预应力混凝土双向叠合板楼盖结构实体检验

□文/蒋 权

预应力混凝土双向叠合板楼盖结构实体检验

□文/蒋 权

文章主要介绍预应力混凝土双向叠合板楼盖结构实体结构性能检验，得出试验数据，为设计单位提供设计依据。

双向；叠合板；楼盖结构；实体检验

预应力混凝土叠合结构是当前国际上大力发展的一种装配整体式结构，它既有整浇式钢筋混凝土结构整体性好的优点，同时避免了整浇楼盖普遍出现裂缝的缺点；又有装配式结构可使建筑构件工业化、缩短工期、节省模板和材料、提高工程质量的优点。该结构在国内使用较少，在天津市电力公司供用电综合楼工程中使用了大跨度平板式或肋形预应力混凝土叠合板，根据设计单位提供的理论试验数据进行试验，得出实际值，为设计单位提供可靠的设计依据。

1 叠合楼板的设计

以3股钢绞线作为预制预应力肋形底板主筋的叠合楼板是为电力公司供用电综合楼设计的配套楼板。预制肋形底板的跨度 8 200 mm，实长8 050 mm，板宽1 175 mm，预制肋形底板平板部分厚60 mm，中间两肋厚 120 mm，肋宽为 300 mm，叠合楼板总厚 180 mm，见图1。

图1 预应力混凝土叠合板

叠合楼板按双向板设计。预制肋形底板混凝土强度等级为C40，叠合层混凝土强度等级为C30。预制肋形底板预应力主筋采用 6根 φs10.8（3×5.0）3股钢绞线，其标准强度fptk=1 570 N/mm2，设计强度，=1.95×105 N/mm2。预制底弹性模量Es板横向钢筋HRB335级φ10 mm@110 mm，每侧伸出400 mm。吊勾 φ10 mm共4对。板自重Gk1=4.41 kN/m2，抹面及装修重Gk2=1.18 kN/m2，隔墙重Gk3=1.57 kN/m2，结构自重(恒载)总计Gk=7.16 kN/m2；使用载荷(活载)Qk=1.96 kN/m2，标准载荷Qs=9.11 kN/m2，设计载荷Qd=11.33 kN/m2。

2 预制预应力肋形底板的制作

叠合板的预制预应力肋形底板是在120 m长线台座上钢模快脱工艺生产的。预应力主筋保护层厚度30 mm。预应力张拉采用YC-18千斤顶单根张拉，两端均用圆套筒夹片式夹具进行锚固。张拉控制应力0.7fptk取1 090 N/mm2。张拉预应力采用应力—延伸双控制。混凝土采用插入式振捣器振捣密实成型。预制肋形底板表面作成凹凸≮4 mm的粗糙面。预制肋形底板为自然养护。构件放张时的混凝土强度为设计强度的80%。

3 结构性能检验

3.1 楼盖结构做法

楼盖8200mm×9575mm，净跨尺寸 8 050 mm×9 425 mm，计76 m2，由7块预制预应力肋形底板拼成。在预制肋形底板底部及板缝支模处各设临时支撑2道。板缝宽200 mm，板侧甩筋上弯30°相互交叉伸入后浇层锚固。弯折处另配HRB335级2φ10 mm纵筋构成整体双向受力。预制底板的四侧均伸入支座50 mm。板端3股钢绞线伸入支座内锚固。在叠合层中配置间距为200 mm的Q235级φ6 mm双向钢筋网片，然后同时浇筑叠合层和板缝处混凝土，组成整体嵌固式双向叠合板楼盖实体结构。自然养护。待混凝土强度等级达到C30（实际强度为39.3 MPa）时，撤掉支撑准备进行结构检验。

3.2 测点布置及楼板反拱值量测

叠合板底共设5个测点，见图2。

图2 叠合板底测点及裂纹分布

沿板底的纵、横方向分别划分 10个区间并在板的8.2 m跨度方向实测11点反拱值，其中最大值为18 mm，最小值为1 mm，楼板中点的反拱值为10 mm。

3.3 加载方法

试验采用砂子加载，砂子密度1 620 kg/m3。加荷试验共分6级，每级载荷为1.25 kN/m2。每级载荷换算成砂子厚度79 mm。

3.4 结构检验结果

在第5级载荷（6.25 kN/m2）加荷静停30 min后，板的主受力方向第3块叠合板的两肋处沿纵向出现2条裂缝，裂缝宽度分别为0.05、0.02 mm。继续加载到第6级载荷（7.50 kN/m2）时，楼板出现由四角向中间开展的斜向裂缝，裂缝宽度为0.02 mm，每个角的裂缝数量达4～5条，见图2，静停30 min后，板的裂缝数量不断增加，裂缝最大宽度0.05 mm并且在板的中部出现一条横向裂缝，裂缝宽度为0.02 mm，此时板中点的挠度为17.29 mm，减去预压应力所产生的反拱值10 mm后挠度仅为7.29 mm，为L0/1 035，说明板的刚度好。因受加荷条件所限，该板没有加荷至破坏状态（挠度达=41 mm，裂缝宽度为0.3 mm的延性破坏）。卸荷后板中点的残余挠度为7.63 mm，板仍处于2.37 mm反拱状态，说明该板的弹性很好，变形大部分得到恢复，残余的最大裂缝宽度仅为0.01 mm，大部分裂缝甚至很难看到。

4 结论

1）叠合板的预制预应力肋形底板是按单向预应力板设计的。预制底板安装后留出板缝，板侧甩筋弯起伸入叠合层锚固，板缝处采取加纵筋以及预制底板的四侧伸入支座的嵌固措施使该板构成双向整体受力的叠合板是有效的。

2）叠合板的设计标准载荷为9.11 kN/m2，在规定的第5级载荷（6.25 kN/m2）持续时间结束后出现的裂缝，取第5级载荷值（6.25 kN/m2）为其开裂载荷实测值，再加上板的自重，总载荷达到10.66 kN/m2，说明板在设计标准载荷下没有出现裂缝，板的刚度好。

3）根据第6级载荷（7.50 kN/m2）加荷后板的挠度仅达到7.29 mm＜L0/50和裂缝开展情况，该板预计推算再加3级载荷达到11.25 kN/m2后达到破坏是没有问题的。此时载荷（包括板的自重）达到15.66 kN/m2，超过该板延性破坏时1.35倍的设计载荷15.30 kN/m2，可以满足设计要求。

4）叠合楼板的设计是按双向板的受力设计考虑的。由于试验加荷仅达到第6级（7.5 kN/m2），此时从主受力方向、次受力方向和板角斜向裂缝的裂缝分布形态初步可以看出，楼盖呈四周嵌固的双向板受力状态。但该板尚未加荷到延性破坏时承载力极限状态检验载荷（1.35倍设计载荷为15.30 kN/m2），因此裂缝分布形态尚不完全。

5）这种大跨度叠合楼板不仅可在民用住宅中使用，而且还可用于承载力要求较高的工业建筑中，具有广泛的发展前景。在天津市电力局供用电综合楼工程的楼面设计中得到了应用，该工程为24层钢框架结构，建筑平面64.2 m×31.4 m为体育场形，两端为半圆形，半径为15.7 m，柱距为2×8.2 m和2×7.5 m两种，中间部分柱距为4×8.2 m。楼面结构的设计与实体检验的设计相同，其中预制预应力双肋形叠合底板总数2 556块计2万多m2，有22个型号，其中底板为部分圆环形双肋叠合板1 270块3个型号，左右端带弧形的有144块4个型号，其他1 142块15个型号均为长方形双肋形叠合板，叠合板总产值约240万元。

TU528.571

C

1008-3197（2013）05-38-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.015

2013-03-27

蒋 权/女，1967年出生，高级工程师，天津市建筑构件工程公司，从事预制构件新工艺、新技术的研究。