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文檔簡介
T/CECSxxx-2023
中國工程建設標準化協(xié)會標準
超高性能混凝土肋裝配式樓板
應用技術(shù)規(guī)程
Technicalspecificationforapplicationofultrahighperformanceconcrete
ribbedprefabricatedfloor
(征求意見稿)
(提交反饋意見時,請將有關(guān)專利連同支持性文件一并附上)
XXX出版社
I
前言
根據(jù)中國工程建設標準化協(xié)會《關(guān)于印發(fā)〈2022年第二批工程建設協(xié)會標準制定
、修訂計劃〉的通知》(建標協(xié)字[2022]40號)文件要求,編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,
認真總結(jié)實踐經(jīng)驗,參考有關(guān)國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上
,制訂了本規(guī)程。
本規(guī)程共分8章和4個附錄,主要技術(shù)內(nèi)容包括:總則,術(shù)語和符號,材料,疊合
板設計,樓承板設計,制作、堆放與運輸,施工安裝,質(zhì)量驗收。
本規(guī)程的某些內(nèi)容涉及一種超高性能混凝土肋裝配式樓板相關(guān)專利(ZL
202221636667.7;ZL202221636668.1;ZL202320456816.X)的使用。涉及專利的
問題,使用者可直接與主編單位及專利權(quán)人協(xié)商處理。除上述專利,本規(guī)程的某些
內(nèi)容仍可能涉及專利,本規(guī)程的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。
本規(guī)程由中國工程建設標準化協(xié)會建筑與市政工程產(chǎn)品應用分會歸口管理
,由南通裝配式建筑與智能結(jié)構(gòu)研究院負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行過程中
如有意見或建議,請寄送至南通裝配式建筑與智能結(jié)構(gòu)研究院(地址:江蘇省南
通市崇川區(qū)崇州大道60號紫瑯科技城16號樓8層,郵政編碼:226007)。
主編單位:南通裝配式建筑與智能結(jié)構(gòu)研究院
同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司
參編單位:
主要起草人:
主要審查人:
Contents
1GeneralProvisions...................................................................................................................................................1
2TermsandSymbols.................................................................................................................................................2
2.1Terms..................................................................................................................................................................2
2.2Symbols..............................................................................................................................................................5
3Materials...................................................................................................................................................................8
3.1Concrete.............................................................................................................................................................8
3.2SteelReinforcement........................................................................................................................................8
3.3OtherMaterial...................................................................................................................................................9
4CompositeSlabDesign.........................................................................................................................................10
4.1GeneralRequirements...................................................................................................................................10
4.2ComponentDesign..........................................................................................................................................13
4.3DesignCalculation...........................................................................................................................................17
4.4SlabSeamDesign............................................................................................................................................22
4.5NodeDesign....................................................................................................................................................26
5DeckDesign...........................................................................................................................................................28
5.1GeneralRequirements....................................................................................................................................28
5.2ComponentDesign...........................................................................................................................................29
5.3DesignCalculation............................................................................................................................................31
5.4SlabSeamDesign.............................................................................................................................................31
5.5NodeDesign.....................................................................................................................................................38
6Manufacture,StorageandTransportation...........................................................................................................41
6.1GeneralRequirements....................................................................................................................................41
6.2UHPCTrussRibs.............................................................................................................................................42
6.3UHPCPrecastSlab...........................................................................................................................................46
7ConstructionandInstallation...................................................................................................................................52
7.1GeneralRequirements....................................................................................................................................52
7.2PreparationforConstruction.............................................................................................................................53
7.3Construction......................................................................................................................................................58
8QualityAcceptance..................................................................................................................................................60
8.1GeneralRequirements....................................................................................................................................60
8.2QualityAcceptanceofUHPCPrecastSlab......................................................................................................61
8.3QualityAcceptanceofSiteconstruction.........................................................................................................64
AppendixAContinuousSlab....................................................................................................................................67
AppendixBTDSlab.................................................................................................................................................74
AppendixCTPSlab..................................................................................................................................................77
AppendixDTypeInspection.....................................................................................................................................79
Explanationodwording..............................................................................................................................................82
Listofquotedstandards..............................................................................................................................................83
1總則
1.0.1為規(guī)范超高性能混凝土肋裝配式樓板的應用,做到安全適用、技術(shù)先進、
經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠,制定本規(guī)程。
【條文說明】
1.0.1超高性能混凝土(UHPC)肋裝配式樓板是裝配式樓板中的一種,具有剛
度適中、承載能力適中、自重輕、類型多、生產(chǎn)效率高、支撐少、方便穿插管
線等優(yōu)點。超高性能混凝土肋裝配式樓板是采用UHPC肋預制板,并于現(xiàn)場后
澆混凝土形成的裝配式樓板,UHPC肋預制板分為疊合板和樓承板。超高性能
混凝土肋在預制板脫模、堆放、安裝及施工階段可提供必要的承載力和剛度,
避免預制板在短暫設計狀況下的損壞。為規(guī)范超高性能混凝土肋裝配式樓板的
設計、制作、施工及驗收,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于抗震設防烈度為6度、7度和8度地區(qū)的工業(yè)與民用建筑中超
高性能混凝土肋裝配式樓板的設計、制作、施工及驗收。
【條文說明】
1.0.2限于目前研究成果局限性,超高性能混凝土肋裝配式樓板尚不適用于抗震
設防烈度8度以上的地區(qū)。當建筑處于特殊使用環(huán)境,如板底高溫(板底表面
溫度大于100℃或有生產(chǎn)熱源且表面溫度經(jīng)常大于60℃)、板承受動力荷載、
腐蝕性環(huán)境等,應按國家現(xiàn)行有關(guān)標準進行專門設計。
1.0.3超高性能混凝土肋裝配式樓板的設計、制作、施工及驗收除應執(zhí)行本規(guī)程
外,尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
【條文說明】
1.0.3執(zhí)行的國家現(xiàn)行有關(guān)標準包含但不限于:《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55008
、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666、
《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》GB/T51231、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應用技術(shù)
規(guī)程》JGJ1等。
1
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1超高性能混凝土ultrahighperformanceconcrete
由水泥、礦物摻合料、骨料、纖維、外加劑和水等原材料制成的具有超高
力學性能、超高抗?jié)B性能的高韌性水泥基復合材料,簡稱UHPC。
2.1.2超高性能混凝土桁架肋ultrahighperformanceconcretetrussrib
沿實心底板跨度方向設置的混凝土肋條,與底板可靠連接,采用超高性能
混凝土與鋼筋桁架整體澆筑而成的組合部件,簡稱UHPC桁架肋。
【條文說明】
2.1.1~2.1.2UHPC桁架肋為沿底板跨度方向的混凝土肋條,與底板可靠連接,
采用超高性能混凝土(UHPC)與鋼筋桁架澆筑成形?;炷晾邨l內(nèi)部布置鋼筋,
數(shù)量為一條或一條以上,鋼筋可從肋條兩端伸出,作為實心底板板端錨固鋼筋
或負彎矩鋼筋。
2.1.3超高性能混凝土肋預制板ultrahighperformanceconcreteprecastslab
由混凝土實心底板與UHPC桁架肋組成,經(jīng)預先制作,采用分體式生產(chǎn)工藝,
并用于混凝土肋裝配式樓板的底板(簡稱UHPC肋預制板),包括超高性能混凝
土肋疊合板及超高性能混凝土肋樓承板,簡稱UHPC肋預制板。
2.1.4超高性能混凝土肋疊合板ultrahighperformanceconcretecompositeslab
由混凝土實心底板和UHPC桁架肋組成,實心底板內(nèi)部配置受力鋼筋,簡稱
UHPC肋疊合板,包括UHPC肋疊合板(代號TF板)及UHPC肋預應力疊合板(
代號TY板)。
2.1.5超高性能混凝土肋樓承板ultrahighperformanceconcretedeck
2
由高性能混凝土實心薄板和UHPC桁架肋組成,實心底板內(nèi)部配置構(gòu)造鋼筋、
抗裂網(wǎng)格布或鋼絲網(wǎng)片,采用分體式生產(chǎn)工藝,簡稱UHPC肋樓承板(代號TM
板)。
【條文說明】
2.1.4~2.1.5超高性能混凝土肋預制板是經(jīng)預先制作并用于裝配式樓板的底板,
包括超高性能混凝土肋疊合板和超高性能混凝土肋樓承板。預制板在生產(chǎn)、施
工過程中獨立承載,并作為后澆層的永久模板,現(xiàn)澆混凝土后形成裝配式樓板。
2.1.6超高性能混凝土肋裝配式樓板ultrahighperformanceconcreteribbed
prefabricatedfloor
UHPC肋預制板在現(xiàn)場后澆混凝土形成的裝配式樓板。
【條文說明】
2.1.6超高性能混凝土肋裝配式樓板是在UHPC肋預制板上現(xiàn)場澆筑混凝土而形
成的整體樓板,在后澆層混凝土達到設計規(guī)定的強度值后由UHPC肋預制板和后
澆層共同承受設計規(guī)定的荷載。
2.1.7拼縫防裂鋼筋split-proofsteelbar
施工階段布置于UHPC肋預制板拼縫處,用于約束可能產(chǎn)生裂縫的構(gòu)造鋼筋。
【條文說明】
2.1.7UHPC肋預制板上放置的鋼筋,有拼縫防裂鋼筋、配置在后澆層上部的受力
鋼筋等。拼縫防裂鋼筋位于UHPC肋預制板拼縫處,可為折線形鋼筋或焊接鋼筋
網(wǎng)片。
2.1.8后澆帶式整體接縫post-caststripintegraljoint
混凝土肋預制板中,相鄰預制板間采用后澆帶連接,且板底縱向鋼筋在后
澆帶內(nèi)搭接,能可靠傳遞彎矩的一種接縫形式。
【條文說明】
3
2.1.8后澆帶式接縫可設計成為整體接縫。大量試驗研究和工程應用表明,帶后
澆帶式整體接縫的桁架疊合板,其結(jié)構(gòu)性能與現(xiàn)澆板相當,可按現(xiàn)澆板設計。
后澆帶式整體接縫的設計方法和構(gòu)造措施在《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》
GB/T51231-2016和《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014中已有規(guī)定,本標
準中的規(guī)定與其一致。
2.1.9密拼式分離接縫Tightsplitjoint
混凝土肋預制板中,相鄰預制板間采用密拼形式,能保證位移協(xié)調(diào)、無彎
矩傳遞需求的一種接縫形式。
【條文說明】
2.1.9分離接縫通常采用密拼式做法,連接節(jié)點構(gòu)造相對簡單,施工便捷。由于
在接縫處板底鋼筋非連續(xù)性布置,使得分離接縫處的彎矩連續(xù)性與現(xiàn)澆板有所
不同。密拼式分離接縫疊合板在四邊支承的條件下,屬于高次超靜定結(jié)構(gòu),具
備局部減少約束的可能性。合理設計的密拼式分離接縫桁架疊合板在性能指標
上可以與現(xiàn)澆板相當。
2.1.10免涂裝梁unpaintedbeam
高性能混凝土局部填充鋼結(jié)構(gòu)次梁形成的組合梁結(jié)構(gòu),與UHPC肋預制板共
同作用實現(xiàn)多跨連續(xù)。
2.1.11超高性能混凝土肋單元板ultrahighperformanceconcreteunitslab
由UHPC肋疊合板與槽型鋼或工字鋼,通過焊接及后澆混凝土實現(xiàn)共同作用
的梁板一體化單元,(代號TD板)。
2.1.12拼縫板spliceslab
用于UHPC肋疊合板后澆帶式整體接縫底部的免拆底模板,(代號TP板)。
4
2.2符號
2.2.1材料性能
fy、f’y——鋼筋抗拉、抗壓強度設計值;
ftk——混凝土軸心抗拉強度標準值;
f’tk——與各施工階段的混凝土立方體抗壓強度相應的軸心抗拉強度標準值;
f’ck——與各施工階段的混凝土立方體抗壓強度相應的軸心抗壓強度標準值;
2.2.2作用和作用效應
Gk——施工階段永久荷載設計值;
Gk1——裝配式樓板(包括預制板和后澆層)自重標準值;
Gk2——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾貥藴手担?/p>
Qk1——第一階段可變荷載標準值Qk1
Qk2——第二階段可變荷載標準值Qk2
Qk——Qk1與Qk2兩者中的較大值;
q——均布荷載設計值;
q1——裝配式樓板自重設計值;
q2——外加荷載設計值;
M1——預制板彎矩設計值;
M1G——裝配式樓板自重在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值;
M1Q——第一階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值;
M2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的彎矩設計值;
M2Q——第二階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值;
V1——預制板剪力設計值;
V1G——裝配式樓板自重在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值;
V1Q——第一階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值;
V2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的剪力設計值;
V2Q——第二階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值;
M2q——荷載準永久組合相應的彎矩;
M1u——預制板正截面受彎承載力設計值;
σsq——荷載準永久組合下裝配式樓板縱向受拉鋼筋的應力;
5
σs2q——在M2q作用下,裝配式樓板縱向受力鋼筋中的應力增量;
M——彎矩設計值;
M1Gk——施工階段按永久荷載標準組合作用下的計算截面彎矩;
M2k——使用階段除鋼筋桁架樓承板及鋼筋、混凝土自重外的荷載標準組合
作用下的計算截面彎矩;
N——桿件軸心壓力或拉力設計值;
S——荷載效應設計值;
Sc——混凝土自重在計算截面產(chǎn)生的荷載效應標準值;
Sq——施工階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的荷載效應標準值;
Ss——樓承板在計算截面產(chǎn)生的荷載效應標準值;
σsk——按荷載標準組合計算的鋼筋桁架下弦鋼筋拉應力;
σs1k——施工階段按永久荷載標準組合計算的鋼筋桁架下弦鋼筋的拉應力;
σs2k——使用階段在彎矩M2k作用下的鋼筋桁架下弦鋼筋的拉應力;
?1Gk——施工階段按永久荷載的標準組合計算的鋼筋桁架樓承板撓度值;
?’1Gk——板自重標準值作用下,且考慮荷載長期作用影響的鋼筋桁架混凝
土板撓度計算值;
?2Gk——除板自重外,其他永久荷載標準值作用下,且考慮荷載長期作用
影響的鋼筋桁架混凝土板撓度值;
?q0——施工無支撐時板的撓度值;
?qb——施工有支撐時板的撓度值;
?Qik——第i個可變荷載標準值作用下,且考慮荷載長期作用影響的鋼筋桁
架混凝土板撓度計算值。
2.2.3幾何參數(shù)
B——板的計算寬度;
l0——板的計算跨度;
h——裝配式樓板截面高度;
h0——裝配式樓板截面有效高度;
h1——預制板截面高度;
6
h01——預制板截面有效高度。
2.2.4計算系數(shù)
γ0——施工階段結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);
ψqi——第i個可變荷載的準永久系數(shù)。
7
3材料
3.1混凝土
3.1.1UHPC肋預制板所用混凝土材料的力學性能指標和耐久性要求等應符合現(xiàn)行
國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010。
3.1.2UHPC肋疊合板實心底板混凝土強度等級不應低于30MPa,可采用輕骨料混
凝土。UHPC肋樓承板實心底板采用高性能混凝土材料,抗壓強度不應低于70MPa。
【條文說明】
3.1.1~3.1.2由于UHPC肋預制板縱向受力鋼筋強度很高,故要求UHPC肋預制板
的混凝土強度等級應相應的提高,這樣才能達到更經(jīng)濟的目的。所以,規(guī)定疊合
板實心底板混凝土強度等級不應低于30MPa,且宜采用專用自密實細石混凝土,保
證強度,提高流動性,提升生產(chǎn)效率。因后澆層中平均壓應力一般不高,參考國
內(nèi)的應用經(jīng)驗,故將其混凝土強度等級規(guī)定為不宜低于C30。UHPC肋樓承板實心
底板較薄,為保證實心底板組合承重性能,要求UHPC肋樓承板實心底板采用抗壓
強度不低于70MPa的高性能混凝土。
3.1.3UHPC桁架肋混凝土采用超高性能混凝土(UHPC)材料,抗壓強度不應低于
100MPa。
【條文說明】
3.1.3UHPC桁架肋應選用超高性能混凝土(UHPC),應符合《超高性能混凝土(
UHPC)技術(shù)要求》T/CECS10107的有關(guān)規(guī)定,所用UHPC桁架肋屬于非結(jié)構(gòu)類構(gòu)
件,強度不應低于100MPa,所用纖維宜為鋼纖維、聚丙烯纖維、PE纖維。
3.2鋼筋
3.2.1UHPC肋預制板的受力鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋及冷軋帶肋鋼筋。
8
3.2.2鋼筋的力學性能指標應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010、
《冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ95、《預應力混凝土用鋼絲》GB/T
5223的有關(guān)規(guī)定。
3.2.3UHPC肋預應力疊合板(TY板)實心底板受力的預應力鋼筋宜采用預應力鋼
絲,直徑不宜低于5mm,預制底板的構(gòu)造鋼筋,可根據(jù)實際情況確定,但其直徑
不應低于4mm。
3.2.4鋼筋桁架材料與性能應符合《鋼桁架質(zhì)量標準》JG8-1999、《鋼筋桁架樓承
板》JG/T368-2012的有關(guān)規(guī)定。
3.2.5鋼筋桁架尺寸應符合下列要求:鋼筋桁架上弦鋼筋直徑不宜低于8mm,下弦
鋼筋直徑不宜低于6mm,腹桿鋼筋不應低于4mm。
【條文說明】
3.2根據(jù)現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定,本文件受力鋼
筋按先后順序依次推薦:熱軋帶肋鋼筋、冷軋帶肋鋼筋,并提倡應用高強、高性
能、帶肋鋼筋。
3.3其他材料
3.3.1密拼式接縫處的填縫材料應具有良好的粘結(jié)強度和防水抗?jié)B性能。填縫材料
可采用益膠泥或聚合物改性水泥砂漿,表面可粘貼纖維網(wǎng)格布等柔性材料,填充
前拼縫內(nèi)應清理干凈。
3.3.2連接用焊接材料、螺栓、錨栓和鉚釘?shù)染o固件的材料應符合現(xiàn)行國家標準《
鋼結(jié)構(gòu)設計標準》GB50017、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661、《鋼筋焊接及驗收
規(guī)程》JGJ18等的規(guī)定。
【條文說明】
3.3.2裝配式結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件的連接方式,根據(jù)建筑物的不同的層高、不同的抗震設
防烈度等條件,可以采用各種形式。連接用焊接材料,螺栓、錨栓和鉚釘?shù)染o固
件,應分別符合國家、行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)標準的規(guī)定。
3.3.3預埋件錨板、錨筋、吊環(huán)材料及其他材料應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)
設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。
9
4疊合板設計
4.1一般規(guī)定
4.1.1UHPC肋疊合板應按短暫設計狀況及持久設計狀況進行設計,地震設計狀
況應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011有關(guān)抗震構(gòu)造措施的規(guī)
定。
4.1.2在短暫設計狀況及持久設計狀況下的UHPC肋疊合板及UHPC肋裝配式樓板
均應按承載能力極限狀態(tài)進行計算,并應對正常使用極限狀態(tài)進行驗算。
【條文說明】
4.1.1~4.1.2超高性能混凝土肋裝配式樓板設計以現(xiàn)行國家標準《工程結(jié)構(gòu)可靠
性設計統(tǒng)一標準》GB50153和《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068的規(guī)
定為設計原則,對結(jié)構(gòu)的短暫設計狀況、持久設計狀況通過計算和構(gòu)造進行設
計,按承載能力極限狀態(tài)進行計算,并對正常使用極限狀態(tài)進行驗算,對地震
和偶然設計狀況主要是通過構(gòu)造措施來滿足。在進行結(jié)構(gòu)設計時,宜采用有限
元模擬計算的方式進行設計優(yōu)化。
4.1.3UHPC肋疊合板應進行短暫設計狀況下的抗裂、撓度及承載力驗算。
【條文說明】
4.1.3短暫設計狀況包括UHPC肋預制板的制作、脫模、吊運、存放、安裝、澆筑
后澆層等工況。短暫設計狀況應驗算預制實心底板的板底抗裂、撓度、板面混
凝土受壓等。
4.1.4施工階段UHPC肋疊合板進行免支撐或少支撐施工時,均應滿足抗裂、撓
度及承載力要求。
4.1.5UHPC肋疊合板的設計應滿足制作、施工及使用的不同要求:
1制作階段:UHPC肋疊合板在堆放、吊裝及運輸階段,板底不宜出現(xiàn)受力
裂縫;
10
2施工階段:應對UHPC肋疊合板的承載力及裂縫控制分別進行驗算;
3使用階段:應對UHPC肋裝配式樓板的承載力、撓度及裂縫控制分別進行
計算。
4.1.6UHPC肋疊合板在生產(chǎn)、施工過程中應按實際工況的荷載、計算簡圖、混
凝土實體強度進行施工階段驗算。驗算時應將構(gòu)件自重乘以相應的動力系數(shù):
對脫模、翻轉(zhuǎn)、吊裝、運輸時可取1.5,臨時固定時取1.2。進行脫模驗算時,等
效靜力荷載標準值應取構(gòu)件自重標準值乘以動力系數(shù)后與脫模吸附力之和,且
不宜低于構(gòu)件自重標準值的1.5倍,動力系數(shù)不宜低于1.2,脫模吸附力不宜低于
1.5kN/m2。
4.1.7施工階段不加支撐的UHPC肋裝配式樓板,內(nèi)力應分別按下列兩個階段計
算:
1第一階段:后澆層混凝土未達到強度設計值之前的階段。荷載由UHPC肋
疊合板承擔,UHPC肋疊合板按施工階段各工況計算模型計算,荷載包括UHPC
肋疊合板自重、后澆層混凝土自重以及本階段的活荷載。
2第二階段:后澆層混凝土達到設計規(guī)定的強度值之后的階段。UHPC肋裝
配式樓板按整體結(jié)構(gòu)計算;荷載考慮下列兩種情況并取較大值:
1)施工階段:考慮UHPC肋裝配式樓板自重,面層及吊頂?shù)茸灾匾约氨倦A
段的施工活荷載;
2)使用階段:考慮UHPC肋裝配式樓板自重,面層及吊頂?shù)茸灾匾约笆褂?/p>
階段的可變荷載。
【條文說明】
4.1.7施工階段的可變荷載一般指在UHPC肋預制板上作業(yè)的施工人員和施工機具
等,并考慮施工過程中可能產(chǎn)生的沖擊和振動。若有過量的沖擊、混凝土堆放
以及管線等應考慮附加荷載。由于施工技術(shù)和方法的不同,施工階段的可變荷
載不完全相同,合理給定施工階段的可變荷載十分重要,大量工程實踐表明,
其值一般可取1.5kN/m2。
4.1.8UHPC肋疊合板中受力鋼筋的布置宜符合下列規(guī)定:
1桁架預制板實心底板中受力鋼筋優(yōu)先采用鋼筋焊接網(wǎng);
11
2實心底板中外側(cè)受力鋼筋中線距板邊的距離不宜大于50mm,且不應大于受
力鋼筋間距的1/2;
3實心底板保護層厚度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB
50010的有關(guān)規(guī)定。
4.1.9UHPC肋疊合板開洞時的構(gòu)造設計宜符合下列規(guī)定:
1洞口周邊加強措施應根據(jù)洞口大小和位置計算確定;
2UHPC桁架肋宜避開樓板開洞位置。
4.1.10UHPC肋疊合板與后澆混凝土之間的結(jié)合面應符合下列規(guī)定:
1UHPC肋疊合板板面應設置粗糙面;
2采用后澆帶式整體接縫時,接縫處疊合板板側(cè)與后澆混凝土之間的結(jié)合面
應設置粗糙面;
3板端支座處疊合板側(cè)面應根據(jù)計算確定是否設置粗糙面;
4粗糙面面積不宜低于結(jié)合面的80%,凹凸深度不應低于4mm。
【條文說明】
4.1.10試驗研究表明:由于UHPC桁架肋和實心底板采用凹凸差不低于4mm的粗糙
面的存在,增大了新、老混凝土接觸面,能保證后澆層混凝土與預制板形成整體協(xié)
調(diào)受力并共同承載,能滿足現(xiàn)澆面抗剪要求。
4.1.11UHPC肋疊合板的吊點數(shù)量及布置應根據(jù)疊合板的尺寸、重量及起吊方式
通過計算確定,并宜符合下列規(guī)定:
1吊點宜對稱布置且不應少于4個;
2對于異型、大開洞的疊合板,宜采用專用吊具或采取專門的加強措施。
4.1.12UHPC肋疊合板使用預埋吊環(huán)進行起吊,或使用專用吊具將UHPC桁架肋
作吊點進行起吊,吊點的承載力應通過試驗確定。
1如使用預埋吊環(huán)進行吊點起吊時,吊環(huán)預埋處需布置至少2根附加鋼筋進行
加強,附加鋼筋直徑不宜低于8mm,在吊點兩側(cè)的長度不宜低于150mm;
2如將UHPC桁架肋作為吊點進行起吊時,應使用專用吊具,吊點應選擇在上
弦鋼筋焊點所在位置,吊點位置應設置明顯標識。
3起吊時同條件養(yǎng)護的底板混凝土立方體試塊抗壓強度不應低于混凝土設計
強度的75%。
12
4.2構(gòu)件設計
4.2.1UHPC桁架肋采用超高性能混凝土(UHPC)與鋼筋桁架整體澆筑而成,分
為無支腿型UHPC桁架肋及支腿型UHPC桁架肋。桁架肋編號規(guī)則如圖4.2.1-1,
編號最后一位代表桁架肋是否帶有支腿構(gòu)造,A代表無支腿型UHPC桁架肋,B
代表有支腿型的UHPC桁架肋,UHPC桁架肋見圖4.2.1-2。且應符合下列規(guī)定:
1UHPC桁架肋的寬度和高度應滿足生產(chǎn)、運輸及施工階段的承載力和剛度要
求;
2UHPC桁架肋總高度h、結(jié)構(gòu)板厚根據(jù)結(jié)構(gòu)設計確定,UHPC肋高度h0不應低
于20mm,UHPC桁架肋的寬度b不宜低于100mm;
3UHPC肋疊合板(TF板,TY板)可使用無支腿UHPC桁架肋,UHPC肋樓承
板(TM板)可使用支腿型UHPC桁架肋,根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情況分別按圖4.2.1-2取
用。
圖4.2.1-1桁架肋編號
例:UHPC桁架肋編號為HJL6H90A,表示采用下弦筋為6mm,總高度為90mm
的無支腿型UHPC桁架肋;UHPC桁架肋編號為HJL8H75B,表示采用下弦筋為
8mm,總高度為75mm的支腿型UHPC桁架肋。
1-UHPC肋;2-鋼筋桁架(無支腿型)
(a)UHPC桁架肋示意圖(無支腿型)
1-UHPC肋;2-鋼筋桁架(支腿型)
(b)UHPC桁架肋示意圖(支腿型)
13
b-UHPC肋的寬度;h-UHPC桁架肋高度;h0-UHPC肋高度;
圖4.2.1-2UHPC桁架肋示意圖
4.2.2UHPC肋預制板應采用分體式生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝,UHPC肋預制板編號規(guī)則如
圖4.2.2。
圖4.2.2UHPC肋預制板編號
例:UHPC肋預制板編號為TFB-95-01,表示采用UHPC肋疊合板TF板,TF板
總高度為95mm,板編號為01號。
4.2.3UHPC肋疊合樓板的厚度宜大于等于120mm,TF疊合板板實心底板厚度不
應低于50mm,TY預應力疊合板實心底板厚度不應低于35mm。UHPC肋疊合樓
板的總厚度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010設計板厚的
規(guī)定。
【條文說明】
4.2.3本條是從構(gòu)造上提出UHPC肋預制板的最小厚度要求,合理的厚度應在符合
承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)、耐火性能以及混凝土保護層要求等前提
下,按經(jīng)濟合理的原則確定。當UHPC肋疊合板跨度大于或等于4.8m時,TF板實
心底板內(nèi)縱向受力鋼筋的配筋量較大,為避免實心底板出現(xiàn)縱向劈裂縫,實心
底板的厚度不應低于50mm,UHPC肋樓承板與疊合板應做區(qū)別,樓承板無縱向
受力鋼筋,實心底板厚度不應低于15mm。
4.2.4TF板采用無支腿型UHPC桁架肋與實心底板分體式澆筑,三維視圖見圖
4.2.4-1,截面形式、側(cè)面形式可根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情況分別按圖4.2.4-2取用,且應
符合下列規(guī)定:
1UHPC桁架肋宜沿疊合板短暫設計狀況時的主要受力方向布置;
2UHPC桁架肋間距b2不應大于1000mm;UHPC桁架肋與板側(cè)距離b3不應低于
100mm;UHPC桁架肋距板端距離a2不宜大于300mm;鋼筋桁架宜均勻布置在桁
架預制板上;
14
3UHPC桁架肋下表面至桁架預制板上表面的距離不宜低于30mm。
1-實心底板;2-UHPC桁架肋
圖4.2.4-1UHPC肋疊合板三維視圖
(a)正視圖
(b)側(cè)視圖
a-實心底板的長度;b-實心底板的寬度;a1-UHPC桁架肋的長度;a2-UHPC桁架肋距板端距
離;b1-UHPC桁架肋寬度;b2-UHPC桁架肋間距離;b3-UHPC桁架肋距板側(cè)的距離;h1-實
心底板高度;h2-UHPC桁架肋板面高度
圖4.2.4-2TF板示意圖
4.2.5TY板采用無支腿式UHPC桁架肋與實心底板分體式澆筑,實心底板配置預
應力受力鋼筋,三維視圖見圖4.2.5-1,截面形式、側(cè)面形式可根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情
況分別按圖4.2.5-2取用,UHPC桁架肋設計布置要求應符合4.2.1及4.2.4的要求。
1-實心底板;2-UHPC桁架肋
15
圖4.2.5-1TY板三維視圖
(a)TY板正視圖
(b)UHPC肋預應力疊合板側(cè)視圖
a-實心底板的長度;b-實心底板的寬度;a1-UHPC桁架肋的長度;a2-UHPC桁架肋距板端距
離;b1-UHPC桁架肋寬度;b2-UHPC桁架肋間距離;b3-UHPC桁架肋距板側(cè)的距離;h1-實
心底板高度;h2-UHPC桁架肋板面高度
圖4.2.5-2TY板示意圖
4.2.6UHPC肋疊合板基于耐久性要求的混凝土保護層厚度,應符合現(xiàn)行國家標
準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定。
4.2.7當設置現(xiàn)澆板帶時,現(xiàn)澆板帶的設置及配筋要求應符合現(xiàn)行國家標準《混
凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。
4.2.8UHPC肋疊合板適用范圍,2m~6m宜采用UHPC肋疊合板(TF板),使用
簡支板構(gòu)造形式。跨度較大時(大于6m),宜使用UHPC肋預應力疊合板(TY
板),TY板可采用連續(xù)板的形式實現(xiàn)多跨連續(xù),與免涂裝組合次梁搭配使用,
連續(xù)板栓釘開孔大小根據(jù)現(xiàn)場需求確定,連續(xù)板生產(chǎn)脫模起吊應使用特制吊具
及相應設備,保證其穩(wěn)定性。
【條文說明】
4.2.8當UHPC肋疊合板進行6m以上設計時,需進行專門的設計計算和分析,連
續(xù)板應用模式可按照本規(guī)程附錄A的要求進行設計。
4.2.9UHPC肋疊合板TF板可采用單元板應用模式(簡稱TD板),形成梁板一體
化,可取消板下模板與支撐,進一步提高吊裝與施工效率。
【條文說明】
16
4.2.9TF板可制作成梁板一體化結(jié)構(gòu),稱之為單元板單元,安裝完成后澆混凝土
形成整體,單元板單元由TF板及相應槽鋼組成,單元板應用模式可按照本規(guī)程
附錄B的要求進行設計。
4.3設計計算
Ⅰ承載能力極限狀態(tài)計算
4.3.1UHPC肋疊合板進行后澆層施工時,荷載由UHPC肋疊合板承擔,荷載包括
疊合板自重、后澆混凝土自重以及施工階段活荷載,活荷載標準值取值不宜低
于1.5kN/m2。
4.3.2UHPC肋裝配式樓板施工計算時,UHPC肋疊合板和裝配式樓板的正截面受
彎承載力應按《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010第6.2節(jié)計算。其中,彎矩設計
值應按下列規(guī)定取用:
UHPC肋疊合板
M1=M1G+M1Q(4.3.2-1)
UHPC肋裝配式樓板的正彎矩區(qū)段
M=M1G+M2G+M2(4.3.2-2)
UHPC肋裝配式樓板的負彎矩區(qū)段
M=M2G+M2Q(4.3.2-3)
式中:
M1G——UHPC肋疊合板自重和后澆層自重在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值(N·
mm);
M2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的彎矩設計值(N·mm)
;
M1Q——第一階段施工活荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值(N·mm);
M2Q——第二階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值(N·mm),取本階
段施工活荷載和使用階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設計值中的較大值。
在計算中,正彎矩區(qū)段的混凝土強度等級,按后澆層取用;負彎矩區(qū)段的
混凝土強度等級,按計算截面受壓區(qū)的實際情況取用。
17
4.3.3UHPC肋疊合板和裝配式樓板的斜截面受剪承載力,應參照《混凝土結(jié)構(gòu)
設計規(guī)范》GB50010第6.3節(jié)的有關(guān)規(guī)定計算。其中,剪力設計值應按下列規(guī)定
取用:
UHPC肋疊合板V1=V1G+V1Q(4.3.3-1)
UHPC肋裝配式樓板V=V1G+V2G+V2Q(4.3.3-2)
式中:
V1G——UHPC肋疊合板和后澆層自重在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值(N);
V2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的剪力設計值(N);
V1Q——第一階段施工活荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值(N);
V2Q——第二階段可變荷載產(chǎn)生的剪力設計值(N),取本階段施工活荷載和
使用階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設計值的較大值。
4.3.4在均布荷載作用下,不配置箍筋的一般預制板樓板,可不對后澆面進行受
剪強度驗算,但應符合本文件第4.2.9條的構(gòu)造規(guī)定。
【條文說明】
4.3.4試驗研究表明:由于UHPC桁架肋的存在,增大了新、老混凝土的接觸面,
與頂部橫向鋼筋形成抗剪銷栓,提供抗剪作用。并在底板形成粗糙面,能夠滿
足疊合面抗剪要求,保證后澆層與預制實心底板形成整體共同承載、協(xié)調(diào)受力。
故在均布荷載作用下,可不對現(xiàn)澆面進行受剪強度驗算。
Ⅱ正常使用極限狀態(tài)計算
4.3.5UHPC肋疊合板在制作、施工、堆放及吊裝等階段的驗算應符合現(xiàn)行國家
標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB
50666的規(guī)定,并宜采取防裂的構(gòu)造措施。
4.3.6正常使用極限狀態(tài)下的UHPC肋裝配式樓板應采用荷載準永久組合進行驗
算。
4.3.7UHPC肋裝配式樓板在荷載準永久組合下,其縱向受拉鋼筋的應力sq應符
合下列規(guī)定:
()
sq0.9fy4.3.7-1
18
sqs1ks2q(4.3.7-2)
在彎矩M1Gk作用下,UHPC肋裝配式樓板縱向受拉鋼筋的應力s1k可按下列公式
計算:
M1Gk
s1k(4.3.7-3)
0.87Ash01
式中:
2
fy——受力鋼筋抗拉強度設計值(N/mm);
h01——UHPC肋疊合板截面有效高度(mm);
M1Gk——UHPC肋疊合板自重和后澆層自重標準值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值
(N·mm);
2
As——UHPC肋疊合板縱向受拉鋼筋截面面積(mm)。
在荷載準永久組合相應的彎矩M2q作用下,UHPC肋裝配式樓板縱向受力鋼
筋中的應力增量s2q可按下列公式計算:
h
0.(511)M
h2q
s2q(4.3.7-4)
0.87Ash0
式中:
M2q——荷載準永久組合相應的彎矩(N·mm);
h0——UHPC肋裝配式樓板截面有效高度(mm);
h——UHPC肋裝配式樓板截面高度(mm);
h1——UHPC肋疊合板高度(mm)。
h1
當M1Gk<0.35M1u時,公式(4.3.7-4)中的0.(51)值應取等于1.0;此處,
h
M1u為UHPC肋疊合板正截面受彎承載力設計值,應按《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》
GB50010中第6.2節(jié)的規(guī)定進行計算,但式中應取等號,并以M1u代替M。
【條文說明】
4.3.7對UHPC肋預制板樓板縱向受拉鋼筋應力的限制條件,參考了現(xiàn)行國家標準
《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定,由于疊合構(gòu)件存在“受拉鋼筋應力
超前”現(xiàn)象,使其與同樣截面普通受彎構(gòu)件相比應力及曲率偏大,并有可能使
19
受拉鋼筋在彎矩準永久值作用下過早達到屈服,所以為了防止這種情況的發(fā)生,
給出了公式計算的受拉鋼筋應力控制條件。該條件屬于疊合受彎構(gòu)件正常使用
極限狀態(tài)的附加驗算條件,與裂縫寬度控制條件和變形控制條件不能相互取代。
4.3.8UHPC肋裝配式樓板應驗算裂縫寬度,按荷載準永久組合或標準組合并考
慮長期作用影響所計算的最大裂縫寬度,不應超過《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范
》GB50010規(guī)定的最大裂縫寬度限值。?max
按荷載準永久組合或標準組合并長期考慮長期作用影響的最大裂縫寬度
可按下列公式計算:
?max()
()
s1ks2qeq
max??+??
?=21.9?+0.08()
?s?te14.3.8-1
0.65?tk1
?=1.1?
?te1?s1k+?te?s2q(4.3.8-2)
式中:
——裂縫間縱向受拉普通鋼筋應變不均勻系數(shù);
2
?σs1k——在彎矩M1Gk作用下,預制板縱向受拉鋼筋的應力(N/m);
2
σs2q——UHPC肋裝配式樓板縱向受力鋼筋中的應力增量(N/m);
2
Es——鋼筋彈性模量(N/mm);
deq——受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑(mm);
——混凝土保護層厚度(mm);
cρte1、ρte——按UHPC肋疊合板、UHPC肋裝配式樓板的有效受拉混凝土截面
面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率;
2
ftk1——UHPC肋疊合板的混凝土抗拉強度標準值(N/mm)。
4.3.9UHPC肋裝配式樓板應進行正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗算。其中,UHPC
肋裝配式樓板按荷載準永久組合或標準組合并考慮長期作用影響的剛度可按下
列公式計算:
?q
?=??2
??2
?1?1Gk+??q
??1
20
(4.3.9-1)
?q=?1Gk+?2Gk+?q?2Qk(4.3.9-2)
式中:
——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù);
?Mq——UHPC肋裝配式樓板按荷載準永久組合計算的彎矩值(N·mm);
2
Bs1——UHPC肋疊合板的短期剛度(N/m);
2
Bs2——UHPC肋裝配式樓板第二階段的短期剛度(N/m);
q——第二階段可變荷載的準永久值系數(shù);
?M1Gk——UHPC肋疊合板自重和后澆層自重標準值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值
(N·mm);
M2Gk——面層、吊頂?shù)茸灾貥藴手翟谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的彎矩值(N·mm);
M2Qk——使用階段可變荷載標準值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值(N·mm)。
4.3.10荷載準永久組合或標準組合下UHPC肋裝配式樓板正彎矩區(qū)段內(nèi)的短期剛
度,可按下列規(guī)定計算:
1UHPC肋疊合板的短期剛度Bs1的短期剛度
2
?s?s?0
??1=
6???
1.15?+0.2+()
1+3.5?f4.3.10-1
式中:
αE——鋼筋彈性模量與預制板彈性模量的比值:αE=Es/Ec1;
2
Es——鋼筋彈性模量(N/mm);
2
As——UHPC肋疊合板縱向受拉鋼筋截面面積(mm);
h0——UHPC肋裝配式樓板截面有效高度(mm);
——裂縫間縱向受拉普通鋼筋應變不均勻系數(shù);
?——縱向受拉鋼筋配筋率;
?——受拉翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值。
?f2UHPC肋裝配式樓板第二階段的短期剛度Bs2的短期剛度
21
2
?s?s?0
??2=
?145???
0.7+0.6+'
?1+3.5??(4.3.10-2)
式中:
αE——鋼筋彈性模量與后澆層混凝土彈性模量的比值:αE=Es/Ec2;
2
Es——鋼筋彈性模量(N/mm);
2
As——UHPC肋疊合板縱向受拉鋼筋截面面積(mm);
h0——UHPC肋裝配式樓板截面有效高度(mm);
——裂縫間縱向受拉普通鋼筋應變不均勻系數(shù);
?——縱向受拉鋼筋配筋率;
?——受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值;
'
?h—?—UHPC肋裝配式樓板截面高度(mm);
h1——UHPC肋疊合板高度(mm)。
4.3.11荷載準永久組合或標準組合下UHPC肋裝配式樓板負彎矩區(qū)段內(nèi)第二階段
的短期剛度Bs2可按公式(4.3.10-1)計算,其中,彈性模量的比值αE=Es/Ec1。
4.4板縫設計
4.4.1超高性能混凝土肋疊合板拼縫可根據(jù)板型進行構(gòu)造選用,應符合下表4.4.1
的規(guī)定:
表4.4.1UHPC肋疊合板拼縫構(gòu)造
名稱板型接縫類型
單向板密拼式分離接縫
UHPC肋疊合板(TF板)
雙向板后澆帶式整體接縫、密拼式整體接縫
單向板
UHPC肋預應力疊合板(
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