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    神奇的PK疊合板

    2014年04月09日

    打印專業人士:肖寧海   來源:山東萬斯達集團有限公司

         1、簡介

        “耕者忘其犁,琴者忘其弦。朝聞PK板,夕賣祖宗田?!钡苍谡虑鹨娺^PK疊合板的人,無不被她的魔力所深深吸引。這種魔力來自何方?本文試圖解密這種神秘的PC構件。


        PK是中文“拼裝、快速”的首寫字母,PK疊合板的全稱為PK預應力混凝土疊合板,俗稱PK板,是一種新型疊合樓蓋產品。它由重慶大學校長周緒紅教授、湖南大學吳方伯教授以及山東萬斯達集團有限公司歷經七年時間研究完成,該技術獲得了“2008年國家科學技術進步獎二等獎”,2010年3月首次在章丘實現大規模工業化生產。目前在濟南、北京、紹興、吉林、合肥、聊城等地擬設15個生產基地。PK疊合板技術于2012年為新加坡建設局認可并引進,在中國新型建筑工業化浪潮中成為第一種出口到發達國家的預制混凝土結構技術。它具有節省鋼筋、混凝土、模板和支架等許多特點,性能優異,是建筑產業化中具有極高性價比的預制混凝土疊合構件。


        2、機理

        PK疊合板是一種新型裝配整體式預應力混凝土樓板。它是以倒“T”形預應力混凝土預制帶肋薄板為底板,肋上預留橢圓形孔,孔內穿置橫向非預應力受力鋼筋,然后再澆筑疊合層混凝土從而形成整體雙向受力樓板,如圖1所示。


    圖1   PK疊合板構造


        PK疊合板的預應力鋼筋采用高強消除預應力螺旋肋鋼絲,混凝土強度等級為C40~C50,具有較高的承載力、剛度及抗裂性能。施工階段板底不需設置豎向支撐,預制構件單向簡支受力,使用階段疊合樓板整體雙向受力,是二次受力的預應力混凝土雙向疊合樓板。


        3、誕生

        在民用建筑方面,我國從1957年開始生產預應力薄板裝配整體式構件。70年代我國預應力混凝土預制小梁與現澆板相結合的混凝土疊合式屋面得到發展。工業建筑方面,1958年預應力疊合式吊車梁在我國得到積極推廣。我國有色冶金多層工業廠房,從1964年起開始廣泛采用裝配整體混凝土疊合式結構。90年代疊合結構體系又發展成高效預應力混凝土疊合結構。雖然疊合結構有明顯的優點,但還是存在著自重較大、運輸易折斷,跨中需要設置支撐等缺點。為了進一步提高疊合板的性能,重慶大學校長周緒紅與湖南大學吳方伯教授聯合山東萬斯達集團有限公司歷經七年時間研制完成了PK裝配整體式結構快裝建筑體系。其中對疊合板進行的改進與創新,主要有:(1) 將預制底板變??;(2) 帶肋;(3) 肋與底板交界處留孔,施工時在孔中穿非預應力鋼筋與管線,使單向疊合板成為雙向疊合板,進一步改善疊合板的受力性能;(4) 提高了疊合面的粘結力和咬合力;(5) 3.9m跨度內不需設置支撐。這種改進的疊合板被稱為“PK預應力混凝土疊合板”。


        第一代PK疊合板為單肋,板寬500mm,手工生產。


        第二代PK疊合板為雙肋預留矩形孔洞,板寬1000mm,可進行半機械化生產。


        第三代PK疊合板為雙肋預留橢圓形孔洞,板寬1000mm,機械化長線生產,效率大大提高。


       第四代PK疊合板板寬可達2500mm并實現無級調整,進一步提高了安裝效率。



        4、特點

       (1) PK疊合板采用帶肋薄板構件,底板厚度為30mm,是國際上厚度最薄的疊合板,它采用高強材料,與傳統平薄板預制構件比具有質量輕、剛度大、承載能力高、抗裂性能好等特點,使疊合預制構件放張后反拱小或無反拱,易于運輸和安裝,在疊合施工過程中可免去大部分的支撐和模板,簡化了施工。


       (2)整體性好。帶肋預制構件突出的截面部分使新老混凝土的粘結面積增大,長形孔及穿孔筋又大大增加了機械咬合力,從而有效的提高了疊合面的抗剪能力,采用自然粗糙面就能保證疊合結構的共同工作性能,使PK疊合板變形小,剛度大,從而克服了預制裝配式樓蓋整體性差、不利于抗震的缺點。


       (3)由于采用了高效預應力技術,抗裂性能大大提高。


       (4)在凸出的板肋底部預留一定間距和尺寸的長方形孔,無需在預制構件中配置兩側伸出的橫向鋼筋,而可根據設計需要在預留長方形孔間穿置橫向非預應力鋼筋實現雙向配筋,從而實現樓板的雙向受力。通過穿孔鋼筋的傳力使單向板變為雙向板,與單向板相比,傳力更加合理,可承受更大的荷載,且撓度減小,延性增加。


       (5)綜合經濟效益提高。該項技術無需模板和支撐,施工方便快捷,工期短,效率高,節省勞動力,比現澆樓蓋節省1/3以上工期;同時由于采用了高強材料,節省了鋼材。通常每平方米可節約鋼材4kg左右,木材0.01m3,經濟效益明顯。


        5、參數

       (1)疊合板的跨度靈活多樣,常用為2.1m~6.6m,特殊跨度可達9m。


       (2)疊合板的荷載適用性較強,除預制帶肋薄板和疊合層自重外,其允許附加荷載可為每平方2.0kN~10.0kN,能夠滿足多種不同荷載要求的建筑需要。


       (3)疊合板的標志寬度以1000mm為主,輔以400mm、500mm寬度,截面形式為雙(單)T形肋,板厚可根據受力及構造需要進行調整,設計時可靈活選用。


       (4)預制構件的混凝土強度等級為C40~C50。


      (5)鋼筋級別:受力筋采用1570MPa的消除應力螺旋肋鋼絲(ФH4.8),構造鋼筋采用冷拔低碳鋼絲(Фb4.0)及HRB400級鋼筋。


       (6)耐火極限不小于1.5h。


       6、標準

       PK疊合板的行業標準:《預制帶肋底板混凝土疊合樓板技術規程》,JGJ/T 258-2011。


       山東省標準圖集為《PK預應力混凝土疊合板》,圖集號:L10SG408。


       華北標BGZ系列專項圖集《PK預應力混凝土疊合板》,圖集號:13BGZ2-1。


       這些標準和圖集針對PK預應力混凝土疊合板的設計、施工、驗收都做了明確具體的規定。


        7、案例

        PK預應力混凝土疊合板在國家住宅產業化示范城市——濟南的積極宣傳和推廣下,已大量應用于工業廠房、辦公樓、民用住宅等工程,總計使用面積超過100萬平方米。代表工程有:山東政法學院辦公樓工程、山東濟陽縣派出所工程、三箭匯福山莊、山東省文化藝術中心文化大劇院、濟南西客站片區安置三區中小學工程產業化試點項目、濟水上苑等。


    圖2   PK疊合板案例


    住宅產業化民間智庫群:147874495

    工業化建筑設計師群:138517101

    工業化建筑學生群:199516367



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    延伸閱讀:

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    [責任編輯:Susan]

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