SP预应力空心板在某教学综合楼中的应用

续光会

1 SP板简介

SP预应力空心板(以下简称SP板)是采用美国SPANCRETE机械制造公司的生产设备、工艺流程、专利技术和SP商标使用权在我国生产的混凝土预制构件。其产品长度为 3m～18m，厚度为100mm～380mm，宽度分1.2m和2.4m两种。由于SP板具有跨度大、承载力高、节约钢筋等诸多优点，建设部在 1996年就把 SP板的推广应用列入重大科技推广项目，但是由于本产品制作技术要求较高，行业门槛严，时至今日SP板在我国的推广使用仍很有限。2005年建设部组织有关单位在原《99ZG 408》的基础上出版了《05SG 408》图集。本文以某学校教学综合楼的预制楼板设计为例，力图与广大的工程技术人员分享体会。

2 某工程使用SP板实例

该工程为双面砖混结构教学综合楼，设计层数为 6层(含1层地下室)，局部7层，层高 3.45m，6度设防，结构设计总高度19.25m，教室轴线平面尺寸为 10.5 m×7.5 m，总建筑面积6 400m2，设计使用SP楼板。

2.1 选择SP楼板主要考虑因素

1)可有效提高房屋的实际使用净高，便于各种设备管线的安装。2)施工速度快，能缩短施工工期。3)节约总造价。4)加快国家重大科技项目在地市区域的推广力度。

2.2 楼板布置

设计之初计划采用横墙承重的方案，但经过计算后发现，由于综合楼横墙间距达 10.5 m，其竖向轴力设计标准值高达575.5 kN/m，比一般梁砖混结构的承重横墙受力大一倍以上，普通 240砖墙根本不能满足设计要求，且由于大部分荷载都作用在横墙上，纵墙负担过小，基础受力极不均匀，而纵墙间距7.5m，所受轴力较小，经权衡后改为纵横墙混合承重体系。

2.3 楼板型号选择

板轴跨7 500mm，板厚按1/40跨考虑，选板厚h=180mm。按照《建筑结构荷载规范》及 05SG408《SP预应力空心板》的要求，SP板选用过程如下:楼面活荷载标准值:2.5 kN/m2;SP板自重标准值:3.12 kN/m2;不拉开板缝灌缝重:0.07 kN/m2;面层及板底抹灰重:2.0 kN/m2。

1)根据SP板选用方法，可变荷载标准组合值为2.5 kN/m2，满足2 kN/m2≤可变荷载标准组合值≤5 kN/m2的要求;2)准永久组合设计值=3.12+0.07+2+0.5(准永久值系数)×2.5= 6.44 kN/m2;标准组合设计值=3.12+0.07+2+2.5=7.69 kN/m2;3) 6.44/7.69=0.84＜0.87，符合[QK]选用条件，经查表选择SP18C7510，[QK]=5.4 kN/m2＞2+2.5=4.5 kN/m2，符合设计要求。

2.4 节点设计

SP板因为跨度较大，整体性好，轴力大，其受力特性接近于现浇单向板，因此其构造措施与普通预制板有所差别。本工程所有SP板下均设圈梁。内墙设于板下，外墙L形包边，板端按图集要求设板缝构造钢筋以加强SP板平面内的整体刚度。节点构造均按05SG 408要求设计。

2.5 SP板与普通预应力空心板的对比分析

1)普通预应力空心板宽度在0.4m～1.2m之间，长度2.4m～4.2m，厚度120mm～180mm。SP板宽度分为1.2m，2.4m两种，长度3m～18m，厚度100mm～380mm，使用范围更宽广。2)普通预应力空心板采用圆孔截面，SP板采用更符合力学性能的上小下大的椭圆孔，孔洞率更大，受力更科学。3)普通预应力空心板采用混凝土的强度等级为C30～C 40，而SP板采用混凝土的强度等级为C40～C50。4)普通预应力空心板采用冷拔低碳钢丝或冷轧带肋钢筋，而SP板采用强度更高的钢绞线。5)同等条件下使用SP板比使用普通预应力空心板节约钢筋 20%～30%，而承载力提高19%～70%。6)SP板与现浇混凝土楼盖相比整个工程造价节约10%～20%。7)SP板连接构造筋一般为φ6，而SP板一般为φ8～φ12。8)SP板是采用规定的生产设备和工艺流程，并且有专利技术和商标使用权的预制构件，而普通预制空心板不具有这样的要求。

该工程楼板采用SP板后，取得了业主及施工单位一致好评。对业主来说，缩短了建设工期，节约了工程费用，提高了房间利用率;对施工方来说，减少了管理环节，提高了施工效率，保证了施工质量，节约了工程管理费用。该工程获得了良好的社会和经济效益。

3 使用SP板应注意的问题

3.1 板间灌缝及板间裂缝

SP板间的灌缝质量十分重要，缝宽应控制在20mm～50mm之间，安装时禁止板靠板安装而产生“瞎缝”。试验表明，良好的灌缝质量能很好地传递各板间的水平及垂直剪力，抵抗地震作用的破坏。SP板安装后应注意施工中的堆载与灌缝后的养护，必要时设板间支撑，防止板间裂缝的产生。

3.2 局部受压及板端转角

1)SP板由于跨度大、承载力高，与普通预应力空心板相比在支撑处会产生较大的局部压力，设计人员应注意验算SP板对支撑处长度及面积的要求，其方法可根据规范计算。

2)SP板由于跨度大会产生比较大的板端转角使承重墙体出现过大的偏心距而引起墙体水平裂缝，特别是在房屋的顶层及低层建筑中更加明显，为此在设计中应注意板端与墙体的拉结，板端良好的锚固措施对于抗震地区尤为重要。

4 SP板的发展应用展望

我国 1993年从美国福霖公司引进 SP板产品及相关技术，1995年完成产品试用期，1997年由建设部出版发行了《SP预应力空心板》图集，2005年又编制了 05SG408《SP预应力空心板》图集。可以说，SP板的使用正处于逐步扩大阶段，但由于生产SP板需要特殊的工艺及专利技术和设备，项目初次投资较大，在一定程度上又限制了SP板的发展与应用。目前在我国能够生产SP板的厂家大约有 20家，其生产能力远远小于市场需求。SP预应力空心板作为一种商业生产的商品构件，由于其承载力高、跨度大、施工速度快、质量稳定可靠等优点正越来越被广大的工程技术人员所接受，同时由于其显著的经济效益也被业主所认可。可以预见，在今后的一段时间内 SP板作为一种新型的建筑材料将会对我国的工程建设领域产生深远的影响。

5 结语

2008年我国汶川地震以来，一些人士对预制楼板的抗震安全性提出质疑，在很多地区已经或正在酝酿在民用建筑中取消预制楼板而代之于现浇楼板。普通预制楼板在目前正在遭遇前所未有的寒冬，而实际上在国外预制楼板正以飞快的速度运用在很多工程建设领域。

目前，美国已在9度地震区的拉芙端将SP板用于 23层的建筑。日本神户地区将其用于 40层的建筑，并在 1995年的坂神地震中证明其安全可靠性。

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