李思思

【摘 要】近年，各城市住建局均逐步發(fā)布了有關(guān)裝配式建筑項目的專項規(guī)劃，為響應(yīng)國家及電網(wǎng)公司的要求，裝配式變電站建設(shè)模式在全國迅速發(fā)展，正以不可阻擋的趨勢取代傳統(tǒng)建設(shè)模式，成為變電站建設(shè)的主流模式。本文結(jié)合已建成的工程，針對可適用于裝配式鋼筋混凝土變電站的密肋梁夾芯樓蓋進行分析。

【關(guān)鍵詞】裝配整體式鋼筋混凝土變電站;密肋梁夾芯樓蓋

中圖分類號： TU398.9 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）21-0027-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.012

1 工程概況

110kVxx變電站位于深圳市龍崗區(qū)坪地街道高橋地區(qū)，[1-2]站內(nèi)主要布置一棟配電裝置樓，地上三層，地下一層，主變設(shè)于首層，建筑高度19.80m。配電裝置樓采用安全等級為二級的裝配整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，1.50m層及以下的梁板柱為現(xiàn)澆，其余1.50m以上梁、板、內(nèi)墻、外墻采用預(yù)制構(gòu)件裝配成整體的結(jié)構(gòu)。

[3]對于1.5m層以上構(gòu)件，柱為整體預(yù)制，梁端與柱連接節(jié)點為現(xiàn)澆;梁采用預(yù)制疊合梁設(shè)計，樓板采用密肋夾芯樓板，外墻采用預(yù)制外墻板，內(nèi)隔墻采用ALC蒸壓加氣混凝土輕質(zhì)隔墻板，樓梯板為整體預(yù)制構(gòu)件。

[4]本工程采用PKPM-satwe4.0結(jié)構(gòu)計算軟件進行整體模型計算。GIS室、蓄電池室等設(shè)備間及跨度較大的屋面樓蓋厚度采用280mm。計算時考慮該配電樓為裝配式體系，對構(gòu)件內(nèi)力考慮1.1放大系數(shù)。

由于篇幅所限，本文主要討論適用于裝配式鋼筋混凝土變電站的樓蓋形式。

2 常用的裝配式鋼筋混凝土變電站樓蓋類型

樓蓋體系是裝配式建筑的主要組成部分，其合理選型對整個建筑的工程造價和施工效率都具有重大影響。裝配整體式樓蓋結(jié)構(gòu)采用“濕連接”為主要連接方式，具有較好的整體性和抗震性，本文主要討論裝配整體式樓蓋。

已有較為成熟裝配整體式樓蓋體系有常規(guī)的鋼筋桁架混凝土底模疊合板，以及本文討論的新型的裝配整體式雙向密肋夾芯樓蓋。

2.1 鋼筋桁架混凝土底模疊合板

[5]鋼筋桁架混凝土底模疊合板為利用鋼筋混凝土樓板的上層、下層縱向與連續(xù)彎折的腹筋組成的鋼筋桁架結(jié)合筋，結(jié)合預(yù)制層混凝土，組成一個在施工階段不需要模板的能承受施工荷載的結(jié)構(gòu)體系。組合板分為工廠預(yù)制和現(xiàn)場澆筑兩部分，鋼筋桁架在工廠通過專業(yè)全自動焊接成型，澆筑混凝土養(yǎng)護達到強度后將其運到現(xiàn)場進行安裝就位，再在預(yù)制構(gòu)件上澆筑疊合部分，當疊合部分凝結(jié)完成達到預(yù)期強度后與預(yù)制構(gòu)件將形成一個整體，共同承受外荷載作用。

鋼筋桁架混凝土底模組合板的預(yù)制底板在工廠進行機械化流水作業(yè)，減少了施工現(xiàn)場的鋼筋綁扎，預(yù)制底板在施工階段可以作為操作平臺并具有充當疊合層澆筑時底模的作用，減少了施工現(xiàn)場部分繁瑣的模板工程。

2.2 裝配整體式密肋夾芯樓蓋

[5-6]裝配整體式雙向密肋夾芯樓蓋是在上述疊合梁的基礎(chǔ)上，增加夾層輕質(zhì)填充物的一種新型疊合板形式。樓蓋由預(yù)制混凝土底板、現(xiàn)澆混凝土密肋梁、輕質(zhì)填充物及現(xiàn)澆混凝土面層組成。工廠預(yù)制70厚混凝土底板則作為施工期整體模板，聚苯板填充物在施工過程中起著密肋梁側(cè)模的作用，通過60厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土面板實現(xiàn)構(gòu)件“濕連接”及板面荷載傳遞，最后形成整體疊合樓板共同受力。

裝配整體式雙向密肋夾芯樓蓋的施工方法如下：工廠按圖紙鋪設(shè)混凝土模板→工廠內(nèi)進行密肋梁定位放線→工廠內(nèi)綁扎密肋梁鋼筋籠→工廠內(nèi)對70厚混凝土底板進行澆筑→預(yù)制構(gòu)件及夾層聚苯板填充物運往現(xiàn)場→建筑現(xiàn)場拼裝聚苯板作為密肋梁側(cè)模→布置預(yù)埋管線及開洞→澆筑密肋梁及60厚樓板面層→混凝土養(yǎng)護→形成新型裝配整體式雙向密肋梁夾芯樓蓋。具體做法如圖3所示。

結(jié)合變電站建筑跨度大，設(shè)備荷載重的特點，本工程樓板采用密肋夾芯樓蓋。

3 密肋夾芯樓蓋受力分析

對于密肋夾芯疊合樓蓋現(xiàn)澆面板受力及配筋設(shè)計可按常規(guī)現(xiàn)澆板進行設(shè)計;

樓蓋內(nèi)設(shè)的聚苯板僅作為密肋梁及現(xiàn)澆面板支模使用，不考慮受力作用。

[6]密肋夾芯疊合樓蓋疊合板的平面內(nèi)抗剪、抗拉和抗彎設(shè)計理念來源于空心樓蓋體系。對密肋梁受力情況進行分析，樓樓構(gòu)件開裂之前，剪力幾乎全部由混凝土來承擔，密肋梁縱筋和箍筋的應(yīng)力很低。當斜裂縫開始出現(xiàn)時，混凝土逐步退出工作，開裂處各箍筋開始發(fā)揮作用，鋼筋的應(yīng)變開始相繼增大，出現(xiàn)了應(yīng)力重分布現(xiàn)象。隨著裂縫的開展，混凝土完全退出工作，箍筋鋼筋開始成為剪力的主要承擔者，箍筋應(yīng)變發(fā)生突變，隨后箍筋應(yīng)變開始穩(wěn)定增長。

當試件達到極限承載力時，縱向受拉鋼筋都達到了屈服應(yīng)變，構(gòu)件變形表現(xiàn)出了一定的延性，表明試件的破壞屬于彎剪破壞。

預(yù)制底板上的混凝土應(yīng)變圖形顯示，遠離密肋梁的方向應(yīng)變逐漸減小而后大致趨于平緩，說明預(yù)制底板在靠近密肋梁的范圍內(nèi)能更多地參與密肋梁的受力，在遠離密肋梁的范圍其參與工作能力有所減弱，出現(xiàn)剪力滯后現(xiàn)象。

4 密肋夾芯樓蓋與傳統(tǒng)裝配式樓蓋相較優(yōu)勢

（1）密肋夾芯樓蓋內(nèi)設(shè)聚苯板填充物，因此，樓蓋的保溫、隔熱性能比預(yù)制實心疊合樓蓋好，作為南方炎熱地區(qū)屋面板使用時，對布置與屋面下方設(shè)備空間非常有利。

（2）密肋夾芯樓蓋通過中間設(shè)輕質(zhì)材料的方式，增大構(gòu)件計算高度，使材料充分發(fā)揮它的結(jié)構(gòu)功能，受力性能更合理。同時輕質(zhì)填充物使得樓蓋自重更輕，更適合應(yīng)用于大跨度工業(yè)廠房。

（3）密肋夾芯樓蓋由于樓板內(nèi)有輕質(zhì)聚苯板填充物，節(jié)省混凝土用量，從而使樓蓋自重相應(yīng)減輕，承擔其荷載的鋼筋也減少10%左右，豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件（墻、柱）材料也可減少8%左右，經(jīng)濟性良好，符合裝配式建筑低碳、低消耗的產(chǎn)業(yè)理念。由于混凝土預(yù)制構(gòu)件自重減輕，也方便預(yù)制件現(xiàn)場吊裝。

（4）針對變電站電氣設(shè)備運行中產(chǎn)生的震動問題，除密肋梁樓蓋本身具有的減震能力外，疊合板內(nèi)填塞聚苯板材料有隔音和減震作用，可提高樓板的隔音和減震的能力，有效地減小樓板的震動

5 結(jié)論

裝配整體式密肋夾芯樓蓋是一種工廠預(yù)制底模、夾芯聚苯板與現(xiàn)澆面板、密肋梁相結(jié)合的新型夾芯樓蓋體系，預(yù)制板既是樓板一部分，也作為疊合板的永久性模板，減少現(xiàn)場支模工作量，施工簡便、施工效率高。現(xiàn)澆面板“濕鏈接”方式使得結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性、整體性。疊合板夾芯加入聚苯板使得樓蓋剛度大、自重輕，便于預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場吊裝，適用于多高層工業(yè)與民用裝配整體式建筑物，具有良好的應(yīng)用前景。

【參考文獻】

[1]《35kV～110kV變電站設(shè)計規(guī)范》GB50059-2011.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）.

[3]《預(yù)制裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》SJG18-2009.

[4]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010（2016年版）.

[5]《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點構(gòu)造》G310-1～2.

[6]《現(xiàn)澆混凝土夾信樓蓋技術(shù)規(guī)程》JGJ/T268-2012.