预制空心叠合板性能研究进展

刘亦斌 吕荧 孙天威 李运鹏

摘 要：随着国家对建筑节能减排，产业化发展的大力推进，装配式结构的地位与日俱升。预制叠合空心板作为装配式结构中的一种新型钢筋混凝土板，与传统混凝土板相比的各方面优势使其拥有良好的前景。由于这种楼板的相应研究工作还较少，因此，该文将国内学者的研究情况进行了汇总并加以整理。该文从装配式结构谈起，介绍了装配式结构体系，之后介绍了预制空心叠合板，并就这种板材的特性和研究情况做出了分析，进行了总结，最后给出结论与展望。

关键词：装配式结构 预制 叠合 性能研究

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（c）-0134-02

装配式钢筋混凝土结构是一种基于建筑的节能减排，住宅产业化推进的要求，以现场装配为基础而研发的新型建筑结构体系[1]，目前在发达国家中应用广泛，我国也逐步开展了相关研究。装配式混凝土结构研究正越来越受到众多学者的重视与参与，中国建筑科学研究院及各高校都对装配式混凝土建筑结构展开了研究，一些研究成果也成功应用到房地产项目之中。这种装配式钢筋混凝土楼板结构中的组合结构可在工厂加工预制，到施工现场装配组装，节省工期，提高生产效率。

1 装配式楼板结构体系

我国目前主要的装配式楼板形式主要有：预应力叠合板，预制双T楼板和PK预应力混凝土叠合板。

预应力叠合板结构是将混凝土的预制方式与现浇方式结合形成的一种形式。它的制作过程是这样的：首先在预制构件的预应力混凝土结构上浇筑一层混凝土，使之形成一个半装配式的结构。在制作预应力混凝土叠合板时，可以将预制的预应力混凝土薄板作为模板，在模板上浇筑一层混凝土形成叠合层，经支模、固定、成型、养护后，两者结合成为预制叠合楼板。这种结构形式在梁板、剪力墙结构中较为常见。

预应力叠合板的优点是稳固性好，抗拉强度和承载能力高，抗震性能好，加快了施工速度，经济实用。但是这种结构也有明显的缺点，就是结构需要进行二次浇注。而两次浇筑的混凝土能不能在同一构件中协调工作并发挥作用决定了这种结构中能否体现它的优越性。

预制双T楼板作为预制楼板的一种，在引入国内时就被看重。但由于是新式楼板，整个双T预制楼板体系的设计方法没有相关的设计手册，其节点连接方式及细部构造措施相关规程又较少，使得其推广受到了阻碍。

PK预应力混凝土叠合楼板则是对传统的混凝土叠合楼板的改良。PK预应力混凝土叠合楼板的底板是倒“T”型的，肋薄板是由预应力混凝土制作而成的底板，预制钢筋采用的螺旋肋消除应力高强钢丝。PK预应力混凝土叠合楼板受力阶段分为两个。在施工过程中，只需要在楼板上设置一些支撑，不需另外设置施工模板，减少了模板使用量，降低施工成本，提高施工效率。

2 预制空心叠合板

预制叠合空心板主要用于预制砼结构的楼、屋面板，在板内按一定规律填入许多小尺寸箱体内模，从而形成蜂窝式孔洞。这种板由下部敞口预制空心板和上部现浇层构成，板内配有钢筋桁架，纵筋及分布筋。这种楼板跨度大、自重轻，适合大柱网、大开间建筑的楼盖结构体系。但目前国内外对此结构体系研究较少，受力性能、设计方法还不明确。

3 预制空心叠合板性能研究

为研究空心叠合板的受力性能，国内学者做了大量的研究工作，张仟朋，程文瀼等人[2]对4 m×4 m柱网、板厚90 mm的楼板模型的浇混凝土蜂窝式空心板进行了试验研究，用配重块模拟均布荷载进行加载，实验结果表明：空心双向板在均布荷载作用下的受力阶段可分为未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。板的受力和变形性能与普通实心板极为相似，最后的破坏机构也符合普通板的塑性铰线理论。

程远兵，程文瀼等人[3-4]为了研究周边支承的现浇混凝土蜂窝式空心双向板的受力与变形性能，进行了竖向均布荷载作用下4 m×4 m柱网、板厚为90 mm的模型试验。空心板内模为聚苯乙烯泡沫块。实验得出现浇混凝土蜂窝式空心板塑性变形性能较好，承载力较高，厚度薄，变形小，自重轻，适于在中大跨度的多层和高层钢筋混凝土结构中应用。现浇混凝土蜂窝式空心板的肋很密，现浇混凝土蜂窝式空心板与普通实心板计算理论相似。在未裂阶段，可用弹性理论近似计算挠度。

徐有邻，姜红等人[5]对双钢筋叠合楼板结构进行了性能检验，观测不同因素（叠合结合面，接缝位置和结合筋）对楼板挠度的影响。试验表明：在挠度指标上，结合面进过处理后挠度增长小，开裂晚；结合筋对挠度影响较小，而接缝位置对挠度影响较大，试验显示1/4跨度拼接板挠度指标明显优于跨中拼接板。实验也表明这种叠合板结钩性能良好，其刚度、强度、裂缝宽度均能满足有关规范标准的要求，可以在实际工程中放心使用。

4 结语

建筑工业化是我国今后发展必然的趋势，而装配式结构通过整合材料、结构等各方面技术，在提高构件性能的同时，对建筑工业化、住宅产业化也具有重要意义。预制空心叠合板作为装配式结构中的一种新型板材，确实具有自重轻等若干方面的优势，对装配式结构而言具有重大意义。

参考文献

[1] 陈建伟，苏幼坡，陈海彬，等.带边框预制装配式剪力墙关键技术研究进展[J].河北联合大学学报：自然科学版，2013，35（3）：96-101.

[2] 张仟朋，程文瀼，党纪，等.现浇混凝土蜂窝式空心板的试验研究[J].建筑结构学报，2005，31（8）：231-235.

[3] 程远兵，程文瀼，党纪.边支承现浇混凝土蜂窝式空心双向板试验[J].东南大学学报：自然科学版，2007，37（2）：217-221.

[4] 程远兵.边支承大跨现浇混凝土蜂窝式空心双向板的试验研究[D].南京：东南大学，2006.

[5] 徐有邻，姜红，郭少先.双钢筋叠合楼板结构性能的检验[J].建筑科学，1993，20（12）：727-730.