摘要:现浇混凝土空心楼板技术已经推广较长时间。也有了国家规范、规程、图集与之匹配。但是笔者在实际工作中,碰到若干关于现浇空心板的曲解、误解。具体为:①现浇空心板可否作为人防顶板。②空心板竣工后因为板底混凝土厚度不大,可否作后锚固等改造。③空心板内填充体能否为可燃烧体。经笔者与相关规范编委咨询技术问题后,本文对此逐一展开深入、详细的阐述。为大家推广现浇混凝土空心楼板技术提供一个有益的参考。
关键词:现浇空心板;人防;后改造;可燃
一、现浇空心板可作为人防顶板
现浇空心板能否作为人防顶板,这其中包含了4个方面的内容。
1、按《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)[以下简称《人防规范》]第4.6.2条,钢筋混凝土构件密闭和防水功能要求,是通过控制允许延性比[β]来实现。那空心板的延性比[β]如何取?
2、带有一个个空腔的空心板,不能承受大的集中动/静荷载,那能否承受常规武器爆炸冲击波和核武器爆炸冲击波?
3、防辐射厚度要满足《人防规范》第3.2.2条防护厚度。
4、按《人防规范》第3.8.3条及其条文说明,为保证防空地下室的整体密闭性能,防空地下室顶板的混凝土应采用防水混凝土材料。
按以上四条分述如下:
(一)关于现浇空心板延性比的讨论
1、按照《人防规范》附录D.1.2条,当无梁楼盖的配筋符合本规范的规定时,允许延性比[β]可取为3.0。但此处并未阐明是板柱-空心楼盖还是板柱-实心楼盖。
2、《现浇混凝土空心板技术规程》(JGJ/T268-2012)第7.3条对板柱-空心楼盖的构造要求与《人防规范》附录D.2及D.3条大体一致,也与《全国民用建筑工程设计技术措施(结构)2003》第5.4节的板柱-实心楼盖构造要求一致。
3、《人防规范》第4.11.3条注2,规定了现浇混凝土空心板的构造厚度:板顶厚度不小于100mm,且折合厚度不小于200mm。
4、按照《人防规范》第4.6.2条的条文说明,钢筋混凝土构件的允许延性比[β]根据不同的使用要求有不同的取值,其含义类似于混凝土结构的裂缝控制等级,是一种想达到的期望状态,并不是针对结构体系、结构类型的取值。对于钢筋混凝土这种弹塑性材料,其允许延性比[β]可按表4.6.2取值。所以:钢筋混凝土空心板延性比[β]按表4.6.2取值,即已满足了相应的密闭和防水要求。
综合以上延性比的规范条文,若现浇空心板的作为受弯构件,同时满足了两规范的要求:①《人防规范》第4.6.2条、第4.11.3条注2、附录D;②《现浇混凝土空心板技术规程》(JGJ/T268-2012)第7.3条,那现浇空心板的允许延性比[β]可同实心板一样按表4.6.2取值。
(二)关于现浇空心板承受爆炸冲击波的讨论
1、《现浇混凝土空心板技术规程》(JGJ/T268-2012)第4.1.4条阐述空心截面不利于较大集中荷载,对于集中动/静荷载不应采用空心板。
2、按《人防规范》第4.3.1条及其条文说明,常规武器作用按非直接命中的地面爆炸计算,应按常规武器的整体破坏效应进行设计,可不考虑常规武器的局部破坏作用,其爆炸冲击波是面荷载作用。
3、按《人防规范》第4.5.1条及其条文说明,防空地下室尺寸相对于核爆炸压缩波波长较小,因而可假定按同时均匀作用于结构各部位设计。核爆炸冲击波是面荷载作用。
4、《人防规范》第4.11.3条注2、表3.2.2-1的防辐射厚度都对现浇空心板提出了构造要求。
综合以上关于冲击波的规范条文,(JGJ/T268-2012)第4.1.4条所阐述空心截面不利于较大集中荷载,是指小尺度面积(每一空心单元)不允许大集中力。但是对于非直接命中的常规武器及核武器,它们的爆炸冲击波都是面荷载作用,作用面积远大于空心单元尺度,故不应将冲击波理解为(JGJ/T268-2012)第4.1.4条所指的集中荷载。应按《人防规范》)执行,人防顶板可采用现浇空心板。
(三)现浇空心板防辐射厚度要求
现浇空心板防辐射厚度满足《人防规范》第3.2.2条防护厚度即可。
(四)防空地下室顶板采用防水混凝土材料,是从材料角度来保证防空地下室的整体密闭性。无论实心板或现浇空心板均需满足。综上所诉,按照本项以上(一)~(四)论述,现浇空心板可作为人防顶板。
二、现浇空心板竣工后可作后锚固等改造
现浇空心板竣工后在使用中,因用户使用功能多样化的需求,可能要进行再改造。按改造类型分四种:板面增设洞口、板底后设膨胀锚栓吊挂设备管道、板面增设钢柱、板面新砌隔墙。这些改造,必须要在未超出现浇空心板块的整体设计承载力的前提下。现分别论述如下。
(一)板上开洞口
a、按《现浇混凝土空心板结构技术规程》(JGJ/T268-2012)的第7.1.11条及国家标准图集《现浇混凝土空心板(05SG343)》第20页,对于洞口宽度(或直径)小于300mm的洞口(如水电管),可以采用专业钻孔设备在板面后凿洞口。在这点上,空心板和实心板几乎是一样的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所不同在于细节:按照规程第7.1.11.2条,空心板需沿洞口边留设100宽实心带。且如果洞口边线在空心管位置,空心管需凿除清理,并用混凝土浇注为实心。
b、按照图集《现浇混凝土空心板(05SG343)》第20页,对于洞口宽度(或直径)小于1000mm且大于300mm的洞口,不需架设次梁,可以在板面后凿洞口,并按构造补设洞边加强筋。空心板和实心板也几乎是一样的,所不同在于:空心板需沿洞口边留设100宽实心带。且如果洞口边线在空心管位置,空心管需凿除清理,并以混凝土浇注为实心。
c、对于洞口宽度(或直径)大于1000mm的洞口,需增设次梁,可以把板面后凿扩宽,后植梁筋作次梁,再浇筑回混凝土。空心板需沿洞口边留设100宽实心带。
(二)板底后设膨胀锚栓吊挂设备管道
按照《混凝土结构构造手册(第五版)》第836页,板作为膨胀锚栓的锚固基材,基材厚度需大于 2.0倍锚栓埋置深度。空心板内的空心管之间设置有实心肋,实心肋高度同板厚,实心肋高度绝对能满足基材厚度的要求。
空心板最薄处的是内模底。若满足不了2.0倍锚栓埋置深度,则尽量避开内模底,实在不可避免,则需对后锚固点压灌M20水泥砂浆灌孔。
(三)板面增设钢柱
a、空心板面增设钢柱,按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的公式 D.5.1-1及公式6.5.1-1需对空心板进行局压验算及抗冲切验算。以φ48x3.5钢管脚手架为例,对于300厚空心板ф200空心管,最薄处为管顶,厚度为50mm,C25混凝土。可承受φ48x3.5钢管脚手架(截面积为4.9cm2)集中力最大为3.8KN,即:0.38吨。由此可见,从承受集中力来说,空心板的承载力巨大。
b、若钢柱集中力很大,已经超出了空心板的承载力,可按照《现浇混凝土空心板结构技术规程》(CECS175:2004)的第4.1.6条的条文解释,采取有效的局部加强措施。如:在钢柱脚底增设钢垫板,扩散柱底力。或增设一定厚度和面积的混凝土柱墩扩散柱底力。
(四)板面新砌隔墙
从前述可知,C25混凝土,50mm厚内模顶,已可承受φ48x3.5钢管脚手架(截面积为4.9cm2)集中力最大为3.8KN。由此可推断,空心板顶能承受的砌墙线荷载也是足够大的。
综上所诉,只要未超出现浇空心板块的整体设计承载力,现浇空心板竣工后可作后锚固等改造。
三、空心板内填充体能否为可燃烧体
1、按《现浇混凝土空心板技术规程(JGJ/T268-2012)》第3.4.1条及其条文说明,空心板填充体材料在火灾时防火等级要求时间内不得产生有毒气体。
2、《现浇混凝土空心板用填充体(JC/T952-2014)》将填充体划分为玻璃纤维增强水泥填充体(GRC)、聚苯乙烯泡沫填充体(PSF)、组合网箱填充体等五大类。此规程第7.3.4条及《建筑材料及制品燃烧性能分级(GB8624-2012)》第2条列举了一系列“建材燃烧试验国家规范”。
3、《建筑材料及制品燃烧性能分级(GB8624-2012)》附录B.1.2规 定:难燃、可燃、易燃材料需给出燃烧性能等级的附加信息和标识(包括产烟特性等级、燃烧滴落物、烟气毒性等级)。不燃物则不需给出燃烧性能等级的附加信息和标识。
4、《建筑设计防火规范(GB50016-2014)》第421页第20栏,玻璃纤维增强水泥填充体(GRC)为不燃性建材。
综前所述,对这些规范条文的理解如下:
①、现浇混凝土空心板内的填充体仅是为形成空心板内的空腔,空心板施工完验收后即可认为退出工作状态,不参与楼板结构受力。故其填充体可为不燃、难燃、可燃材料。
②、既然填充体自身无结构角度要求,则只从建筑防火角度提出要求,在火灾时防火等级要求时间内不得产生有毒气体以免危及人身安全。
③、聚苯乙烯泡沫填充体(PSF),因其为难燃或可燃材料,故应按《建筑材料或制品的单体燃烧试验(GB/T20284)》、《建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法(GB/T8627)》、《材料产烟毒性危险分级(GB/T20285)》等试验规范进行燃烧试验并给出燃烧性能等级附加信息(包括产烟特性等级、燃烧滴落物、烟气毒性等级)。而玻璃纤维增强水泥填充体(GRC)为不燃性建材,故不需进行燃烧试验。
四、结论
现浇空心板可作为人防顶板。现浇混凝土空心板的竣工后再改造,与实心板结构再改造一样,在技术上都是可靠的。但前提是未超出现浇空心板块的整体设计承载力。空心板内填充体可采用可燃烧体,但在火灾时防火等级要求时间内不得产生有毒气体。故应按试验规范进行燃烧试验并给出燃烧性能等级附加信息(包括产烟特性等级、燃烧滴落物、烟气毒性等级)。
参考文献:
[1]《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)
[2]《现浇混凝土空心板结构技术规程》(JGJ/T268-2012)
[3]《现浇混凝土空心板用填充体》(JC/T952-2014)
[4]《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)
[5]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
[6]《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2012)
论文作者:唐玉西
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签:现浇论文; 人防论文; 混凝土论文; 实心论文; 延性论文; 厚度论文; 洞口论文; 《基层建设》2018年第20期论文;