網(wǎng)梁樓蓋技術(shù)簡介

1、 混凝土(疊合箱)網(wǎng)梁樓蓋技術(shù)技術(shù)簡介 濟南堅構(gòu)建筑技術(shù)有限公司 地址: 濟南經(jīng)四路恒昌大廈 電話:傳真： 0531- 87930655 網(wǎng)址: 郵箱: kexiang 混凝土(疊合箱)網(wǎng)梁樓蓋技術(shù)一、何為網(wǎng)梁樓蓋 網(wǎng)梁樓蓋是箱形截面的密肋樓蓋, 由預(yù)制疊合構(gòu)件 “疊合箱”與后澆肋梁連接成梁、板合一的整體，具有底部平整、大空腔蜂巢構(gòu)造、空間受力的特性。網(wǎng)梁樓蓋的疊合箱不同于其他空心樓蓋所采用的箱體, 疊合箱是預(yù)制構(gòu)件，參與結(jié)構(gòu)整體受力, 而其他形式的空心樓蓋的箱體只是模板。網(wǎng)梁樓蓋的肋梁采用普通混凝土現(xiàn)澆而成，與疊合箱結(jié)合成整體樓蓋。網(wǎng)梁樓蓋只是比密肋樓蓋多了一個

2、底, 可完全遵照現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程進行設(shè)計施工。蜂巢構(gòu)造的網(wǎng)梁樓蓋空間受力 網(wǎng)梁樓蓋平面示意圖 (密布鋼筋骨架與無梁樓蓋配筋完全不同) 網(wǎng)梁樓蓋剖面圖 二、疊合箱疊合箱由頂板、底板、側(cè)壁三節(jié)插接而成。其頂板、底板是參與整體受力的預(yù)制疊合構(gòu)件（疊合面在四周）。疊合箱形式有多種, 平面尺寸有多種, 高度尺寸在2001500mm內(nèi)任意調(diào)節(jié), 根據(jù)跨度及荷載的情況確定箱體的規(guī)格和高度。1. 疊合箱平面尺寸系列(mm)1000×1000, 1000×700, 1000×500, 1000X300,700×700, 700X500,500×500等。2. 疊合

3、箱側(cè)壁為薄壁, 厚度為1012mm。3. 疊合箱頂板、底板是槽形板，槽形板邊緣厚度15080mm。設(shè)計時可根據(jù)樓蓋不同部位選用不同的板型。選擇疊合箱底板的原則為：a.在柱周邊的負彎矩區(qū)，底板選用較厚的板型(如120mm厚)。b.在跨中正彎矩區(qū)，底板選用較薄的板型(如80mm厚)。選擇疊合箱頂板的原則為：a.頂板上有現(xiàn)澆層時，頂板選薄板(如50mm厚)。b.頂板上無現(xiàn)澆層時，頂板選厚板(如120mm厚)。c.槽形板最薄處考慮受力時不小于40mm（滿足規(guī)范對預(yù)制構(gòu)件最薄要求），不考慮受力時不小于30mm。4. 疊合箱外伸的受力拉接筋應(yīng)按計算配置,考慮受力時應(yīng)與周邊肋梁筋相匹配, 鋼筋間距一般不大于

4、100mm 。（由暗梁、肋梁、上下翼緣板共同組成連續(xù)的箱形截面，計算寬度達數(shù)米） 三、網(wǎng)梁樓蓋是整體樓蓋 預(yù)制箱與現(xiàn)澆肋梁組成的網(wǎng)梁樓蓋是個整體嗎?這是大家自然想到的問題，也是個根本性的問題。這個問題不解決網(wǎng)梁樓蓋沒有存在的意義。其實網(wǎng)梁樓蓋在起初的設(shè)想階段要解決的就是此問題。其實混凝土施工過程中普遍存在著預(yù)制與現(xiàn)澆結(jié)合為整體的現(xiàn)象。柱、墻、梁、板所留的施工縫和后澆帶都是“先澆”與“后澆”的結(jié)合問題，實質(zhì)就是預(yù)制與現(xiàn)澆的關(guān)系。只要連接可靠，“先澆”與“后澆”就能成為整體。美國的混凝土規(guī)范有此項條文“當預(yù)制部分與現(xiàn)澆混凝土之間有可靠連接時，可以按整體考慮”。這里的關(guān)鍵問題是“可靠連接”。 通過反

5、復(fù)試驗研究，通過頂板、底板加剪力齒和拉接筋的構(gòu)造措施保證了可靠連接。大量的工程實踐已經(jīng)充分證明了這個結(jié)論。網(wǎng)梁樓蓋是整體樓蓋主要體現(xiàn)在以下三個方面。1.試件的受拉區(qū)早期裂縫并不出現(xiàn)在疊合箱與后澆肋梁的接合部位而是出現(xiàn)在區(qū)格之間（即：肋梁和箱子底板中部先出現(xiàn)裂縫）,極限破壞荷載時,接合部的裂縫寬度也小于其它部位的裂縫寬度。(就像鋼筋焊接要求一樣，斷裂位置不能產(chǎn)生在焊口上)。2.肋梁受拉筋與相應(yīng)部位疊合箱內(nèi)受拉筋的應(yīng)變值始終保持一致, 箱體混凝土也始終與現(xiàn)澆肋梁混凝土的壓應(yīng)變同步變化，直到箱子頂板混凝土被壓碎。3.大量工程觀測結(jié)果說明：網(wǎng)梁樓蓋不會在結(jié)合處產(chǎn)生裂縫。四、網(wǎng)梁樓蓋不屬于無梁樓蓋無梁樓

6、蓋不利于抗震主要原因有三個：1. 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)高度小，因此樓蓋剛度小、形成的整體結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)移能力很差、水平地震力作用下容易傾覆。2. 無梁樓蓋是板式配筋，上下二皮筋之間沒有聯(lián)系，沒有形成鋼筋骨架，因此樓蓋延性差，交變應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生脆性破壞。3. 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)高度小，與柱子之間的連接薄弱，節(jié)點延性差，容易產(chǎn)生節(jié)點沖切破壞和脆性破壞。網(wǎng)梁樓蓋正是在這三方面徹底改善了無梁樓蓋的缺陷：1. 結(jié)構(gòu)高度：網(wǎng)梁樓蓋具有大空腔構(gòu)造自重輕，因此結(jié)構(gòu)高度較大，其結(jié)構(gòu)高度介于板與梁之間，達到寬扁梁的尺度，其寬度達到數(shù)米寬。而無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)高度因自重太大不可能做厚。網(wǎng)梁樓蓋的剛度要比一般現(xiàn)澆梁板樓蓋還大，抗側(cè)移

7、能力和抗震性能之強是無梁樓蓋無法可比的。2. 鋼筋構(gòu)造方式：網(wǎng)梁樓蓋的肋梁是由主筋、箍筋組成的鋼筋骨架，并密布在樓蓋之中，因此網(wǎng)梁樓蓋的延性非常好，在交變應(yīng)力作用下顯示出極好的韌性。3. 節(jié)點的延性： 網(wǎng)梁樓蓋與柱子的節(jié)點延性很好。通過一系列構(gòu)造措施，可以使網(wǎng)梁樓蓋與柱子節(jié)點有足夠的延性。而無梁樓蓋因太薄很難做到節(jié)點連接好。根據(jù)以上分析，決定樓蓋體系抗震性能的主要因素不是樓蓋底部平不平而是跨高比和樓蓋與節(jié)點的延性，不能看到樓蓋底部是平的就斷定為板柱體系。其實這一概念在現(xiàn)行混凝土規(guī)范中已經(jīng)有了充分體現(xiàn)：這就是對寬扁梁的跨高比不小于1/18的限制。網(wǎng)梁樓蓋這種連續(xù)箱形截面的寬度比普通寬扁梁大的多，

8、完全能達到甚至超過普通框架梁的剛度。這一概念在上海建委頒布的“超限高層建筑工程抗震設(shè)計指南”技術(shù)標準中也有體現(xiàn)，按書中條文，即便是無梁樓蓋，當跨高比達到1/18時其作用也與普通框架梁相同?！叭珖裼媒ㄖこ碳夹g(shù)措施”9.3.5規(guī)定寬扁梁高度取1/161/22以下通過一個算例分析來說明問題：本工程單層單跨，跨度12.6m，柱距7.0m。層高6.0m。網(wǎng)梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置和普通梁板結(jié)構(gòu)布置見下圖。豎向荷載下普通梁板的主梁截面350x1300mm，跨高比9.69。網(wǎng)梁樓蓋結(jié)構(gòu)高度550mm，跨高比22.91.水平荷載下普通。梁板的主梁截面350x110mm，跨高比11.45。網(wǎng)梁樓蓋結(jié)構(gòu)高度600mm，

9、跨高比21.0。算例的規(guī)定：1. 結(jié)構(gòu)均不計算自重，另外輸入豎向恒載10KN/平方。每個柱節(jié)點處加20KN水平恒載。2. 分別計算豎向恒載和水平荷載下兩種結(jié)構(gòu)的柱端彎矩和變形。3. 計算普通梁板剛度時把120mm厚的現(xiàn)澆板考慮在內(nèi)。4 . 二種結(jié)構(gòu)均用有限元方法計算。二種結(jié)構(gòu)在豎向荷載下的柱端彎矩是相等的（見上圖）二種結(jié)構(gòu)在水平荷載下的柱端彎矩也是相等的（見下圖）。二種結(jié)構(gòu)水平荷載下的整體位移也是相等的（都為0.8mm），通過以上計算，網(wǎng)梁樓蓋跨高比達到22左右時與普通框架體系是等效的。結(jié)論：網(wǎng)梁樓蓋的跨高比達到22時，對于整體結(jié)構(gòu)所起的作用就是普通現(xiàn)澆框架梁板的作用，應(yīng)按普通現(xiàn)澆梁板進行結(jié)構(gòu)

10、體系歸類。五、網(wǎng)梁樓蓋適用范圍:1. 網(wǎng)梁樓蓋技術(shù)適用于各類多層高層建筑, 如: 商場、多層倉庫、多層廠房、大會議廳、圖書館、 地下車庫、影劇院、電視演播廳、寫字樓、辦公樓、 階梯教室、小型體育館等。 2. 適用于大跨度大空間建筑，無需預(yù)應(yīng)力，網(wǎng)梁樓蓋可實現(xiàn)36米跨度，現(xiàn)投入使用的最大跨樓蓋為27.5x38.5米，帶覆土和消防車道的大跨度地下屋蓋為25.2x45.8米。3. 適用于大荷載建筑?，F(xiàn)已完成的地下車庫最大覆土厚度3.6米、加消防車道，其荷載達到 9.2噸/平方。設(shè)計的多層倉庫活荷載為6.0噸/平方。4 .適合人防建筑：網(wǎng)梁樓蓋承載能力極高，抗?jié)B性能良好，材料抗?jié)B等級達到P40（規(guī)范最

11、高P12）,當網(wǎng)梁樓蓋加上一定厚度的現(xiàn)澆層時完全滿足人防建筑的抗?jié)B和承載力要求，非常適合做人防建筑。六、 網(wǎng)梁樓蓋具有以下顯著特點:1. 節(jié)約大量的鋼材和砼降低工程造價 網(wǎng)梁樓蓋自重之輕、承載力之高,目前少有哪種體系能達到如此程度。 折算厚度(折算實心厚度與樓蓋截面高度之比)一般都在30%22%, 節(jié)約鋼材30%50%, 現(xiàn)澆砼量只為一般用量的三分之一，經(jīng)濟效果非常顯著。節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地|、省去抹灰和吊頂、降低層高、都是減少造價的因素。2. 是大空間、大荷載建筑的技術(shù)手段 網(wǎng)梁樓蓋由于自重輕受力合理，因此很容易實現(xiàn)大跨度, 非預(yù)應(yīng)力即能做成36米(短跨方向)的跨度, 滿足了對建筑物多功能多用途

12、的要求。網(wǎng)梁樓蓋承載能力極高，完全達到人防活荷載要求。3. 節(jié)約土地 網(wǎng)梁樓蓋可以減少結(jié)構(gòu)厚度、降低層高、減少樓梯等輔助面積、提高面積使用效率、減少建筑物間距、增加建筑層數(shù)。4. 節(jié)能環(huán)保 網(wǎng)梁樓蓋保溫隔聲性能良好,樓蓋還減少了無效空間, 降低了建筑的運行成本。5. 方便施工減少模板 網(wǎng)梁樓蓋的模板平整簡單、節(jié)省模板、不截斷竹膠板、現(xiàn)澆砼量很少、施工工藝簡單、能縮短施工周期。6. 耐火性能好 網(wǎng)梁樓蓋耐火極限完全達到一級防火標準。關(guān)于這一類大方孔空心樓蓋系列的耐火等級標準中國建筑科學院有試驗和結(jié)論，64年出版的“建筑設(shè)計資料集”第一冊34頁有詳細圖表可查。7. 抗震性能好 網(wǎng)梁樓蓋不同于一般實

13、心板或空心板的無梁樓蓋, 由于它的自重極輕且承載力極高, 可選擇較大的結(jié)構(gòu)高度而形成梁板組合截面, 因此其變形與受力形態(tài)與無梁樓蓋有較大差別,。與同濟大學,上海交大聯(lián)合進行的高層(9層36米高, 12.5X12.5米柱網(wǎng), 無剪力墻)，網(wǎng)梁樓蓋動力試驗研究結(jié)果表明,網(wǎng)梁樓蓋有良好的抗震性能。(試驗報告另行提供)8. 剛度大 網(wǎng)梁樓蓋整體剛度很大, 工程實測撓度一般都小于1/500, 轉(zhuǎn)角變形則更小, 因此對樓蓋邊梁的扭轉(zhuǎn)作用比普通樓板要小得多。(用有限元方法進行精準分析以及試驗結(jié)果得以證實)9. 能有效減少混凝土收縮裂縫 疊合箱是預(yù)制構(gòu)件其收縮量已經(jīng)完成，而周邊的現(xiàn)澆肋梁混凝土的收縮應(yīng)力被疊合

14、箱均勻釋放。經(jīng)大量工程觀測：網(wǎng)梁樓蓋的收縮裂縫遠比全現(xiàn)澆部分的裂縫少（基于此特點，臨清銀座超市長度110.m，沒留伸縮縫）。11. 與梁板體系傳力方式不同 梁板體系的荷載和內(nèi)力傳遞過程是：板 梁 柱，這是因為100mm左右厚的板確實是支撐在600mm高的梁上，二者剛度差別很大。而網(wǎng)梁樓蓋厚度與邊梁差別不大，寬度卻有數(shù)米，其剛度比邊梁要大，因此網(wǎng)梁樓蓋的傳力過程很大程度上是直接傳給柱， 網(wǎng)梁樓蓋 柱。12. 良好的防水抗?jié)B性能 疊合箱雖然不厚，但因混凝土是特制，加之工廠化生產(chǎn)可保證材料和加工的質(zhì)量，所以網(wǎng)梁樓蓋具有及高的抗?jié)B性能，40mm厚的薄板試驗施加的壓力為1.0MPa(10Kg/cm*cm

15、)即100米高水柱壓力。材料抗?jié)B等級達到P40（規(guī)范最高P12）。完全滿足人防抗?jié)B要求。(試驗報告另詳)13. 耐久性好 網(wǎng)梁樓蓋采用混凝土強度較高，預(yù)制部分C45, 現(xiàn)澆部分不小于C30。保護層厚度均嚴格按規(guī)范執(zhí)行?，F(xiàn)澆肋梁25mm, 疊合箱的預(yù)制板15mm。因此網(wǎng)梁樓蓋有良好的耐久性。 七、網(wǎng)梁樓蓋設(shè)計參數(shù)選擇1. 網(wǎng)梁樓蓋結(jié)構(gòu)高度 用于連續(xù)跨柱網(wǎng)時, 結(jié)構(gòu)高度一般可選擇跨度的1/231/12。用于四周有邊梁作為樓板使用時,結(jié)構(gòu)高度可定為跨度的1/351/20。截面高度均可比實心板或空心板大一些。2. 關(guān)于托板或柱帽 網(wǎng)梁樓蓋一般不需另加外露的托板或柱帽(本身的暗柱帽已經(jīng)滿足計算以及構(gòu)造要

16、求), 當荷載較大或地震作用較大時,仍可設(shè)置外露托板或以改善整體受力性能, 托板或柱帽設(shè)計可根據(jù)計算和規(guī)范構(gòu)造要求進行。3. 肋梁寬度及箍筋 肋梁的主筋豎向保護層厚度仍為25mm，而主筋的側(cè)向是疊合箱底板范圍，不存在保護層不足的問題。肋梁寬度一般為 100150mm，對應(yīng)的箍筋內(nèi)皮寬度為80130mm，這是因為疊合箱側(cè)壁厚度為10mm可以計入保護層厚度。肋梁箍筋 混凝土壓應(yīng)變分布 4. 網(wǎng)梁計算截面及翼緣計算寬度 網(wǎng)梁樓蓋的計算截面為大翼緣箱型截面, 其翼緣寬度取值通過大量試驗獲得了確切數(shù)據(jù)(另行提供)，網(wǎng)梁樓蓋混凝土壓應(yīng)變分布規(guī)律與全現(xiàn)澆密肋樓蓋一致。 5. 關(guān)于構(gòu)造 網(wǎng)梁樓蓋各個部位的節(jié)點

17、構(gòu)造均有成熟標準的做法和詳圖 (如樓蓋上開大洞、樓蓋變截面變標高、樓蓋內(nèi)穿線管、樓蓋上安裝設(shè)備、底部吊掛設(shè)備等)。6. 關(guān)于結(jié)構(gòu)計算 用通用有限元方法進行計算是最好的選擇, 目前通用有限元軟件的能力可以做到力學模型與實際結(jié)構(gòu)相差很小, 完全做到梁、板、柱、墻、殼、膜、網(wǎng)架、組合結(jié)構(gòu)的整體分析, 板的空心部分也按實際情況與實心部分同時分析, 板中因開洞產(chǎn)生的應(yīng)力集中都可得到準確計算結(jié)果, 此處不一一例舉。 雖然也可按等代梁法用桿系結(jié)構(gòu)軟件計算,但是結(jié)果相差較大, 造成有的部位太過浪費, 同時有的部位不安全。下圖為配筋結(jié)果, 橫向底部配筋云圖。橫向底部配筋云圖 梭形梁與柱端頭布置 柱端主應(yīng)力云圖八

18、、網(wǎng)梁樓蓋圖紙標注方法： 網(wǎng)梁樓蓋基本沿用了現(xiàn)行梁板平法標注方法，只是標注肋梁時稍做簡化。樣圖另見附圖。網(wǎng)梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面圖設(shè)計說明: 1. 圖中打陰影的為暗箱（暗箱上有現(xiàn)澆層，并配鋼筋網(wǎng)）。2. 圖中BL表示現(xiàn)澆肋梁。肋梁截面尺寸 100X500mm。3. 肋梁箍筋均為 F6100/200（2）。4. 豎向肋梁底筋在下排。5. 網(wǎng)梁樓蓋細部構(gòu)造另見詳圖。九、網(wǎng)梁樓蓋地下室防水問題網(wǎng)梁樓蓋的頂板雖然薄但具有很高的抗?jié)B性能，（材料密實、工廠化加工、連接可靠）40mm厚的板在100m水柱壓力下三天無滲漏，板砸開后迎水面只有6mm沁濕。所以按地下防水要求計算混凝土厚度時應(yīng)把疊合箱頂板考慮在內(nèi)。地下室防水建筑做法的利用：地下室屋頂防水做法中都有一層找坡層（最薄40mm）