桁架钢筋混凝土叠合板设计要点

叠合板及现浇板使用范围

（1）《装标》5.5.2条规定高层装配整体式砼结构中，楼盖应符合下列规定:

①结构转换层和作为上部结构嵌固部位的楼层宜采用现浇楼盖;

②屋面层和平面受力复杂的楼层宜采用现浇楼盖，当采用叠合楼盖时，楼板的后浇混凝土叠合层厚度不应小于100mm，且后浇层内应采用双向通长配筋，钢筋直径不宜小于8mn，间宜大于加200mm。

（2）行业标准《装规》6.6.1条规定：装配整体式结构的楼盖宜采用叠合楼盖。结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层、作为上都结构嵌固部位的地下室楼层宜采用现浇楼盖。

（3）一般采用现浇楼盖的部位：

①通过管线较多的楼板，如电梯间、前室。

②局部下沉的不规则楼板，如卫生间。

③规范规定的其他应（宜）采用现浇楼板的部位，如筒体结构楼盖外角宜采用现浇楼板。

④卫生间考虑防水及预留预埋较多，在装配率计算允许的情况下尽量采用现浇楼板，若采用叠合板最好为一整块叠合板。

典型叠合板厚度及平面布置

叠合楼板设计内容及规范要求

1 《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1-2014

6.6.2 叠合板应按《混凝土结构设计规范》设计，并应符合下列规定：

①叠合板的预制板厚度不宜小于60mm，后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm；

（注：叠合板图集中现浇层最小为70mm，便于电气管线施工，

预埋管线层为20mm(不考虑管线交叉时)、30mm (入户电缆穿管时)、40mm（考虑管线交叉时)）。

 叠合板厚度组成剖面

 普通管线三管线两交叉

②当叠合板的预制板采用空心板时，板端空腔应封堵；

③跨度大于3m的叠合板，宜采用桁架钢筋混凝土叠合板；

④跨度大于6m的叠合板，宜采用预应力混凝土预制板；

⑤板厚大于180mm的叠合板，宜采用混凝土空心板。

6.5.5 预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结合面应设置粗糙面、键槽，并应符合下列下列规定：

1预制板与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面。

粗糙面的面积不宜小于结合面的80%。凹凸深度不应小于4mm。

2 叠合板设计内容

①板厚的选取。

预制底板通常取60mm；后浇叠合层厚度：按国标图集取70mm、80mm、90mm、100mm，其中100mm用于屋面等部位，对于住宅阳台等无管线部位后浇层可取为60mm。

②配筋计算与现浇板计算方式相同，最小配筋率按0.15和45ft/fy最大值选用，穿越后浇带的钢筋直径宜选8。

③桁架钢筋的布置。桁架钢筋的高度为叠合楼板厚度减60mm。

④预制层与现浇层抗剪验算。

⑤吊点设计。

⑥预制层预留预埋。

单向板、双向板及构造要求

1 单双向板

《装规》6.6.3规定：当预制板之间采用分离式接缝时，宜按单向板设计。对长宽比不大于3的四边支撑叠合板，当预制板之间采用整体式接缝或无接缝时，可按双向板计算。

密拼连接方式：适用于叠合楼板单向板与板之间，接缝处容易出现裂缝；

整体式接缝：一种情况是双向板之间连接使用，另一种情况是为了避免裂缝而采用后浇带的连接方式。

对于住宅（不做吊顶）不宜选用密拼单向板，公建如停车楼等对裂缝要求不高的建筑及做吊顶的建筑可以选用密拼单向板。

对梁刚度贡献的区别：预制板之间采用整体式接缝，则考虑预制楼板整体对梁刚度贡献，若预制板之间接缝不连接，仅考虑现浇部分对楼面梁刚度的贡献。

2 单双向板构造

叠合板侧边上侧宜做成45度倒角，为了避免后浇混凝土转角部位应力集中（密拼板应做上倒角，以保证拼缝处钢筋保护层厚度）。单向板下部做成倒角是为了便于接缝处理，如采取吊顶，单向板下部倒角可以不做。

拆分原则及注意事项

①在板的次要受力方向拆分，也就是板缝应当垂直于板的长边；

②在板的受力小的部位分缝；

③尽可能统一或减少板的规格，宜取相同宽度。板的宽度不超过运输超宽的限制和工厂生产线模台宽度的限制；

（交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》限宽2.5米，叠合板宽度不宜大于2.4m（国标及山东省图集最大板宽，不含出筋），不应大于2.5m。预制板拆分越宽，接缝越少，标准化程度越低。叠合板底板长宽比不宜大于4）

④顶棚无吊顶时，板缝应避开灯具、接线盒或吊扇位置；

⑤卫生间考虑防水及预留预埋较多，宜做现浇，做叠合板时宜做成整板；

⑥预制楼板在剪力墙（梁）上的搭接长度为10mm，不宜大于15mm。考虑预制板和现浇部分共同抵抗剪力；

⑦双向板间后浇带宽度：按国标评价标准不宜大于300mm，按江西省标评价标准不宜大于400mm。

桁架

《装规》条文说明

桁架筋作用为增加预制板的整体刚度和水平界面的抗剪性能。

《装规》6.6.7

桁架钢筋混凝土叠合板应满足下列要求：

1 桁架钢筋应沿主要受力方向布置；（桁架筋应平行于预制板长边方向）

2 桁架钢筋距离板边不应大于300mm（指上弦钢筋中心到板边距离，可等于300），间距不宜大于600mm。

3 钢筋桁架上、下弦钢筋直径不宜小于8mm，腹杆 钢筋直径不应小于4mm。当不采用下弦钢筋代替底部受力筋或桁架叠合板厚度较小时，下弦钢筋直径可为6mm；钢筋桁架较高时，腹杆钢筋直径可为5~6mm， 腹杆直径不宜过大，较大直径腹杆设备弯折困难，精度不宜保证，从而影响焊接质量。

腹杆钢筋与上、下弦钢筋采用电阻电焊，焊缝要满足《钢筋桁架楼承板》（JG/T368-2012）的要求。

下弦钢筋的间距一般为固定值，其受制作设备影响，一般为75、80mm，由制作单位提供。

钢筋桁架的高度与底部钢筋位置关系、桁架叠合板的厚度、制作设备性能有关。制作设备因操作和制作空间限制，限定钢筋桁架高度一般为75~270mm。钢筋桁架顶部至叠合板顶面由保护层和1~2 层钢筋层组成，可兼做马镫；其底部至叠合板底面由保护层和0~2层钢筋层组成；钢筋桁架高度为桁架叠合板高度去除以上两部分。当桁架叠合板高度较高且另设马镫时，钢筋桁架高度可以降低，其深入叠合层高度为穿管空间和上弦钢筋直径之和，且不小于30mm。

钢筋桁架下弦钢筋代替纵筋问题

钢筋桁架下弦钢筋可以代替同向受力纵筋，同时降低桁架叠合板配筋量，取得较好的经济效益。

钢筋桁架由设备自动焊接而成，长度为节间（一般为200mm）的倍数，断点位置为上弦钢筋焊点，端头若伸出模板会造成模板开孔复杂，影响模板重复利用率，因此钢筋桁架不宜伸出模板。代替纵向钢筋时深入支座钢筋减少，通常端部为负弯矩，可以不附加钢筋；当桁架叠合板周边有大开洞楼板、某方向楼板宽度变窄或其他原因造成桁架叠合板水平应力较大时，代替纵筋位置应附加端部钢筋以传递水平力。

4 桁架钢筋弦杆混凝土保护层厚度不应小于15mm。（桁架钢筋的高度为叠合楼板厚度减60mm。）

吊点设计

1 吊点设计原则

①受力合理、重心平衡；

②与钢筋和其他预埋件互不干扰；

③制作与安装便利。

4个吊点的楼板可按简支板计算，6个以上吊点的楼板计算可按无梁板，用等代梁经验系数法转换为连续梁计算。

预制底板较小时可设置4个吊点，较大时应增加吊点数量。吊点垂直于钢筋桁架方向间距应小于平行钢筋桁架方向间距，使平行钢筋桁架方向为主受力方向以便充分利用钢筋桁架的有利作用。

图6  预制底板吊点布置

吊点根据做法分为单独设计的吊点和钢筋桁架兼做吊点（图6）；根据受力特点可分为等位移和等力两类。预制底板堆放、运输和安装时为等位移受力状态，脱模起吊和安装起吊时根据吊具不同分为等位移或等力受力状态。等位移受力状态时，能发挥钢筋桁架加强作用；等力受力状态时，能发挥钢筋桁架和底板钢筋的加强作用，因此吊装时应尽量为等力受力状态。

2 吊点构造

国标图集对有桁架筋的叠合板，用桁架筋作为吊点，吊点两侧横担2根280mm的HRB335钢筋，垂直于桁架筋。考虑到桁架筋多有距板边较近或不对称的情况，建议采用设置吊环的方式，吊环应采用未经冷加工的HPB300钢筋制作。

跨度3.5m及以下，宽度2.4m以下的板，设置4个吊点；跨度3.5~6m，宽度2.4m以下的板，设置6个吊点。

预制底板钢筋设计要求

预制底板钢筋间距规格不宜多，常用间距有100， 150，180，,200mm。同一项目中厚度相等的桁架叠合板底板配筋间距应尽量一致，可通过调整钢筋直径调整配筋量，不同直径钢筋隔一配一，以提高模板利用率。当采用自动焊接钢筋网时，同一方向钢筋直径应相同，钢筋间距应为50mm 的倍数，不同配筋量通过调整钢筋间距处理，同一方向配筋间距规格不应超过2个。

连接及节点

1 双向叠合板

（1）板端支座处：叠合板应伸入支座10mm

出筋做法：板端支座处预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支撑梁或墙的后浇混凝土中，锚固长度不应小于5d（d为纵向受力钢筋直径），且宜伸过支座中心线。

不出筋做法(使用较少)：《装标》5.5.3当桁架钢筋混凝土叠合板的后浇砼叠合层厚度不小于100mm且不小于预制板厚的1.5倍时，支承端预制板内纵向受力钢筋可采用间接搭接方式锚入支承梁或墙的后浇混凝土，并应符合下列规定：

①附加钢筋的面积应通过计算确定，且不应少于受力方向跨中板底钢筋面积的1/3；

②附加钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于250mm；

③当附加钢筋为构造钢筋时，深入楼板的长度不应小于与板底钢筋的受压搭接长度，伸入支座的长度不应小于15d（d为附加钢筋直径）且宜伸过支座中心线；当附加钢筋承受拉力时，伸入楼板的长度不应小于与板底钢筋的受拉搭接长度，伸入支座的长度不应小于受拉钢筋锚固长度。

（2）板间连接

双向叠合板板侧的整体接缝宜避开最大弯矩截面，接缝可采用后浇带形式。当采用135度弯钩时，钢筋搭接长度计算：0.6x1.6la=0.96la（混规8.3.3、8.4.4条）

2 单向板

①板端：受力钢筋侧；板侧：非受力钢筋侧  板端：叠合板应伸入支座10mm，钢筋伸出；板侧可不伸入支座，钢筋可不伸出。

②《装规》6.6.4板侧钢筋不伸出时，宜在紧邻预制板顶面的后浇层内设置附加钢筋，附加筋截面面积不宜小于预制板内的同向分布钢筋面积，间距不宜大于600mm，在板的后浇混凝土叠合层内锚固长度不应小于15d，在支座内锚固长度不应小于15d（d为附加钢筋直径）且宜伸过支座中心线。

③《装规》6.6.5密拼接缝处设置附加筋，面积不宜小于预制板中该方向钢筋面积，直径不小于6mm，间距不大于250mm，伸入两侧现浇混凝土中的锚固长度不应小于15d。

板侧钢筋不伸出时构造做法

单向板板端节点

此此节点也可用于双向板板端长度不足时的处理

叠合板的计算

①《装规》未给出叠合板计算的具体要求，其平面内抗剪、抗拉和抗弯设计验算可按常规现浇板进行。

②《辽宁装规》给出了叠合板的叠合面及板端连接处的抗剪强度验算的规定。此处仅给出板端抗剪验算部分:

预制板的板端与梁、剪力墙连接处，叠合板端竖向接缝的受剪承载力应符合下列要求： 

V--竖向荷载作用下单位长度内板端边缘剪力设计值 ;

Asd--垂直穿过接合面的所有钢筋的面积，当钢筋与接合面法向夹角为θ时，乘以cosθ折减;

fc--预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;

α--板端负弯矩钢筋拉应力标准值与钢筋强度标准值之比，钢筋的拉应力

M--标准组合计算的弯矩;

h0--截面的有效高度;

（预制底板纵向受力筋伸入支座时取叠合板厚度，不深入支座时取后浇叠合层厚度）

As--板端负弯矩钢筋面积。

住宅与公建叠合板注意事项

● 为便于板底钢筋采用焊接钢筋网片，采用分布钢筋在下，受力钢筋在上的布置（分布钢筋与楼板长方向平行），桁架下弦筋与受力筋在一个高度，桁架钢筋的底筋应参与受力计算。

●图集预制底板混凝土为C30,桁架弦杆钢筋及底板钢筋为HRB400,国标图集HRB400可采用同直径的CRB550或CRB600H代替。

● 叠合板遇柱需要切角时，预制板在柱范围内出筋。

● 考虑工厂加工，钢筋间距应为50的模数（板出筋时)。

● 预制板吊装完成后，上弦钢筋如果影响管线布置，可以部分切割，上弦筋主要是马镫作用，不是受力钢筋。

● 楼板开洞补强做法同现浇板。

● 预制板上有隔墙的应在预制板大样中表达隔墙下附加钢筋。

叠合板软件设计注意事项

1 当预制底板宽度为1200~1400，1800~2000，2400~2500时注意修改桁架筋间距；

2 板施工图阶段，绘制叠合板大样图前应先复合板底筋（生成集中标注并修改），复合桁架筋间距；

3 异形板分隔处可采用建立虚梁的方式，以方便进行板的分割；

4 软件参数设置：略。

（a）1200 <板宽≤1400桁架筋间距：边跨和中跨为400; < pan>

（b）1800 <板宽≤2000桁架筋间距：边跨600,中跨为400; < pan>

（c）2400 <板宽≤2500桁架筋间距：边跨600,中跨为500; < pan>

预制底板产生裂缝的原因

1 混凝土

①混凝土配合比出现问题（水泥品种、粉煤灰惨量、外加剂等），预制构件应采用低坍落度混凝土，不能采用坍落度大的商品混凝土；

②混凝土等级没有达到C15就脱模，没有达到C30就吊装运输。

2 脱模、运输及吊装

①脱模后没有进行防护直接暴露在空气中，降温过快，构件表面温差大，导致出现裂缝；

②运输过程中出现颠簸，构件绑扎不牢，或者支撑设置不合理；

③吊装未按吊点位置起吊，未使用专用吊具进行安装。

3 施工

板施工中支撑间距过大，没有采用木质支撑。

结语

随着建筑产业化的推进，桁架叠合板的应用逐渐增多，会遇到更多问题。桁架叠合板设计是否合理对其应用和推广影响巨大，同时影响其造价的高低，只有充分发挥其技术优势和综合经济效益，才能成为建筑产业化的推动力量。