高强薄壁复合蜂巢芯简称GBF蜂巢芯,是用无机胶凝材料配以玻纤网格布、钢丝网片和钢筋增强制成的空心构件。GBF蜂巢芯密肋楼盖是在现浇钢筋混凝土楼板中预埋GBF蜂巢芯,形成网格形密肋的空心楼板。采用GBF蜂巢芯密肋楼盖结构体系能增加大跨度建筑空间净高,使建筑物具有空间开畅、自重轻等优点。在密肋楼盖施工过程中,采用GBF蜂巢芯简化了模板施工,降低了模板损耗。
(0)前言
蜂巢,大自然中的生物经过亿万年“优胜劣汰”洗礼的优胜者。蜂巢,自然界强度高、刚度大、稳定性好、受力合理、节省原料、*耐摔震、*舒适的蜂类生物建筑巢居,是人类公认的结构杰作。我们将蜂巢结构原理移植到人类建筑结构中,梦想给人类创造更加舒适的安居乐业之所。
蜂巢芯空腹楼盖技术,是“巨星股份”自主研发推出的一种新型自带预制底板的暗密肋楼盖应用技术。本技术是采用蜂巢芯系列产品在现浇混凝土楼盖中铸塑成众多的封闭的双向网格肋单元,形成传力明确的现浇混凝土暗肋楼板。该技术已被列入国家标准GB50010-2011《混凝土结构设计规范》,蜂巢芯的底板作为饰面板,属密肋板的范畴。在现浇混凝土蜂巢芯空腹密肋楼盖中,蜂巢芯不仅是一个空腔模构件,其底板可作为密肋间的吊顶装饰板,使蜂巢芯楼板底部平坦,达到无梁板的效果,较普通密肋楼盖防火性能更佳,刚度和承载力也有较大的提高。蜂巢芯空腹密肋楼盖具有重量轻,强度高、双向同性、挠度变形小、抗剪抗扭性能好、保温隔热隔音性能佳、抗裂性和抗震性能优等显著特点。
密肋梁优化主梁荷载分布,从而可降低主梁40%-50%高度,降低层高和优化净空,提升建筑价值。
(一)蜂巢芯空腹楼盖的设计原理
蜂巢芯空腹楼盖即在楼板中用900X900XH自带预制底板的蜂巢芯作模壳,形成底部平整的密肋空腹板。蜂巢芯自带钢筋底板与密肋梁浇筑后形成整体,受力时有蒙皮效应,可减少65%的变形和提升约30%的极限承载力,功能上具有保温隔热、隔音及无梁等特点,施工时省去密肋梁的侧模,施工更简便。《混凝土结构设计规范》9.1.5条条文说明:当箱体模兼做楼盖板底的饰面时,可按密肋楼盖计算。
(二)板厚的确定
蜂巢芯空腹楼板板厚的确立有三种类型:
1. 明梁蜂巢芯空腹密肋板
对于框架梁为明梁的蜂巢密肋板,可取板厚约为1/35~1/25(LD为板短向跨长)。
2. 暗梁蜂巢芯空腹密肋板
对于框架梁为暗宽扁梁的蜂巢密肋板,其板厚由暗框架梁的高度确定,可取板厚约为1/25LD-1/20LD(LD为板长向跨长)。
3.框架——核心筒:外框架与核心筒间布置蜂巢芯空腹密肋板,可取板厚1/35LD左右(LD为外框架与筒 间的距离)。
4. 预应力蜂巢芯空腹密肋板
对于预应力蜂巢芯空腹密肋板,可在框架梁中施加预应力,也可在框架梁和蜂巢芯
密肋中同时施加预应力,预应力密肋楼板的厚度可在原有蜂巢空心楼板厚度的基础上
再减薄50mm~100mm。
(三)计算
1 . 采用PKPM、盈建科、STRAT、MIDAS、ETABS等现有程序进行计算,首推有限元计算。
2. 拟板法可考虑梁板协同作用。
3. 也可采用拟梁法计算,该方法偏于保守。
4. 蜂巢芯重量不可忽略,程序中梁板重叠部分不可忽略。
(四)蜂巢芯空腹楼盖的构造措施
1. 蜂巢芯空腹楼盖的砼强度等级不宜小于C25。
2. 蜂巢芯空腹楼盖的面层砼*小厚度不宜小于50mm,肋梁高不小于250mm。
3. 肋腹(不含工字翼缘)高不宜大于肋宽的8倍,肋宽≥120mm,一般肋宽取150、180、200mm。
4. 标准蜂巢芯尺寸为900×900xh,非标配套尺寸为900×600xh,900×300xh,600×600xh 600×300xh,一般通过调整蜂巢芯肋宽和设置非标准构件来适应各种尺寸的柱网。
5. 蜂巢芯空腹密肋板当框架梁为暗宽扁梁,且考虑梁板协助作用时,应设置柱帽(明的或暗的)。
6. 如蜂巢芯空腹密肋板需要开孔,当孔洞未截断肋梁时,仅需在板孔周边补足被孔洞截断的钢筋,并做封边处理而可不作为专门计算,当上述孔洞边长大于0.9米时,或截断蜂巢芯楼板的暗肋时,应作开洞计算。
(五)技术优势
由于采用空心无梁楼盖技术的建筑大开间无梁,可以人性化排布通风管道和消防管道。统一了吊挂挂件,节省安装费用的同时起到美化作用。对于蜂巢芯密肋板,间距不大于1.1米,即使做过粉刷,用敲击方法能准确确定暗肋的位置,因此吊挂方便。由于GBF空心楼盖结构只须支设平模,可节约梁侧模板及梁侧抹灰和减少模板裁切损耗,使模板重复周转利用率大大提升。
减轻楼盖自重 降低综合成本
由于GBF空心楼盖结构的传力特点,可降低主梁高度0.3~0.5m左右,从而可降低层高或增加净高,甚至能增加楼层数,给开发商带来可观的经济效益。由于梁的高度减小,也有利于水平管线及空调的安装。
总体高度不变 增加建筑层数
或层高不变,提升净空高度可减少普通梁高或一半高度,对于高层建筑每层可节省20cm-40cm的高度。
空间的灵活性及人性化
由于GBF空心楼盖结构的蜂窝状受力结构特点,使得隔墙可任意变更,满足客户个性化需求,使得变更装修更便捷。
隔音、隔热效果好
封闭空腔结构使得楼盖隔音性能优良,撞击声级为61db。适用于对隔音性能要求比较高的建筑。又因空心楼盖封闭空腔结构减少了热量的传递,使保温隔热性能得到显著的提高,非常适用于商场等采用集中空调的建筑。
优良的抗震性能
空心楼盖的空腔减轻了结构自重,宽扁梁和柱帽实现了强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件的抗震概念设计,蒙皮效应提高了结构的安全储备。5.12汶川大地震中,震区上百栋采用蜂巢芯空心楼盖技术的建筑屹立不倒。提交了一份*真实1:1抗震检验报告。
加快施工速度
采用空心楼盖技术的施工工期可以加快30%的速度,减少施工设备租赁费用和人工费用,降低施工企业建筑成本。
(六)蜂巢芯空腹楼盖技术的应用
GBF蜂巢芯适用于:地下室、商场、教学楼、图书馆、办公写字楼、酒店、厂房仓储等工程中。
教学楼、图书馆
教室内空间空旷平整,视野开阔、明亮,保温隔热隔音性能优良,节能环保。
商场
提高商场净空高度,提升其商业品质或保持净高不变的前提下降低层高,多做一层。
空间灵活分割,由于楼盖完全平整,没有突出的次梁,空间可随时变更,尤其适用于商场经常装修变更的需求。
隔热、隔音、保温性能好。该楼盖的封闭空腔技术大大减少了热量、楼层噪音的传递,楼盖隔音能力良好(降噪效果可达20分贝以上)。这一优势,非常适用于商场这种人流量大和采用集中空调的建筑。
与普通混凝土主次梁结构相比施工速度提高,从而减少施工设备的租赁费用和人工费用。
由于空心楼盖板底平无凸起,可减少自动喷淋和烟感的数量,从而节约其造价。
办公、写字楼
主要优势为任意分割空间,降低层高或增加净高,视野开阔、明亮,隔音性能优良,节省模板,施工速度快。
地下室
地下室采用蜂巢芯空腹楼盖可以*大限度降低层高,使得土方的开挖和运输大为减少,同时减小水压力,从而减少其底板的抗浮措施和钢筋含量。
地下室竖向构件的高度由于层高的降低相应减小,竖向构件的钢筋混凝土用量也相应减少。由于层高的降低,基坑支护工程量较普通梁板结构明显减少。
蜂巢芯空腹无梁楼盖钢筋用量较普通梁板结构减少20%左右,模板粉刷减少30%-40%。蜂巢芯空腹楼盖的底部平整,便于各种管道的布置的安装,且烟感和喷淋数量均大幅减少。
蜂巢芯空腹无梁楼盖施工时支平模,无需侧模,施工方方便快捷,可节约施工周期,相应人工费用和施工器械的租赁费用均可大幅减少。
超高层
由于空心无梁楼盖技术具有减轻楼板自重,节省层高,增加净高等技术优势,在超高层的应用中,优点体现特别明显,保持净空高度不变的情况下,每层建筑高度可降低300mm左右,在容积率许可的情况下可多建2~3层。
厂房、仓储
主要用于有隔音减噪要求的厂房;有保温隔热要求的厂房、仓储;有较小变形要求的厂房、仓储;有天花平整要求的洁净厂房,有层高限制的厂房。