钢筋混凝土楼板的发展与应用:从1850年至今的建筑材料革新

   日期:2025-03-20     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:161    
核心提示:现浇钢筋混凝土楼板、装配式钢筋混凝土楼板、装配整体式钢筋混凝土楼板一、现浇式钢筋混凝土楼板二、装配式钢筋混凝土楼板序,施工工期缩短,是建筑工业化的一种形式,但其结构整体性比现浇钢筋混凝土楼板差,不利于建筑抗震。三、装配整体式钢筋混凝土楼板装配整体式钢筋混凝土楼板按结构及构造方法的不同有:

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1850 年法国人率先使用钢筋混凝土。1872 年建造了世界上第一幢楼房建筑。到今天,钢筋混凝土在建筑领域的运用和发展极为广泛。它强度高,不会燃烧,耐久性好,可塑性佳。所以它是当今建筑业中不可或缺且较为经济的建筑材料之一。

钢筋混凝土楼板(按施工方法)

现浇的是钢筋混凝土楼板;装配式的是钢筋混凝土楼板;装配整体式的也是钢筋混凝土楼板。

一、现浇式钢筋混凝土楼板

现浇式钢筋混凝土楼板是在施工现场进行操作形成的楼板。首先要支模,接着绑扎钢筋,然后浇筑混凝土钢结构楼板厚度,最后进行养护等工序。

特点:楼板的优点是能够自由成型,整体性很强,抗震性能良好。然而,它也存在一些不足,比如模板用量较大,工序较多,工期较长,工人的劳动强度较大,并且施工受季节的影响也比较大。

现浇钢筋混凝土楼板(受力和传力情况)

板式楼板

梁板式楼板

无梁楼板

压型钢板组合楼板

1、板式楼板

楼板现浇成一块平板,四周直接支承在墙上,楼板上的荷载直接通过楼板传给墙体,这样现浇成的平板式楼板被称为板式楼板。

板式楼板的底面较为平整,这使得支模施工比较方便。然而,当楼板跨度较大时,就需要增加楼板的厚度,这样会耗费较多的材料。正因如此,板式楼板适合用于平面尺寸较小的房间,像厨房、卫生间以及走廊等。

传力路径:楼面荷载→板式楼板→墙(梁)

2、梁板式楼板

楼板(受力特点和支承情况)

单向板、双向板

a.单向板:

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当 l2 与 l1 的比值大于 2 时,在荷载施加的情况下,板主要在 l1 这个方向发生挠曲,然而在 l2 方向的挠曲程度非常小,这表明荷载主要是沿着 l1 进行传递的,所以将其称为单向板。

b.双向板:

当 l2 与 l1 的比值小于等于 2 时,两个方向都会出现挠曲现象,这表明板在两个方向上都能够传递荷载,所以将其称为双向板。

梁板式楼板:

房间空间尺度较大时,为让楼板结构的受力与传力更合理,通常会在楼板下设梁,以此增加板的支点,进而减少板的跨度,像这样的楼板就被称为梁板式楼板。按照梁的布置情况,梁板式楼板可分为单梁式楼板、双梁式楼板和井式楼板;依据板的受力情况,可分为单向肋梁楼板和双向肋梁楼板。

传力路径:楼面荷载→板→梁(主梁、次梁) →柱(或墙)

⑴楼板结构的经济尺度

a.单向板:

经济跨度:3m左右

屋面板的板厚为 60 至 80 毫米;通常是板跨的 1/35 到 1/30 。

民用建筑楼板厚,70mm~100mm;

工业建筑楼板厚,80~180mm。

b.双向板:

经济跨度:3m左右

板厚的范围是 80mm 到 160mm。通常来说,它是板跨的 1/40 到 1/35 。

c.单梁式楼板:

楼板的跨度大于 3m 。当跨度处于 4 至 6m 这个范围时,需要在板中增设小粱(次粱)。

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d.双梁式楼板(单向肋梁楼板):

经济跨度:板跨超过5m时,设大小不同的梁形成主、次粱。

主梁的跨度在 5 米到 8 米之间;次梁的跨度在 4 米到 6 米之间;板的跨度在 1.7 米到 2.5 米之间。

⑵楼板的结构布置

结构布置是在设计过程里,要对楼板的承重构件进行合理的安排,让其能够受力。

合理,并与建筑设计相协调。

结构布置考虑的因素:

a.首先,应考虑构件的经济尺度,以确保构件受力的合理性。

其次,构件的布置要依据建筑平面设计的尺寸来进行。这样做的目的是让主梁尽可能地沿着支点的方向布置。

短跨布置;次梁则与主梁垂直。

c.综合考虑使用功能、结构安全和经济等因素。

3、无梁楼板

无梁楼板:楼板直接支承在柱子上,不设梁。

在柱与楼板连接处,柱顶构造分为有柱帽和无柱帽两种。

当楼面荷载较小时,采用无柱帽的形式;

当楼面荷载比较大的时候,为了提升板的承载能力,让板更有刚度,增强板的抗冲切能力,能够在柱顶设置柱帽以及托板,这样做的目的是减小板跨,同时增加柱对板的支托面积。

无梁楼板的柱间距适宜为 6m,并且呈方形布置。因为板的跨度比较大,所以板厚不宜小于 150mm,同时要不小于板跨的 1/35 到 1/32 这个范围,一般在 160 到 200mm 之间。无梁楼板的四周需要设置圈梁,梁高不小于 2.5 倍的板厚。

特点:板底平整,室内净空高度大,采光和通风条件良好,便于采用工业化施工方式,适用于楼面荷载较大的公共建筑,像商店、仓库、展览馆等,也适用于多层工业厂房。

4、压型钢板组合楼板

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压型钢板组合楼板,是以压型钢板作为衬板,接着在其上面浇筑混凝土。由钢衬板与混凝土组合而形成的这种整体式楼板,就被称为压型钢板组合楼板。

组成:它主要由楼面层、组合板和钢梁三部分组成

压型钢板的跨度通常为 2 至 3 米,它被铺设在钢梁之上,并且与钢梁通过栓钉相连接。在其上面浇筑的混凝土厚度为 100 到 150 毫米。

特点:压型钢板在压型钢板组合楼板中承担施工时的荷载,它是板底的受拉钢筋,同时也是楼板的永久性模板。这种楼板使得施工程序得以简化,施工进度得以加快,并且具备较强的承载力、刚度以及整体稳定性,然而其耗钢量相对较大,适用于多、高层的框架或框剪结构的建筑之中。

二、装配式钢筋混凝土楼板

装配式钢筋混凝土楼板:在构件预制加工厂或施工现场外预先制作,之后运到工地现场进行安装的是这种钢筋混凝土楼板。 装配式钢筋混凝土楼板:预先在构件预制加工厂或施工现场外制作,接着运到工地现场进行安装的钢筋混凝土楼板。 装配式钢筋混凝土楼板:于构件预制加工厂或施工现场外预先做好,再运到工地现场进行安装的钢筋混凝土楼板。

特点:楼板的使用效率得到了提高,混凝土的浇制质量较为良好。现场操作程序得以简化,施工工期有所缩短,它属于建筑工业化的一种形式。然而,其结构整体性相较于现浇钢筋混凝土楼板要差一些,这对建筑抗震是不利的。

板的长度通常与房间的开间或进深是一致的,其长度为 3M 的倍数。板的宽度一般是 1M 的倍数。板的截面尺寸是通过结构计算来确定的。

1、板的类型

按生产方式——预应力和非预应力。

按外形和使用——实心平板、空心板、槽形板。

⑴实心平板

尺寸方面,跨度大概在 1.5m 左右。板厚通常为 60mm。当搁置在钢筋混凝土梁上时,板厚不小于 80mm;搁置在内墙时,板厚不小于 100mm;搁置在外墙时,板厚不小于 120mm。

特点:板的厚度较小,所以隔声效果不佳。正因如此,一般不会将其用作使用房间的楼板,而是多用作楼梯平台、走道板、搁板、阳台栏板、管沟盖板等。

⑵槽形板

槽形板是一种构件,它梁板合一。在板的两侧设置有小梁,这些小梁也被称作肋。由于构成了槽形断面,所以被称为槽形板。

铺设方式:有正铺和反铺。

槽形板的跨度在 3 米到 6 米之间;板宽为 500 毫米到 1200 毫米;板肋高通常是 120 毫米到 240 毫米;为了提升槽形板的刚度并且便于搁置,板的端部需要设置端肋,端肋与纵肋相连;当板的长度超过 6 米时,需要沿着板长每隔 1000 毫米到 1500 毫米增设横肋。

特点:槽形板具备自重较轻的优点,能够节省材料,造价也相对较低,并且便于进行开孔留洞等操作。然而,正槽板存在板底不平整以及隔声效果差的问题,通常在对观瞻要求不高或者用于做悬吊顶棚的房间中使用;而反槽板在受力方面以及经济性上不如正槽板,不过其板底是平整的,朝上的槽口内可以填充轻质材料,以此来提高楼板的保温隔热效果。

⑶空心板

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空心板是将平板沿着纵向进行抽孔,把多余的材料去除,从而形成中空的一种钢筋混凝土楼板。平板中的孔洞形状有方形孔、椭圆形孔以及圆形孔等。因为圆孔板在构造方面较为合理,并且制作起来比较方便,所以它的应用范围很广泛。

板厚有 120mm、150mm、180mm、240mm 等。

特点:空心板的自重较轻,能够节省材料,造价相对较低。并且,与槽形板相比,空心板的上下板更为平整,其隔声效果也优于槽形板。

2、板的结构布置方式

板的结构布置方式

墙承重体系、框架承重体系

a.当预制板直接搁置在墙上时称为板式结构布置。

b.当预制板搁置在梁上时称为梁板式结构布置 。

结构布置方面,要尽量降低板的类型和规格的数量。另外,在空心板进行安装之前,需要在圆孔里面进行相关操作。

塞C15混凝土圆柱以避免板端被压坏。

3、板的搁置要求

支承于

梁上搁置时,其长度需不小于 80mm;内墙搁置时,其长度需不小于 100mm;外墙搁置时,其长度需不小于 120mm。

铺板的做法如下:首先在墙或梁上用 10 到 20 毫米厚的 M5 水泥砂浆进行找平,也就是座浆;接着再进行铺板操作;这样做能够使板与墙或梁形成较好的联结;并且还能让墙体受力保持均匀。

当采用梁板式结构时,板在梁上的搁置方式一般有两种:

一种是板直接搁置在梁顶上

一种是板搁置在花篮梁或十字梁上

4、板缝处理

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侧缝:三种,V形缝、U形缝、凹槽缝。

当缝隙的尺寸小于 60mm 时,能够对板缝进行调节,让其小于或等于 30mm,并且灌入 C20 细石混凝土。

当缝隙处于 60 到 120 毫米这个范围之间时,能够在灌缝的混凝土里添加配置 2 根直径为 6 毫米的通长钢筋。

当缝隙处于 120 到 200mm 这个范围之间时,需要设置现浇钢筋混凝土板带,并且要把板带设置在墙边或者有穿管的部位。

⑶当缝隙大于200mm时,调整板的规格[如图板缝处理]。

5、楼板与隔墙

预制板上设有隔墙时,为避免隔墙重量仅由单一预制板承担。可将隔墙垂直分布在各块预制板上,也可将隔墙设置在两块预制板的连接缝上,这样能让它们共同承受隔墙的重量。

隔墙与楼板的关系见课本101页图4-16。

三、装配整体式钢筋混凝土楼板

装配整体式钢筋混凝土楼板:现浇板存在消耗模板量大的问题,预制板又有整体性差的缺点。为了克服这些缺点钢结构楼板厚度,可先将楼板的一部分进行预制安装,之后再整浇一层钢筋混凝土,这样的楼板就是装配整体式钢筋混凝土楼板。

装配整体式钢筋混凝土楼板按结构及构造方法的不同有:

密肋楼板、叠合楼板

1、密肋楼板

密肋楼板有现浇和预制两种。

现浇是在填充块之间进行操作,具体是现浇密肋小梁和面板,而填充块包括空心砖、轻质块等。

预制楼板结构是这样制成的:在密肋小梁之间安放预制空心砌块,然后现浇面板。

2、预制薄板叠合楼板

叠合楼板是一种整体楼板。它以预制钢筋混凝土薄板作为永久模板,同时承受施工荷载。在其上面还整浇有混凝土叠合层。

叠合楼板的构造尺寸方面,其跨度通常在 4 至 6 米之间,最大能够达到 9 米,一般来说 5.4 米以内的跨度较为经济。预应力薄板的厚度为 50 到 70 毫米,板宽在 1.1 至 1.8 米之间。叠合层的强度是 C20 级,其厚度一般为 100 至 120 毫米。

为保证预制薄板与叠合层有较好连接,需对薄板上表面进行处理。常见处理方式有两种:其一,在上表面作刻槽处理,刻槽直径为 50mm,深度为 20mm,间距为 150mm;其二,在薄板表面露出较规则的三角形结合钢筋。

 
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