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筏板预应力筋怎么布:柱上板带集中,还是沿柱轴线集中?

筏板里的预应力筋怎么布,先看板的长宽比、板柱节点抗冲切和现场能否把垂幅做准,再定用柱上板带集中还是沿柱轴线集中。长宽比不超过1.33的板,柱上板带配65%~75%、其余放跨中板带,是行业通行做法;BICP银泰建构在预应力筏板里更常用的是一向沿柱轴线带状集中、另一向均匀分散,省掉编网工序,垂幅好控制。两个方向全往柱轴线集中,只在抗冲切是控制项、跨中不易开裂时才采用。

作者:BICP银泰建构
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适用场景

地下车库技术文章筏板预应力筋、柱上板带、跨中板带、柱轴线集中、预应力筏板、布筋方式
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导语

顺序这样排,受力上有依据:离柱子近的预应力筋分担的抗弯承载力更多,把筋往柱边靠站得住脚;集中过了头,跨中板带的等效线荷载抬起来,预拉区就跟着开裂。垂幅指预应力筋在板厚内的高度位置,做不准,前面算出来的预应力就落不到实处。

方案讨论里最容易混的一句话,是把“柱上板带多配筋”和“两个方向全贴柱轴线走”当成同一件事。前者说的是柱上板带与跨中板带之间的分配比例,后者是两个方向的筋全部靠柱,施工代价和开裂风险不在一个量级。

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适合哪些项目

  • 适合:柱网规则的大底盘筏板和地下结构,方案阶段先把布筋路线比出来。柱距落在8~12米这个区间时基础反力较大,用预应力调整基底反力、缓解墙柱对筏板冲切的空间也更明显。工程经验上,加预应力后筏板厚度可比普通筏板减薄1/3~1/4,具体幅度按抗冲切和变形验算定。
  • 适合:长宽比控制在1.33以内的板,柱上板带65%~75%这个分配比例有现成依据可用。
  • 适合:板柱节点抗冲切是控制项、跨中板带预应力留得住、跨中不易开裂的板,可以考虑两个方向都沿柱轴线集中。
  • 不适合:板跨大、跨中预拉区控制严的板,两个方向一起集中风险高。
  • 不适合:模板与钢筋工序穿插紧、现场没有预应力专业作业面的项目,编网那一套很难保证垂幅。
  • 需要先确认:板的长宽比、板柱节点的抗冲切要求、跨中会不会出现等效线荷载过大、张拉端位置与封锚空间、施工分区和工期。
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三种布筋方式怎么比

布筋方式 受力与抗冲切 施工与代价 更适合的情况
按柱上板带与跨中板带分布 弯矩主要由柱上板带承担;长宽比不超过1.33时柱上板带配65%~75%;国际预应力混凝土协会建议不少于50%的无粘结预应力筋直接穿柱 穿筋、编网、定位都费工 柱网规则、抗冲切要求高、现场能安排穿筋与定位作业
一向沿柱轴线带状集中,另一向均匀分散 带状束顺柱轴线走,另一方向均匀受力 免掉编网,垂幅容易做准 大多数规则柱网的筏板与平板
双向沿柱轴线集中 柱轴线附近预应力密集,板柱节点抗冲切有利 跨中等效线荷载大,预拉区容易开裂 抗冲切控制、跨中不易开裂的板

带状集中本身还要再分带:一条带里的预应力筋,中心板带占到2/3,两侧边缘板带各1/6,穿柱的预应力筋不少于两根;均匀分散的那个方向,预应力筋之间的最大距离控制在板厚的6倍以内。不论走哪条路线,四条布筋原则不变:束形和位置顺着弯矩图走;在控制截面,预应力筋的布置位置要贴近受拉边缘;摩擦损失尽量压下来;跨间尽量连续,锚具能少则少。两个方向都要有预应力筋,束形按多波连续曲线走。

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定方案前先核对这几步

  1. 先算板的长宽比。长宽比控制在1.33以内时,柱上板带配65%~75%这个分配比例可以直接引用;超出去就要重新分配,不能照搬。
  2. 判断抗冲切是不是控制项。如果抗冲切是控制项,就要安排一部分预应力筋穿柱或贴着柱边过。
  3. 核算跨中的等效线荷载。两个方向都往柱边集中,跨中板带的等效线荷载会抬高,预拉区开裂的风险要提前算出来。
  4. 落到现场工序上。穿筋的先后顺序、编网的工作量、定位措施怎么设、张拉端摆在哪、封锚有没有空间,这几项决定图纸能不能按原样做出来。
  5. 按板带算预应力。把每条板带当连续梁,用荷载平衡法定预应力大小和矢高,再倒推预应力筋的面积和根数。荷载平衡法就是把预应力当成一组平衡荷载,先抵消掉板带上的部分外荷载,剩下的未平衡荷载再用来做控制截面应力校核。
  6. 核对构造配筋的下限。基础表面的普通钢筋,最小配筋率通常按0.1%左右控制;温度、收缩应力需要的普通钢筋另行配置;均匀布置方向的预应力筋间距仍按不超过板厚6倍控制,穿柱的预应力筋不少于两根。
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我们在项目里怎么落地

我们做过的某会展中心项目,筏板平面186m×144m,板厚分400mm和500mm两种,基础梁截面400mm×1000mm。银泰建构在这个项目里的布法是:400mm厚的板内放3束有粘结预应力筋、间距1500mm,500mm厚的板内间距收到1200mm,基础梁内统一配2束6孔。大底盘筏板不必在“板带分配”和“梁内集中”之间二选一,板内按板带成束、梁内集中穿束,两个方向都走多波连续曲线。和同项目的普通筏板方案对比,基础挖深少了0.5米,混凝土用量减少约30%,普通钢筋用量大约减少35%;预应力这一部分增加造价200元/㎡,总造价反而省下120余万元,工期缩短35天。这组数字属于该项目的方案对比,换一个板厚、柱网和地基条件,幅度会变。

另一个是某车库顶板预应力平板项目,约2700㎡,柱上板带集中、跨中板带分散,张拉端在板上交错布置,混凝土强度达到设计值后张拉,控制应力1395MPa、超张拉3%。它的价值在于提醒布筋要和工序一起定:分带比例算得再顺,张拉端挤在同一个断面、封锚留不出空间,现场还是得改布置。

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参考依据

  • 银泰建构在预应力筏板基础设计与施工上的经验,含某会展中心等大底盘筏板项目
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相关产品和资料

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常见问题

Q1 柱上板带配65%~75%这个比例,长宽比超过1.33怎么调整?

长宽比超出1.33,这个比例不能照搬,要重新做内力分析再分配,往跨中板带多放一些,同时把跨中预拉区的开裂风险算清楚。调整之后,穿柱的预应力筋不少于两根这条构造要求仍要满足。

Q2 预应力筋在柱边成束穿过时,张拉和封锚空间怎么留?

张拉端的位置在布筋阶段就要排开,交错布置,不集中在同一个断面。封锚需要的位置,和模板支撑、混凝土浇筑一起排;等现场发现没有空间再改,往往要动整条布筋路线。

Q3 平板式筏基和梁板式筏基,布筋有什么不同?

平板式筏基是把整块板划成一条条板带,每条按连续梁用荷载平衡法先定预应力大小和矢高,再倒推预应力筋的面积和根数。梁板式筏基在柱下加基础梁,柱子的荷载先落到梁、再由梁分给板,受力像倒过来的楼盖;这种形式下预应力筋可以在梁里集中成束,板内按板带铺。选哪种看柱网、荷载和施工条件,两种都能和前面三种布筋方式组合。

把柱网、板厚、基础方案,连同板的长宽比、板柱节点的抗冲切要求、张拉与封锚的作业条件、施工分区和工期发给我们。工程师先做初步诊断,再拿几种布筋路线做比选。

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