当免撑跨度达到4.5m,叠合板给装配式结构会带来哪些变化?

2023/11/22 | 创新技术, 官方博客, 最新资讯

一般情况下,传统叠合板的免撑跨度一般为1.5m~2m,一些新型叠合板的免撑跨度也可以做到3m左右。近年来推出的PH免撑板(钢管腹杆桁架预应力叠合板),其130mm厚度的叠合板免撑跨度达到了4.5m。我们来看看当叠合板免撑跨度达到4.5m后,会给装配式结构带来哪些变化?

大跨度结构板的优势

1.1 显著减少措施费

PH免撑板板技术在现代建筑中的应用显著降低了工程措施费用,特别是在工地成本控制方面带来了革命性的改变。这种技术的核心优势在于实现了工地的无撑施工,这意味着在建造过程中不再需要传统的支撑系统。

1.2 减少建筑层高/增加室内净高

房间内的净高,如果有次梁,取决于房间内次梁底部的空间高度,如果没有次梁,则是板底的空间高度。对于办公、酒店、宿舍这类建筑,房间的典型轴网为8.4m,典型开间为4.2m。如果采用传统叠合板,如果要实现免支撑,则需要在房间内再设置两道次梁,这样就减少了室内净高。

如果无需次梁,那么室内净高就增加了300mm。同理,对于相同的室内净高,则可以减少300mm的层高,柱子短了、外墙矮了,地震力小了,成本自然就大幅节省了。

1.3 大量减少人工,显著缩短工期

临时支撑的取消大幅度减少了施工过程中对脚手架和模板的人工需求。搭建和拆除脚手架以及模板安装属于劳动密集型活动,需要耗费大量人工,同时还延长了整个工程的施工周期。免撑可以确保施工团队能够集中精力于其他技术性更高的安装工作,大量节约了人工成本。同时无需等待拆模工序,工人的需求的减少,也相应减轻了现场管理的负担,进一步提高了施工效率。

1.4 工地干净整洁,装配式建筑该有的样子出来了

免撑的施工技术意味着工地能够更加干净整洁,这不仅仅是现场管理优良的体现,更是建筑行业文明施工的标志。在这样的环境下,施工团队可以不受阻碍地进行隔墙建设、内部装饰和其他后期工作,大大提高了施工效率。早期介入的装修工程不仅优化了时间线,还减少了因施工阶段切换而导致的材料和人力浪费。

1.5. 更合适的装配式方案

了解到各地区的预制率系数有所不同,实际上为装配式建筑提供了一定的灵活性。建筑设计师和工程师可以通过仅仅预制水平构件来达到规定的预制率,而无需全面依赖传统的预制构件系统。

1.6. 造价低于现浇

装配式建筑的成本效益正逐步显现其真正价值,因为与传统的现浇方法相比,预制构件不仅大幅缩短了工期,而且还降低了造价。这种经济上的优势意味着即便在没有国家政策的情况下,装配式建筑也具有自然的市场竞争力,并有望逐渐取代现浇结构成为主流。

成本在建筑业中一直是决定性的考量因素,装配式建筑通过其高效的工艺和节约的资源使用,提供了降低成本的可能性,预示着行业拐点的到来,这种转变不仅仅是技术上的创新,更是市场驱动下的经济决策,预示着装配式结构在未来建筑市场中的普及和成熟。

以上海某项目为例,如下图所示,将原混凝土次梁替换为超级次梁,并采用PH免撑板。

原配筋图

PH楼盖方案梁配筋

预制构件示意图

图例说明一览表

可以得出结论,超级楼盖相对传统方案节省造价约132元/m²,比例达到27.8%。

在传统的建筑结构中,钢梁和次梁是构成楼板和屋顶支撑系统的关键元素。它们分别承担主要荷载和次要荷载,通常需要以较密集的间距布置来保证结构的稳定性和安全性。钢梁提供主要的承载力,而次梁则连接主梁,以支持楼板和屋顶的结构面。

通过免撑跨度的增加,能够减少需要支撑的点数。因此,一个设计上需要大量钢梁和次梁以确保跨度和荷载要求的系统,可以通过采用更大跨度结构板来优化,减少钢梁或次梁的数量。

假设一个传统楼板设计需要每隔3米放置一根次梁,而次梁又需放在每隔6米的主钢梁上。在这种设计中,一个12米x 18米的区域需要4根主钢梁和数十根次梁。若采用PH免撑板,则可以去除中间支撑而跨越更大的空间,可能仅需要沿外围放置主钢梁,从而省去了所有的次梁。

1.7. 环境友好及可持续发展

在可持续性方面,建筑效能的提升有助于减少温室气体排放,降低建筑的环境影响。长期来看,这些措施不仅为建筑业主节约了运营成本,而且对打造更加宜居和环境友好的城市环境贡献巨大。

结论拐点到来

大跨度免撑结构板技术使得建筑空间变得更加灵活与广阔,不受传统支撑结构的限制,在生产与安装过程中,这种技术以其高效率和精确度,大幅缩短了建设时间,降低了技术复杂性和劳动力要求。这不仅确保了工程质量,还实现了资源的高效利用和施工安全性的提升。

此外,这一技术还通过优化室内光线和通风,显著提升了建筑的能源效率和居住舒适度。它所倡导的是一种与自然环境和谐共存的建筑理念,通过减少能耗和提高能源回收利用,为城市的可持续发展作出贡献。这种技术的应用预示着未来城市建筑向更高效、智能化、环境友好型方向的转变,为人类社会的生态文明建设开辟了新的道路。