应力空心板的研究与应用

应力空心板的研究与应用第1页/共51页目录第一章背景第二章生产工艺第三章结构性能影响因素研究第四章吊装施工第五章创新点第六章效益分析第七章应用第2页/共51页一、SP板研究与应用的背景第3页/共51页SP板简介SP预应力空心板是指引进美国SPANCRETE公司（SMC）的制造设备、工艺流程、专利技术生产预制板，简称SP板，SP板具有跨度大、载荷高、抗震、耐火性能好等特点，在国外已有60多年的发展历史，并被广泛应用在构造各种建筑物上。第4页/共51页美国SPANCRETE公司第5页/共51页第6页/共51页自1993年国家建设部引进SP板项目后，SP板在中国也有了长足的发展，国内先后有18家企业投入生产SP板，已经积累了相当的经验。由SP设备生产的SP板已于1995年完成产品试用期，同年首次通过北京市市级技术鉴定并出版SP板设计选用标准图集。1997年由建设部批准出版国家建筑标准设计《SP预应力空心板》图集。第7页/共51页1999年又进行了修编，增加了SP叠合预应力空心板内容，扩大了SP板使用范围，提高SP板楼屋盖的抗震能力。2001年又编制了《SP预应力空心板技术手册》，较详细介绍了SP板楼屋盖开洞及抗震等方面的设计计算方法和构造措施。在河南地区目前仅有巩义一家生产SP板，在平顶山还是空白，我公司自08年SP板项目，并作为一个课题进行研究。第8页/共51页（1）SP板的生产工艺（2）影响SP板成品率和结构性能的因素

(3)SP板的运输、吊装、施工。课题主要研究内容第9页/共51页二、SP板的生产工艺第10页/共51页生产工艺：长线台座，预应力筋先张，挤压成型最大标准荷载：20KN/m2

混凝土强度等级：C40－C50板长：4.2－18m板厚：100－380mm板宽：300－1200mm主筋：预应力钢绞线∮8.6－∮12.7技术标准第11页/共51页SP板采用混凝土强度等级为C40～C50的零坍落度的细石混凝土，即所谓的干硬性混凝土。水泥：天瑞PO42.5水泥；砂：普通河砂；石子：0-5石子。SP板预应力配筋采用高强度低松弛钢绞线，抗拉强度为1860Mpa。第12页/共51页SP板用砂石砂子：鲁山中砂，细度模数2.8。石子：郏县碎石，级配5mm～10mm。第13页/共51页SP板用钢绞线1×7标准型ø12.7～1860截面积98.70mm2第14页/共51页SP板采用混凝土强度等级为C40～C50的零坍落度的细石混凝土，即所谓的干硬性混凝土。这种混凝土的含水量仅够水泥水化作用所需的水。其优点是比一般坍落度较大的混凝土的收缩和徐变值小。在保证强度的情况下，适当的提高砂率可以改善SP板的外观。第15页/共51页注意事项：1

张拉时钢绞线两边不允许有人，注意安全。2

试块强度达到75%以上就应放张，不宜早，不应晚。第16页/共51页钢绞线的张拉和混凝土运输第17页/共51页挤压成型第18页/共51页养护与起吊堆放第19页/共51页三、SP板结构性能和成品率影响因素研究第20页/共51页①研究不同砼强度对不同规格SP板的结构性能的影响。②研究不同张拉力对同规格SP板结构性能影响。③研究不同砼强度对同规格SP板结构性能影响。SP板结构性能试验主要研究内容第21页/共51页采用三个混凝土配合比，分别是1#、2#、3#。第22页/共51页采用均布加荷方式，分别对不同规格的SP空心板进行结构性能检验，指标为挠度、抗裂和承载力。第23页/共51页对于不同规格SP空心板，随着张拉力的增大，混凝土的强度要不断提高，这样即可以使结构性能符合要求又能保证SP空心板的成品率为100％。第24页/共51页结果一预应力钢绞线张拉力与混凝土的强度相配合，即所用预应力筋的张拉力越高，混凝土强度也要适当增加，只有这样才能充分发挥钢绞线的抗拉性能，控制构件的变形和裂缝，特别是对于380的板，由于其跨度大，自重大，对各种性能要求都高，所以要求混凝土强度较高。试验证明，混凝土的强度和张拉力与结构性能关系密切第25页/共51页张拉力大反而不能提高SP板的成品率。第26页/共51页当张拉力为17.0Mpa时随着混凝土强度的增加，SP板的成品率也随着提高。但由于张拉力较大，SP板起拱较大，并伴有板端及板肋纵裂现象，所以成品率较低。而张拉力为16.5Mpa的SP板成品率为100%。预应力混凝土结构是对混凝土在承受荷载之前施加压力，以减少或消除其受拉出现的拉应力，从而避免混凝土开裂或减少裂缝宽度，因而张拉力的控制并不是越大越好。结果二第27页/共51页在张拉力一定的情况下，适当提高混凝土的强度对SP板的结构性能有很大的改善。第28页/共51页张拉力相同的情况下，不同混凝土的强度所做结构均合格，但混凝土强度小的SP板结构性能检验结果与设计要求值很近，所以保证率较低，可靠度较小，必要时需复检；而混凝土强度高的SP板其结构性能检验结果较好。可以看出，混凝土强度越高，SP板测挠度值越小，实测抗裂弯矩值越大，实测承载力弯矩值越大。因此，在张拉力一定的情况下，适当提高混凝土的强度对SP板的结构性能有很大的改善。结果三第29页/共51页⑴混凝土的强度和张拉力一样与结构性能检验结果关系密切。张拉力增大，强度也要随之增大，这样才能提高SP板的成品率。⑵张拉力的控制应根据需要而定，并不是越大越好⑶张拉力相同的情况下，强度高的混凝土有利于提高SP板的性能。第30页/共51页四、SP板的吊装施工第31页/共51页成品封口吊装运输第32页/共51页①堆放SP板的场地要平整坚实,防止支承点下陷导致板反向受力而折断;装车时,需绑扎牢固,平稳行车,防止倾斜或颠覆;吊装时,吊点距板端30cm,吊索应具备足够的强度,还要防止板在吊索内滑落。②SP板安装前,应先将墙顶或梁顶清扫干净,再用水泥沙浆找平墙顶或梁顶。

③SP板安装前,应在墙或梁的侧面划出空心板的位置线,以保证板缝宽度,宽度以40mm为宜,为避免出现瞎缝,一般要求不得小于20mm。第33页/共51页五、SP板研究与应用的创新点第34页/共51页创新点1

，SP板项目更改了豫西南地区无大跨度预应力空心板的历史，为该地区建筑材料的多元化发展提供了技术支持。2，SP板项目解决了SP板生产过程易出现裂缝的质量通病，深入研讨了影响SP板结构性能和成品率的因素，在同行业中处于领先地位。。第35页/共51页

3,承载力高SP板最大荷载13.5KN/m以上4,跨度大SP板最长跨度可达18m,是大开间建筑首选的理想板材5,整体性好

SP板独有的嵌锁式键槽构造保证了SP板在灌缝后形成整体楼面,共同承担楼面荷载,是其它预制板所不能比拟的.6,阻燃,隔热性好

SP板的阻燃,隔热性能比简支板有所提高,板面耐火显现2~3小时,板底耐火极限根据保护层的厚度可以达0.7~1.5小时。

创新点第36页/共51页7,隔音，SP空心板也可以作到隔音性能8,降低建筑造价9,SP板采用挤压冲捣生产工艺成型,无需模板和蒸汽养护,可叠层生产,减少了生产人员的劳动强度。10,抗震性好

创新点第37页/共51页

第六章效益分析第38页/共51页SP板每㎡造价项目平米用量单价总造价SP板（㎡）1210210吊装费（元）3030合计（元）240普通梁板每㎡造价项目平米用量单价总造价普通钢筋(kg)26.72

4.20112.22混凝土(m3)0.150380.0057.00模板(m2)

1.2735.0044.45人工（人）1.0050.0050.00合计263.67

直接经济效益分析第39页/共51页直接经济效益分析每平米降低造价23.67元我公司年产SP板10万㎡，年产生经济效益10万×23.67=236.7万元第40页/共51页间接经济效益分析SP板在厂房进行拆迁时还可以重复使用，由此产生的经济效益不可估量。第41页/共51页我国是一个人口众多、土地资源缺乏的国家,人平均耕地面积只有一亩多。因此,多层建筑必将成为我国居住建筑的主流,但房屋的结构布置将以大开间、灵活隔断的开放式建筑为发展方向,居住的布置方式和随着居住人口和生活习惯的不同实现可变性。因此,能够真正实现开放式建筑梦想的SP板与混凝土空心砌块相结合的板块结构体系将是我国目前和将来居住建筑的主要结构形式,SP板必将成为实现我国居住建筑可持续发展的重要建筑材料之一，运用SP板可以增加结构的空间，厂房搬迁时还可以重复使用，符合国家节约型社会的倡导。第42页/共51页第七章SP板的应用第43页/共51页第44