底素衛(wèi) 王月亭 倪家明

1.河北建筑工程學(xué)院;2.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院

1 發(fā)展先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的板材的必要性

隨著我國(guó)住宅建筑規(guī)模的日益壯大,要求住宅產(chǎn)業(yè)不斷推向現(xiàn)代化,提高住宅部件和產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和施工效率.由于板材規(guī)格尺寸工整,易于成型,便于機(jī)械化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高;加上板材尺寸大,整體性好,可以裝配式安裝,施工效率高,最能做到生產(chǎn)工業(yè)化,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)格尺寸模數(shù)化,施工裝配化,易于控制產(chǎn)品質(zhì)量和工程質(zhì)量.因此,大規(guī)模房屋建設(shè)需要盡快發(fā)展技術(shù)先進(jìn)的高質(zhì)量的建筑板材.

2 輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)造特點(diǎn)

輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板結(jié)構(gòu)體系是一種新型結(jié)構(gòu)體系.其以鋼筋混凝土暗肋夾芯板技術(shù)為核心,以該種復(fù)合板作為主要承重構(gòu)件(墻板).縱墻和橫墻均由多個(gè)預(yù)制件組成,預(yù)制墻板尺寸較小,墻板之間以構(gòu)造小梁、柱連接,形成一個(gè)壁板式框架體系.

2.1 體系的主要構(gòu)件及構(gòu)造特點(diǎn)

夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系的主要構(gòu)件包括承重墻板、隔墻板和樓板(如圖1),其他構(gòu)件如樓梯等則與一般建筑體系無(wú)異.

圖1 夾芯板構(gòu)造示意圖

(1)樓板.由于面板厚度較薄(一般為30～50mm),應(yīng)采用細(xì)石混凝土,強(qiáng)度等級(jí)與密肋相同,配筋按設(shè)計(jì)規(guī)定.密肋尺寸與配筋也由設(shè)計(jì)計(jì)算確定,其余構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)定.

(2)隔墻板.其密肋應(yīng)采用輕骨料混凝土,密肋配筋采用2Φ 5冷軋鋼筋,鋼筋交叉處采用焊接連接.面板采用玻璃纖維增強(qiáng)水泥,韌性和抗裂性能極好.相鄰隔墻板的連接端做成相互咬合的鋸齒形.隔墻板厚度從80～120mm不等,可根據(jù)不同房間的隔聲需要選定.

(3)承重墻板.承重墻板是由若干墻板通過(guò)肋梁、肋柱相連而組成的.因?yàn)橐惺芎奢d,要求墻板具有一定強(qiáng)度,混凝土夾芯砌塊應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求確定強(qiáng)度等級(jí)和厚度.墻板厚度不宜小于140mm,一般取180mm,寬度400～600mm,高度由具體工程確定,等于層高減去聯(lián)系(圈)梁的高度.墻板還可根據(jù)工程實(shí)際需要進(jìn)行切割.

上述板件中都涉及到了混凝土夾芯砌塊,砌塊既作為填充材料,又可作為施工時(shí)的內(nèi)胎模,其構(gòu)造如圖2所示.

圖2 混凝土夾芯砌塊構(gòu)造示意圖

2.2 夾芯板建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接

由于夾芯板建筑體系主要用于多層建筑,一般情況下其承載力較容易得到滿足,關(guān)鍵是主要構(gòu)件之間的連接構(gòu)造.

(1)承重墻板之間的連接有“一”字型、“十”字型、“T”字型和“L”字型4種連接方式,均采用鋼筋混凝土構(gòu)造柱或肋梁、肋柱連接.墻板在安裝時(shí),預(yù)留構(gòu)造柱、肋梁和肋柱槽,安裝就位固定后安放焊接鋼筋網(wǎng),肋梁、肋柱縱筋相交處相互焊接,肋梁縱筋伸入端部構(gòu)造柱內(nèi)長(zhǎng)度須滿足現(xiàn)行規(guī)范《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范》(JCJ138-2002)規(guī)定的最小錨固長(zhǎng)度要求.鋼筋安裝完畢,在預(yù)留槽中澆灌強(qiáng)度等級(jí)不小于C20的細(xì)石混凝土,要求保溫隔熱時(shí),采用輕質(zhì)陶粒混凝土.具體做法見(jiàn)圖3.

圖3 夾芯板件間連接構(gòu)造示意圖

(2)隔(非承重)墻板之間的連接主要采用構(gòu)造連接,連接端制作成相互咬合的鋸齒形(圖4),空隙處用普通水泥砂漿(1∶1∶2)填實(shí).

(3)承重墻板與鋼筋混凝土柱的連接按設(shè)計(jì)要求在柱子中預(yù)埋拉接筋,與墻板肋梁縱筋焊接,拉接筋在柱子中的長(zhǎng)度應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范》(JCJ138-2002)規(guī)定的最小錨固長(zhǎng)度要求,示意圖見(jiàn)圖5.

(4)承重墻板與樓板的連接,墻板肋柱頂部縱筋伸入聯(lián)系梁中,與梁中鋼筋焊接,墻板底部采用坐漿,直接擱置在樓板其上即可.

圖4 隔墻板間連接示意圖

圖5墻板與鋼筋混凝土柱連接構(gòu)造示意圖

3 夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

為推廣夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系,北京市房山區(qū)某房地產(chǎn)公司將其開(kāi)發(fā)小區(qū)的一棟住宅樓設(shè)計(jì)方案改為該結(jié)構(gòu)體系,住宅樓原設(shè)計(jì)方案為磚混體系.磚混體系住宅建筑面積 1567.67m2,使用面積1265.32m2,一單元,每層均為二室二廳的成套住宅,層高2.8m.建筑物總長(zhǎng)15.84m,進(jìn)深10.44m.所有承重墻均為240mm厚粘土實(shí)心磚墻,衛(wèi)生間隔斷用120mm厚粘土實(shí)心磚墻.樓板現(xiàn)澆.抗震設(shè)防烈度為7度,層層設(shè)圈梁,截面為240mm x 180mm,縱橫承重墻相交處設(shè)240x 240mm的鋼筋混凝土構(gòu)造柱.分戶門(mén)為鋼制防盜門(mén),其他門(mén)高級(jí)夾板門(mén),鋁合金窗.內(nèi)墻面、頂棚抹石灰砂漿后刷力得高級(jí)涂料,外墻面粘貼條形瓷磚.一般水泥砂漿樓地面.

改為夾芯板建筑體系后,建筑面積1567.67m2,使用面積1312.91m2.原240mm厚承重墻改為180mm厚夾芯墻板,120mm厚磚墻用80mm厚隔墻板.除衛(wèi)生間、廚房外,所有樓板采用雙向密肋夾芯樓板,其余不變.

兩種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1.

表1 夾芯板與磚混兩種方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表

4 夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)越性

夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且具有明顯的社會(huì)和環(huán)境效益.

4.1 降低工程造價(jià)

從前面的分析中可看出,輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板建筑體系中的密肋夾芯樓板低于現(xiàn)供混凝土平板和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的定額價(jià)20%以上.同時(shí),由于輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板建筑自重僅為磚混結(jié)構(gòu)自重的40%左右,可簡(jiǎn)化地基處理,大量節(jié)約基礎(chǔ)費(fèi)用(基礎(chǔ)分部工程造價(jià)降低達(dá)40%以上).此外,夾芯板建筑是節(jié)能建筑,可免支固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅5%,也可免交用作墻改基金的附加費(fèi).整個(gè)體系造價(jià)與磚混結(jié)構(gòu)相比可降低5～10%.

4.2 縮短建設(shè)工期

輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板建筑的構(gòu)件大部分在工廠生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)安裝,主體工程施工速度快.同時(shí),由于其自重輕和板面平整,基礎(chǔ)工程和抹灰工程的工期大為減少,與磚混結(jié)構(gòu)相比,其總工期可大為縮短,又可節(jié)約工程管理費(fèi)用.

4.3 增加有效建筑使用面積

夾芯板建筑由于墻板較薄,與磚混體系相比,有效使用面積可提高4%左右.

4.4 節(jié)約土地和能源

用輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板建筑取代磚混結(jié)構(gòu),符合國(guó)家墻改方向,可節(jié)約大量因燒制粘土磚而占用的土地和能源,避免水土流失.同時(shí),因夾芯板具有良好的熱工性能,可大量節(jié)約建筑物的使用能耗.

5 結(jié) 論

輕質(zhì)鋼筋混凝土夾芯板建筑結(jié)構(gòu)體系是適應(yīng)我國(guó)墻改政策、可以完全取代磚混體系的一種新型結(jié)構(gòu)體系.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,本結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用與發(fā)展前景將是極為廣闊的.

[1]陳福廣.加快發(fā)展先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的建筑板材.中國(guó)建材,2002,(4):63～64

[2]李繼業(yè)、劉福勝.新型混凝土實(shí)用技術(shù)手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005,345～347