混凝土钢管预应力桁架叠合板智能化制造课件.pptx

1、某建筑工业有限公司技术工艺部CONTENTS01综述02普通钢筋桁架叠合板总结03新型预应力混凝土叠合板探索04新型预应力混凝土叠合板实验与探索CONTENTS05预应力混凝土钢管桁架叠合板（PKIII）06预应力混凝土钢管桁架叠合板技术规程07预应力混凝土钢管桁架叠合板生产线01 1、钢制楼承板1）压型钢板楼承板2）桁架楼承板 2、预制混凝土楼板1）双T板2） SP预应力空心板 3、叠合板1）预应力混凝土平板叠合楼板2）钢筋混凝土平板叠合板3）钢筋混凝土桁架叠合板4）PK预应力混凝土叠合板SP预应力空心板混凝土平板叠合板钢结构+SP大板钢结构+钢筋混凝土平板叠合板 普通钢筋桁架叠合板源于上世

2、纪五十年代欧洲，在全球使用超过50年，在欧、 美、日等发达国家大规模使用。 由于国情的不同，该技术在中国应用也产生许多问题，并制约装配式建筑的 发展。 1）厚度较厚：板型太厚。规范规定厚度在60mm以上，再加现浇层80mm，造成叠合后 整体厚度大于140mm。目前国内现浇板的厚度普遍在120mm左右，直接造成结构自 重增加15%左右。 2）支撑多。支撑普遍在1.21.5米左右。比现浇板没减多少。 3）板缝多、现浇带多。规程规定，该板必须进行拉缝，以使用钢筋进行搭接，从而形成双向 板。而且板缝不能位于跨中，从而使每个房间的板缝多于两条。若进行并缝密拼处理，后 浇层厚度须大于2h/3，从而又增加了

3、结构自重。02 1）现浇带 2）叠合板拼缝做法规范规定：（图a）密拼缝只能做单向板（图B）整体接缝施工复杂，技术难度大 3）现浇带现场做法钢筋复位困难，钢筋受损伤。 4）管线穿行困难 5）现浇带现场模板脚手架支设 6）四面出胡子筋。规程规定，桁架叠合板钢筋须进入支座，从而造成胡子筋和梁负筋打架， 造成极大的施工困难。 7）外伸胡子筋太长 8）安装困难 9）刚度差、易开裂。该产品由于是一个非预应力产品，在存放、运输、吊装过程中极易变形 开裂。 10）自重大、板幅小，每平方米容重150kg，运输、吊装效率差。 11）运输效率低 12）标准化程度低； 设计工作量大； 模具消耗量大； 用工多；生产效率

4、低。 13）造价高。由于设备投资大，用钢量大，还有上面提到的诸多原因，比现浇成本增加。 14）因补空板模板的存在，叠合板底需调平。03PK板（二代）采用T形混凝 土肋，肋孔为椭圆形，刚度 非常大，承载能力非常高。PK板（三代，即PKIII型板）采用 混凝土钢管桁架肋，刚度适中， 承载能力适中，自重轻，宽度大， 生产效率高，方便穿插管线。PK板（一代）采用矩形混 凝土肋，肋孔为矩形，刚 度较大，承载能力较大。 预制带肋底板混凝土叠合楼板技术 规程2011年8月29日发布。 堆码及运输 吊装 吊装 钢结构+PK板 山东省文化艺术中心大剧院04 对多种技术方案做了实验探索 板尺寸3.3X1m，板厚4

5、0mm，10根5预应力筋，混凝土C40，上玄为8三级钢。 结论： 中间不设支撑，加载至1KN/m2时无开裂，跨中总挠度L/279，加载至1.5KN/m2时，板下挠严重，跨中上弦钢筋弯曲，失去承载力。不能满足施工要求 板尺寸3.9 X1m，板厚30mm，10根5预应力筋，混凝土C40，上弦为50mmx100mm矩形钢管内填砂浆。 结论： 中间不设支撑，加载至3KN/m2时出现裂缝；跨中挠度15mm (即1/250L) ， 加载至6KN/m2时,挠度加大，跨中上弦钢管鼓曲.钢管桁架腹筋与混凝土底板锚固良好，未有拔出现象。满足施工要求，但制作成本高。 板长3.600m ，板宽1m ，平均板厚 35m

6、m， 混凝土采用C40，预应力筋面积 157mm2。 结论： 外加荷载， 2.5KN/m2底板跨中位移值14mm (即1/250L) ， 加载至5.45KN/m2 时,挠度加大，跨中钢管鼓曲。钢管桁架腹筋与混凝土底板锚固良好，未有拔出现象. 满足施工要求，制作成本下降。 板尺寸4.55X2.1m，板厚35mm，34根5预应力筋，混凝土C40， 工况1：中间不设支撑：挠度18mm(即1/250L)时，加载为2.10kN/ 工况2：中间增设1道支撑：继续加载至7.67kN/（1.3倍承载力荷载值）时，第一跨挠度下降1mm， 第二跨挠度下降2mm，无裂缝。 板尺寸8.020X1.0m，板厚40mm，

7、30根5预应力筋，混凝土C50 本次试验最大挠度4mm时，加载为3.36kN/ 由图4-6、图4-7试验与模拟结果进行对比可以发现，有限元计算模型板底受 拉损伤与试验板的实际裂缝分布基本一致，在预制底板上形成了明显的塑性 铰线。是典型双向受力。 预应力方向叠合后试件试验（3米）140mm、160mm厚度。 结论：1、叠合后承载能力好2、叠合后新老混凝土配合良好3、弹性工作状态下，单向简支 挠度约1/500800，性能好于普 通现浇板 垂直预应力方向3块1米板密拼叠合后试件试验（3米） 结论：1、叠合后承载能力好2、密拼完全可以形成双向板活荷载5KN/m2时，处于弹性工作状态，挠度约1/400

8、四个吊点施工吊装荷载每个吊点2.70KN实验每个吊点能承受荷载超过10KN安全系数大于4 5m长板，悬挑1.5m荷载加至500kg/m2,端头挠度下降22mm（约L/70）,支座处无裂缝 5m板，悬挑2m荷载加至200kg/m2,端头挠度下降30mm（约L/60）,支座处无裂缝，万斯达预制建筑网05PK型板特点：1、底板厚度35mm 40mm，2、底板用C40、C50混凝土3、底板用1570、1860级 预应力钢丝，4、底板上加钢管混凝土桁架，5、钢管内填高标号砂浆，6、刚度适度，避免严重反拱7、宽度1.5-3m，8、长度312m，PKIII型板简介大跨度板PKIII型板构件大样图和构造详图P

9、KIII型板与混凝土梁连接大样图PKIII型板与钢梁连接大样图06PKIII型板需要编制新规程PK板（二代）采用T形混凝 土肋，肋孔为椭圆形，刚度 非常大，承载能力非常大。PK板（一代）采用矩形混 凝土肋，肋孔为矩形，刚 度较大，承载能力较大。1.板型薄，厚度35mm左右，叠合后115mm125mm左右，极大减轻结构自重。注：2015年吨钢综合能耗572千克标准煤，水泥熟料吨综合能耗112千克标准煤 选自工业绿色发展规划（2016-2020年） 2016年全国房屋竣工面积42.24亿m2 选自2016 年建筑业发展统计分析推广PK-3叠合板节能减排效果年份2018201920202021202

10、22023202420252026合计推广使用比例10.0%12.5% 15.0%17.5%20.0%22.5% 25.0%27.5%30.0%推广使用面积（万m2）4224052800 63360739208448095040 105600116160126720792000节约混凝土（万t）422452806336739284489504 10560116161267279200节约钢材（万t）63479295011091267142615841742190111880节约能耗（万t标准煤）4295366437508579651072117912868039减少碳排放量（万t）291364

11、4375105836567298028745465减少运输量（万t）4858607272868501971510930 12144133581457391080少用混凝土、钢材,节能减排；减少运输，减少城市压力 。全国房屋建设面积面积42.24亿平米PK3型板每平米用钢量减少5-15KG/PK3板型每平米混凝土用量减少50-100KG/ PK3板型运输重量减少402.支撑少。支撑间距可达4米。钢结构安装过程无支撑3.无补空板。主受力方向钢筋为预应力钢筋，横向钢筋施工时后穿，形成双向板4.一面出胡子筋，安装方便。一面出胡子筋PK3型板优势5.刚度好，不开裂。由于采用预应力技术，上部受压区采用钢管

12、桁架，钢管内注入砂浆，保 证了在用钢量最小的情况下有足够的刚度刚度好PK3型板优势6.板幅大、自重小，最大可做到3X12平方米，容重仅为85千克/平方米左右，极大地提高了 吊装效率。板幅大运输效率高专用吊具、效率高PK3型板优势7.多层穿插流水施工，速度快。第四层吊装PK3型板第三层安装完PK3型板第二层楼面钢筋绑扎完毕 准备浇筑混凝土浇筑前设的简易支撑第二层楼面钢筋绑扎完毕，准备浇筑混凝土 第三层安装完PK3型板楼板施工完毕，拆除简易支撑表2 2：普通钢筋桁架叠合板与PK3PK3叠合板在混凝土结构施工成本对比表序 号对比项目普通钢筋桁架叠合板预应力混凝土钢管桁架叠合 板（PKPK板）对比分析

13、PKPK相对成 本备注2.1吊装费用吊装成本20元/PK板重量轻，承载力高，吊 装效率高，吊装成本15元/PK板吊装成本减少5/5元/2.2脚手架工程费用（市场价60元/用量节省30 ，费用42元/）用量节省50 ,费用30元/使用PK板费用减少12元/12元/2.3补空板费用钢筋桁架叠合板之间需后 浇补空板，成本约6元/PK板之间直接密拼 不需要补空板施工时PK板节省补空板费用约6元/6元/2.4整体结构自重使用PK板后，楼板厚度减小20-30mm，楼板重量相对减少50-75KG/，由于建筑物最大载荷 由地震力控制，地震力与结构自重成正比，由此使用PK板后建筑物结构自重减少8 -10 ，理

14、论上主体用钢量同样减少8 -10 。 剪力墙结构建筑：承重墙、柱、梁、基础减少自重10 ， 约0.035方/，折合约38元/35元/2.5后穿横向钢筋约1KG/m2PK板需后穿钢筋 增加用钢量2.5KG/PK板后穿钢筋用钢量增加12.5元/12.5元/2.6后浇叠合层桁架叠合板厚度60mm，叠 合层厚度80mm，叠合后最 薄厚度为140mmPK板厚度35mm，叠合层厚度 75mm，叠合后最薄厚度为 110mm后浇混凝土重量不增加成本不增 加2.7施工效率效率基准为1混凝土建筑提高施工效率 1.5倍成本节约总计45.5元/表3 3：普通钢筋桁架叠合板与PK3PK3叠合板在钢结构施工成本对比表序号

15、对比项目普通钢筋桁架叠合板预应力混凝土钢管桁架叠合板（PKPK板 ）对比分析PKPK相对成本备注3.1吊装费用吊装成本20元/K板重量轻，承载力高，吊装效率高 吊装成本15元/，PK板吊装成本减少5/5元/3.2脚手架工程费用（市场价60元/）用量节省30%，费用42元/用量节省90%,费用6元/使用PK板费用减少36元/36元/3.3补空板费用钢筋桁架叠合板之间需后浇 补空板，成本约6元/PK板之间直接密拼不需要补空板施工时PK板节省补空板费用约6 元/6元/3.4整体结构自重使用PK板后，楼板厚度减小20-30mm，楼板重量相对减少50-70KG/，由于建筑物最大载荷由地震 力控制，地震力

16、与结构自重成正比，由此使用PK板后建筑物结构自重减少8%-10%，理论上主体用 钢量同样减少8%-10%。钢结构建筑整体用钢量减少10%，约8-10KG/，折合约64-80元/。64元/3.5附加板底钢筋拼缝部位钢筋1KG/PK板后穿横向通长钢筋3KG/PK板后穿横向钢筋用钢量增加 10元/10元/3.6后浇叠合层桁架叠合板厚度60mm，叠合 层厚度80mm，叠合后最薄厚 度为140mmPK板厚度35mm，叠合层厚度75mm，叠 合后最薄厚度为110mm后浇混凝土重量减少5mm，减少 2.5元/2.5元/3.7桩基及基础造价节省3%-5%，约1015元/10元/3.8管理费节省施工效率基准为1

17、钢结构建筑提高施工效率2-3倍未计算成本节约总计双向板PKIII型叠合板113.5元/PK3型板优势9.生产自动化水平高。采用长线张拉，钢筋下料、混凝土布料、起板、转运、清扫全部采用 自动化，生产效率高。我公司承担十三五国家重点研发计划子课题预制构件生产设备智能化控制及管理技术研究与示范10.建厂成本省。11.投资回收快07预应力混凝土钢管桁架叠合板成套设备是我公司通过对钢筋张拉、混凝土浇筑、振捣、 养护起板、脱模吊装、转运储存、施工安装等关键节点的研究，确定最佳制造工艺流程，完 成了配套智能成套装备的相关设备定型及配套控制软件开发等工作，公司拥有整条生产线的 设计、制造、安装、调试等全套生产

18、工艺和知识产权。预应力混凝土钢管桁架叠合板成套设备主要由自承式整线模台、数控布料振捣机、 篷布梳筋机、数控钢筋调直放料机、转换摆渡车、起板机、运板机、涂油机及数控张拉装置 等几部分组成。与传统生产设备相比，PK型自承式整线模台在结构上集运行轨道、应力承 受、模板模具、保温养护及电力输送等多功能于一体，集成化、标准化、模块化，功能完善、 组合方便，组线长度可调，配套装备可实现混凝土数字化智能布料、振捣，智能化温控养护， 自动化起板、码放、转运，生产效率高，满足不同用户需求。目前PK型成套设备已在济南、 淄博、德州、枣庄、济宁、威海、苏州、沧州、阜阳等地区投入使用。一条年产能为50万平方米的预应力

19、混凝土钢管桁架叠合板生产线，占地约4050 亩左右，厂房面积1200015000 ，堆场面积约5000 。长线张拉模台自承式整线模台由钢 板和型材焊接而成，充分 考虑了设备整体强度和布 局的合理性，保证整线生 产过程中有稳定和精确的 运行状态。每张模台均有 养护装置，加热均匀，养 护效果优良。涂油机涂油机的主要功能是用于 生产线上生产前模台上脱模剂的 喷涂，经过模台时涂油机自动喷 洒脱模剂，雾化喷涂，喷涂更加 均匀，不留死角，效果显著，可 有效提高生产线生产效率。钢筋调直放料机钢筋调直放料机的主 要功能是用于生产线模台 的张拉钢筋调直放料工作。 钢筋调直放料机安装在模 台侧面，钢筋放料架在模

20、台前侧，放料钢筋倒在模 台侧面，方便使用。布料机布料机的主要功能是用于PK 生产线模台的混凝土布料，布料 机在模台轨道上行走，混凝土通 过螺旋送料将混凝土从料斗均匀 输出，落料后再通过振捣装置对 工作台面的混凝土进行振捣摊平。 落料的速度以及行走速度都可以 通过控制装置进行调整。篷布梳筋机篷布梳筋机的主要功能是用 于生产PK板过程中布置预埋钢筋 的梳理，梳理后使用张拉设备进 行钢筋预应力的调整，在混凝土 养护期，进行篷布覆盖和收放。 设备的沿轨道行走和篷布的收放， 可由设备操作人员控制电控柜按 钮实现，替代人工操作，提高生 产线生产效率。起板机起板机的主要功能是用于PK 生产线上PK板从模台上

21、起板脱模， 移送至运板小车而设计的一种高 效的起升转运设备。设备的起升、 行走、转运，可由人工操作遥控 装置或线控装置，与运板小车配 合使用，快速将模台上已生产完 毕的PK板材移送至生产线端部， 方便下一步板材集中转运，以提 高生产线生产效率。运板车运板车的主要功能是用于PK 生产线上PK板脱模后的转运工作。 是起板机将PK板从模台上起板脱 模后，放置在运板车上将其转运 至生产线端部而设计的一种高效 的运板设备，与起板机配合使用， 快速将模台上已生产完毕的PK板 材移送至生产线端部，方便下一 步板材集中转运，以提高生产线 生产效率。摆渡车摆渡车的主要功能是将 厂区内某条生产线上的生产 设备转运至其他生产线上， 以进行其他生产线上的生产 作业。使用时将摆渡车移动 至生产线端部，使摆渡车上 预设的轨道与模台上的轨道 平齐相接，然后将生产设备 移动至摆渡车上，启动摆渡 车，将设备运转至其他生产 线。预应力混凝土钢管桁架叠合板传统叠合板优势 对比数控布料，模具通用，厚度可变没有摊销，全部模台有蒸养生产效率高机械布料，人工辅助，模具摊销多产品标准化，用工少，人工费用低。用工多，人工费用高可批量化生产，订单式采购，采购周期小于7天均为项目定制，周期长，采购周期约1520天07安置房项目工程职业学院产业化实验楼项目学校项目安置三区中学项目中小学项目办公楼项目办公楼项目单击此处添加副标题