，钢筋不连续，计算安单向板计算。

（3）预制底板应标准化、模数化以满足经济性要求，宜采用整间的中大型板，以便减少预制构件的数量，节省工时，提高效率。

2.2 叠合板的拆分及平面尺寸的确定

（1）楼板的拆分的外形尺寸，由工厂台车尺寸和道路运输决定，短边尺寸不宜大于3200mm；拆分时尽量使板外形尺寸相同，减少模具数量。

（2）按照楼板的位置在拆分平面图和详图上注明板的方向。

（3）楼板的搭接方向，单向板短边搭接，一般搭接15mm，双向板四面搭接，一般搭接10mm。

（4）叠合板的预制板厚度不宜小于60mm，后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm。

（5）叠合板可根据预制板接缝构造不同采用分离式接缝和整体式接缝。

（6）顶棚无吊顶时，板缝应避开灯具、接线盒或吊扇位置。

（7）卫生间考虑防水及预留预埋较多，宜做现浇，做叠合板时宜做成整板。

2.3叠合板的钢筋及洞口设置

（1）桁架钢筋应沿主要受力方向设置。

（2）桁架钢筋距板边不应大于300mm，间距不宜大于600mm。

（3）桁架钢筋与预埋件或孔洞冲突时，可适当调节桁架钢筋的位置避让预埋件或孔洞。

（4）桁架钢筋高度的选择应能满足穿管线的要求。

（5）预制构件的预留预埋孔洞等应在工厂统一制作完成，避免在施工现场剔凿、切割，损坏预制构件。

标准层预制构件编号平面

叠合板图例

3 叠合板的计算

二阶段成形的水平叠合受弯构件，当预制构件高度不足全截面高度的40％时，施工阶段应有可靠的支撑。施工阶段有可靠支撑的叠合受弯构件，可按整体受弯构件设计计算，但其斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力应按《混凝土图结构设计规范》附录H计算。施工阶段无支撑的叠合受弯构件，应对底部预制构件及浇筑混凝土后的叠合构件进行二阶段受力计算。

3.1第一阶段 后浇的叠合层混凝土未达到强度设计值之前的阶段。荷载由预制构件承担，预制构件按简支构件计算；荷载包括预制构件自重、预制楼板自重、叠合层自重以及本阶段的施工活荷载。

3.2第二阶段 叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后的阶段。叠合构件按整体结构计算；荷载考虑下列两种情况并取较大值：

施工阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及本阶段的施工活荷载；

使用阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及使用阶段的可变荷载。

3.3预制构件和叠合构件的正截面受弯承载力应按本规范第6.2节计算，其中，弯矩设计值应按下列规定取用：

预制构件                 M1＝M1G＋M1Q  

叠合构件的正弯矩区段     M＝M1G＋M2G＋M2Q

叠合构件的负弯矩区段     M=M2G十M2Q 

式中：M1G—预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产生的弯矩设计值； M2G——第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的弯矩设计值； M1Q—第一阶段施工活荷载在计算截面产生的弯矩设计值； M2Q—第二阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值，取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值中的较大值。

    在计算中，正弯矩区段的混凝土强度等级，按叠合层取用；负弯矩区段的混凝土强度等级，按计算截面受压区的实际情况取用。

3.4预制构件和叠合构件的斜截面受剪承载力，应按《混凝土结构设计规范》6.3节的有关规定进行计算。其中，剪力设计值应按下列规定取用：

预制构件         V1＝V1G＋V1Q 

叠合构件         V＝V1G＋V2G＋V2Q 

式中：V1G—预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产生的剪力设计值； V2G—第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的剪力设计值； V1Q—第一阶段施工活荷载在计算截面产生的剪力设计值； V2Q—第二阶段可变荷载产生的剪力设计值，取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的剪力设计值中的较大值。

在计算中，叠合构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值Vcs应取叠合层和预制构件中较低的混凝土强度等级进行计算，且不低于预制构件的受剪承载力设计值。

3.5目前常见的住宅预制叠合板均为有支撑体系的，双向叠合板受力原理与现浇双向板几乎一致，因此板的计算方式还是按常规的方法，可在盈建科和PKPPM等软件中计算，但应注意：

（1）板厚按叠合板厚度设计60+70=130mm

（2）注意双向板的边界条件。

4 总结

  （1）双向叠合板板侧的整体式接缝宜设置在叠合板的次要受力方向上且宜避开最大弯矩截面。

（2）为减少因预制底板的类型多而导致工厂生产时的模具多样性，在同一个房间内预制底板应尽量采取等宽拆分。

（3）考虑构件的运输问题，预制底板宽度一般不超过3m，跨度不超过5m。

（4）应与水暖电专业配合，板缝应避开灯具位置且强弱电密集区的楼板一般采用现浇混凝土楼板的方式。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ1-2014，装配式混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50010-2010，混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.15G366-1，桁架钢筋混凝土叠合板（60mm厚底板）[S].中国计划出版社，2015.岳星朝15109256781西安市经开区文景路58号陕西省建筑设计研究院（1本）