现浇混凝土空心无梁楼盖技术

现浇混凝土空心无梁楼盖,空腔楼盖,芯模,降低层高,保温隔热隔音

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长沙巨星轻质建材股份有限公司

一、设计原理

建筑结构中的楼板为受弯构件,由受压区的混凝土承受压力,受拉区的钢筋承受拉力。空心楼盖即用成孔芯模置换现浇混凝土楼盖中受力作用不明显、应力较小的混凝土,形成受力良好的工字形截面或T形截面,使楼盖的自重减轻,钢筋、混凝土的用量减少。

图1 现浇混凝土空心无梁楼盖设计原理图

现浇混凝土空心无梁楼盖是在楼盖中按一定规则放置内置或外露的空腔芯模作为填充构件,经现场浇注混凝土,从而形成具有空腔的楼盖。芯模是现浇混凝土空心楼盖中的重要组成部分,作为非抽芯成孔物,不参与结构受力,主要起到规范成孔形状并形成楼盖中的空心结构,且其规则的排列方式使得经现浇混凝土后,形成楼盖中的实心明、暗扁梁(暗肋)、密肋梁等。

二、安全性能

1. 完整的技术规范体系

迄今为止,现浇混凝土空心无梁楼盖技术在我国应用已有二十年时间,已形成一整套的技术规范体系,例如:技术规程《现浇混凝土空心楼盖技术规程》(JGJ/T 268-2012),标准图集《现浇混凝土空心楼盖》(05SG343),产品规程《混凝土空心结构成孔芯模》(JG/T352-2012)。这一整套的技术规范体系使空心楼盖从芯模产品生产到空心楼盖设计再到施工应用都具有完备的技术依据。

2. 优良的抗震性能

减少混凝土的用量,不仅具有经济效益,而且对减少结构自重,减轻地震效应也具有明显效果。结构自重降低后,减小地震力,有利于抗震,且空心楼盖中密布的暗肋能均匀传递水平地震力。“蒙皮效应”使上下板变形协调且充分利用芯模的变形能力,在地震中消耗一定能量,降低主框架梁破坏的风险。

3. 实践是检验真理的唯一标准

5·12汶川大地震中,处于震中18公里的使用GBF现浇混凝土空心无梁楼盖的万瑞大厦正在施工,其塔吊在地震作用下扭曲变形并折断,十几吨的重物砸在楼板上致使楼板出现破洞,但主体结构并未破坏及开裂,震后将被砸的洞修补好,主体结构仍能继续建造施工,并在短时间内完工且投入使用(图2为万瑞大厦震后效果图),反观其周围建筑均被拆除。位于震中65公里的四川水电大厦,为一不规则的框架核心筒结构,弧线边界,外框与核心筒跨度达10m,弧形边框6~8m,边框主梁和内框梁均为宽扁暗梁,其在汶川地震中也无任何肉眼可见裂缝(如图3所示)。5·12汶川大地震中,震区内数十栋采用空心楼盖技术的建筑屹立不倒,为如何打造百年建筑提交了一份最为真实的抗震检验报告。

图2 万瑞大厦震后效果图

图3 四川水电大厦震后效果图

三、功能优势

1. 降低层高或增加净高

空心板和主梁的梁板协同可以优化主梁荷载的分布,对于框架梁梁高的设计,普通楼盖取跨度的1/10左右,空心楼盖技术可取跨度的1/22左右,空心楼盖较普通楼盖可节省一半的楼盖高度,故设计时可根据需要保持净高不变,降低层高,节省造价,也可保持层高不变,提升净高,从而提升楼盖的建筑品质。

图4 层高对比图

2. 百变空间

现浇混凝土空心无梁楼盖刚度大,载荷能力强,60mm的翼缘厚度就可承受32kN/m2的均布荷载或10.6kN的集中荷载,墙体无需一定要布在肋梁上,加上楼盖的空心无梁平板效果,墙体可根据需要随意移动,从而实现空间的人性化设计和任意分隔的百变空间。

3. 保温隔热隔音

GBF现浇混凝土空心无梁楼盖中的封闭空腔大大减少了噪音的传递,可减少层间撞击噪音10~20分贝,同时减少热量的传递,楼盖隔热、保温性能得到显著提高。以现浇混凝土空心楼盖中常用的350mm板厚为例,其传热系数仅为0.94-1.37(W/(m2·K)),远小于《绿色建筑评价标准》对层间楼板传热系数不大于2.0W/(m2·K)的要求,对于实现建筑节能的指标要求具有现实意义。

4. 地下车库

(1)地下室采用空心楼盖可以保持净高不变的情况下最大限度降低层高节省土方开挖、基坑支护、施工降水、外墙、外墙防水、柱子、内墙、各类竖向管(井)道的费用。根据造价专业提供的经验,降低10cm可节省综合造价1.0~1.5%,地下室的综合造价约2000元/m2,空心楼盖降低35cm即可节省综合造价约70元/m2

(2)由于层高的降低,坡道所占的长度变短,减少车位占用量。

(3)空心无梁楼盖钢筋用量较普通梁板结构减少20%左右。

(4)空心楼盖的底部平整,便于各种管道的布置和安装,减少管道弯头的数量,且烟感和喷淋数量均大幅减少,节省8~10元/m2

(5)空心无梁楼盖施工时只需支平模,无需侧模,施工方便快捷,可节约施工周期,节省模板用量和裁剪工作量,相应人工费用和施工器械租赁费用均可大幅减少。蜂巢芯的安装非常快速,内置芯模虽然安装稍慢,但可以穿插施工,因此地下室可以加快15~25%的施工速度。

综上所述,载重地下室采用空心楼盖,直接成本可节省20~50元/m2,综合成本可节省每平米100元以上。

5、典型项目优势

(1)福州富力中心

柱与筒体间距离12.8米最大斜梁跨度14.5米,采用410mm厚蜂巢芯空心楼盖,外框与筒体间设置暗框梁1000×410。

(2)200米超高层建筑——嘉熙中心

(3)亚洲最大的单体建筑——万家丽国际建材中心建筑面积50万方,地下室、商业裙房均采用空心楼盖。10.5×10.5的柱网,梁高由原来的1000变成500高,裙房增加净高300,总建筑增加一层。

(4)西溪银泰城

图5  西溪银泰城

(5)奥运科技馆新馆

地上三层采用空心楼盖,标准柱网14.0m×14.0m,采用竹芯空心楼盖梁板厚h=500mm。

(6)碧桂园总部大楼

碧桂园总部大厦旨在打造高端、绿色的全新办公体验空间,建筑外立面采用垂直绿化生态方案,同时采用空气能热水器、太阳能路灯、雨水收集、GBF空心楼盖等数十项绿色技术。

(8)中国美院

中国美院所有建筑物楼盖部分均采用空心楼盖,楼板底面平整、无梁、免吊顶,可自由分区,增添建筑物的实用性、艺术性和美观度。项目总设计师王澍先生以本项目所获成就获得“普利兹克奖”,本奖有“建筑界的诺贝尔奖”之称。

图6 中国美院南山校区

(8)五江岳塘国际商贸城

地下二层、地上五层均采用空心楼盖,商业无梁平板效果,柱网9×9,板厚410,空心楼盖使用面积达120多万方。

(9)金茂梅溪湖绿方中心

(10)贵州凯里大地永乐家园

使用 160mm厚现浇空心楼盖,隔音隔热效果好,承载力强,施工便捷,节省工期及造价,任意分割空间,“你的户型,你做主”。

(11)麓谷五矿高科技产业园

四、经济优势

GBF现浇空心无梁楼盖技术节约混凝土用量5%~10%、节约钢筋用量15%~30%、节省模板和抹灰30%~45%、节省烟感50%、节省喷淋30%,节省墙柱和玻璃幕墙5~8%,采用GBF空心楼盖技术的建筑综合造价降低5%~10%,采用GBF现浇空心无梁楼盖技术的建筑,在运营中还可节省电梯电费5~8%,空调电费15~20%。

五、现浇装配

1. 建筑部品成孔芯模的工厂化生产

建筑部品成孔芯模采取工厂自动化生产,注塑成型工艺采用伺服节能注塑机,高品质的伺服节能动力源使机器精度高、响应快、噪音低,五点铰斜排列双连杆锁模机构,受力放大倍数合理,润滑性能好,运动平稳,机铰使用寿命长,整个机构受力刚度好,实现精密成型。采用一线螺杆由低速高扭矩液压马达直接驱动塑化,双缸平衡式注射,刚性好。机筒表面采用电阻加热圈加热,加热迅速,温度稳定、均匀,由电脑进行PID控制,温度转换灵敏、准确。产品统一由机械手取出,通过传送带输送到打包区,再由码垛机械手码垛,很好地保证产品的稳定性,且大大降低人力成本,同时实现自动化、规模化生产,既提升产品质量又提高生产效率。

图7 机械手抓取产品

图8 机械手抓取产品

图9 高压注塑机

2. 现浇式与装配式完美结合

(1)保利V座五层地下室

图10 

采用带挑边的蜂巢芯成孔芯模形成叠合密肋空腹楼盖。

(2)中建三局一公司项目

图11

采用薄壁方箱与楼承板形成叠合空心楼盖。

(3)高强水泥纤维叠合板

我公司正在研发高强水泥纤维叠合板,高强水泥纤维叠合板由高强水泥纤维底(外)板与钢筋桁架焊接形成高强水泥纤维钢筋桁架底板,该底板与叠合楼盖或叠合墙体的后浇混凝土层形成整体,共同工作。与以往楼板施工方法不同, 在施工现场,可将高强水泥纤维钢筋桁架底板直接铺设在木方上,无需另外铺设模板,然后进行简单的钢筋工程,便可浇注混凝土,提高楼板施工效率。高强水泥纤维钢筋桁架底板提供了楼板施工阶段的刚度,代替楼板使用阶段的部分受力钢筋,钢筋直径可调,桁架高度可调,承载富余,经济便捷、安全、可靠。

作为施工用永久模板,钢筋桁架作为结构永久性构件,可调整桁架高度和钢筋直径适用于跨度较大的楼板,大大减少施工用临时支撑。水泥纤维底板内可敷设保温材料,楼板可设计为双向板,主受力钢筋均在现浇层内,底模参与使用阶段受力,钢筋排列均匀,上下层钢筋间距及钢筋保护层厚度有可靠保证,水泥纤维叠合板的力学性能、抗震性能、抗裂性能、耐火性能、保温性能均较传统现浇楼板有优势。

厂家联系人:黄智清

联系电话:18874980828

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