一、任务来源
该课题项目研究来源于烟建集团有限公司自主立项研发项目,开展“BDF钢网镂现浇混凝土密肋复合空心楼板建造技术研究与应用”研究开发。
常规现浇混凝土楼盖使用梁板或带柱帽的实心楼板,有梁板因梁的存在而降低了建筑净高,吊顶费用高,管线安装不便,隔音效果差,施工周期长;带柱帽实心板因自重大,不宜大跨度、大开间,柱帽不便装修。传统的现浇混凝土楼盖已不能满足现代建筑大空间、间、大荷载、使用功能灵活的需求。
现浇硷空心楼板是最近几年国内进展起来的结构新技术,它适用大空间、大跨度柱网的住宅和公共建筑的要求,具有减轻自重,降低地震作用,增加楼板刚度,楼板的隔音效果好的优点,从而减少楼板的配筋量。因此采用此种结构技术后,明显降低建筑结构总体造价,受到建设项目业主的欢迎。BDF钢网镂为近年来新开发的现浇混凝土空心楼盖内模形式。采用BDF钢网镂的空心楼盖设计计算方法简单、施工操作方便,且可实现更大的空心率。改善了整个结构的力学性能,并克服了传统模盒抗浮、抗裂困难,安装复杂等缺点,不仅可以满足现代建筑跨度大、空间大、自重轻、使用功能灵活的需求,同时还满足了建筑隔声、隔振、隔热、节能环保的要求,符合环保、经济、高强、轻质、低能耗的建筑结构发展方向,具有工艺简单,安装方便、施工速度快、综合造价低等特点。
二、应用领域
BDF钢网镂现浇混凝土密肋空心楼盖技术适应于大跨度、大空间的各类多层和高层建筑,如教学楼、商业楼、办公楼、图书馆、展览馆、车站、多层停车场等大中型公共建筑,也适用于宾馆、娱乐设施、大开间住宅等民用建筑,更适用于多层或单层工业厂房、仓库、车库等。
三、技术原理
BDF钢网镂现浇混凝土密肋空心楼盖技术就是利用预制空心板的概念结合现浇板施工特点,将BDF钢网镂箱体按一定规则放置埋入式内模后,经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。“内模”即为埋置在现浇混凝土空心楼盖中用以形成空腔且不取出的物体。
本工程采用的“内模”为BDF钢网镂空心箱体,是整个空心楼盖最为
特殊组成部分,BDF钢网镂的质量是保证混凝土浇筑后楼板空心率和结构受力性能的重要因素。
根据钢筋混凝土楼盖结构受力原理,尽量减少楼板截面中间部分受力较小的混凝土,减轻结构自重,通过在楼板内埋置内模,形成局部中空的空心楼板结构。BDF钢网镂由镂网、支撑网、镂端网组成,其中镂网、镂端网由0.35mm厚镀锌钢板冲切成孔,再扩张成带肋钢制网状体,孔径为12mm*5mm承人字形排列,根据设计尺寸自动切断,然后通过压痕机按设计尺寸进行压痕。支撑网由4mm高强冷拔丝焊接而成。利用BDF钢网镂镂网人字孔的孔隙效应,确保混凝土浆体只停留在箱体表面,而不向箱体内部流动,又利用流体力学中的表面张力、摩擦力、阻力等效应,确保箱体不需要设置抗浮措施,也避免了箱体内会流入过多的水泥浆增加结构自重。施工中通过混凝土分层浇筑小幅增加混凝土流动性和限制粗骨料粒径,加强振捣,保证箱模底部混凝土的密实,BDF钢网镂本身带有8mm的加强肋,有效避免了底板的漏网现象。
四、性能指标
1.该技术的土建工程费用与一般的梁板结构体系比,成本可大大降低,依跨度荷载不同,可降低建筑总造价的5%~10%,在有效控制层高增加楼层时,经济性更加显著。
2.在同样净高条件下,可以明显降低层高,减轻建筑自重,可以节约约5%-25%的钢材,20%-50%的混凝土,30%-45%的模板,钢筋混凝土总量大大减少,降低楼板总重量。
3.BDF钢网镂采用标准化工厂机械生产,安装快速简单,可以提高施工效率,加快工期进度,节约工期约10%-30%。
4.内置BDF钢网镂填充芯模,在楼盖内形成空腔,可抑制上下楼层的噪音传递,楼盖隔音率超过45分贝,隔音效果良好。
5.BDF 钢网镂采用钢材制成,防火等级为A级,而传统产品,尤其聚苯块、型料盒、塑料管等,防火等级低,且燃烧后可能产生有害气体,存在消防隐患。
五、与国内外同类技术比较
目前,传统空心楼盖填充芯模通常采用水泥箱、聚苯块、塑料盒、型料管、石膏箱等均属预制填充构件,它们与现浇验均不具备很好的相融性,构件与现浇混凝土接触的每个面均形成叠合面,在现浇砼达到强度后,叠合面产生收缩或应力集中,造成填充构件与砼之间产生裂缝,并可能与砼的温度计收缩微裂缝贯通,导致楼盖的局部渗漏。本项目针对以上问题,研发了BDF钢网镂现浇混凝土密肋空心楼盖技术,和传统的保填充芯模相比,本项目的研究具有以下优点:
1.BDF 钢网镂产品,其外形为特制网孔状,材质为钢材,与现浇砼具有很好的相融性,钢网镂与砼融为一体,形成整体性好的砼空腔楼盖,有效解决了以往常见的局部渗漏问题。
2.BDF 钢网镂空心楼板提高了设计外的含钢量,明显有更高的强度与整体刚度,提高了结构的安全储备。
3.BDF钢网镂具备很好的透气性能,砼浇筑时,不会产生浮力,可免抗浮措施,节约大量人力物力,加快施工进度,降低施工成本。
4.BDF钢网镂采用标准化工厂机械生产,生产供应量高,且其由片状钢网折叠而成,具有折叠性能,单次运输数量极大,运输效率可达传统产品的20倍,大幅降低运输费用。
六、成熟度
通过对该技术及时归纳、总结,形成《BDF钢网镂现浇混凝土密肋复合空心楼板建造技术施工作业指导书》,该技术已经十分成熟,并在本公司多个项目成功应用,应用效果较好。
七、成果的创造性、先进性
本技术使用BDF钢网镂(由镂网、支撑网、镂端网组成)作为填充物,全方面解决现浇空腔楼盖多动能应用问题,降低建筑层高,增加净空高度,加快施工进度,缩短施工工期,综合经济效益提高。
通过课题研究,研发了BDF钢网镂现浇混凝土密肋复合空心楼板建造技术研究与应用,并对其抗裂性能、防渗漏性能进行了理论分析和试验研究,形成了一整套技术成果,为产品的推广应用奠定了基础。目前,该技术获山东省级工法1项,山东省级QC奖项1项。
一、推广应用的范围、条件
BDF钢网镂现浇混凝土密肋复合空心楼板建造技术适应于大跨度、大空间的各类多层和高层建筑,如教学楼、商业楼、办公楼、图书馆、展览馆、车站、多层停车场等大中型公共建筑,也适用于宾馆、娱乐设施、大开间住宅等民用建筑,更适用于多层或单层工业厂房、仓库、车库等。
二、应用前景
本技术已经成功在济宁职业技术学院西片区及学生公寓建设PPP项目和国泰海韵华府(于家滩预留经济发展用地)B地块综合商业项目推广应用,成功克服了传统模盒抗浮、抗裂困难,安装复杂等缺点,不仅可以满足现代建筑跨度大、空间大、自重轻、使用功能灵活的需求,同时还满足了建筑隔声、隔振、隔热、节能环保的要求,符合环保、经济、高强、轻质、低能耗的建筑结构发展方向,具有工艺简单,安装方便、施工速度快、综合造价低等特点。