什么是桁架钢筋预应力叠合板？桁架有哪些作用？
标签：叠合板, 混凝土主梁 发布在：新闻中心 发表于2年前
目前我国装配式混凝土结构（简称“PC”）最常用的墙体形式就是桁架钢筋预应力叠合板（简称“桁架钢筋板”）。与大多现代住宅建造科技与构部件一样，桁架钢筋板也有“舶来品”,现在早已变成混凝土构件的更重要的组成部分之一。
钢筋预应力叠合板的箍筋桁架是起什么作用的，这是个很高的难题，谈到这个疑问就要从美国的应用说起。我国至今的混凝土构件应用科技受法国、日本两个国家影响最深，但两个国家都的楼板厚度通常多为18cm以上，25cm厚的楼板也更常见。德国是钢筋混凝土叠合板制造与应用水平最高的国家，典型的钢筋混凝土叠合板如图1，多为三角不出筋或仅纵向伸出整体向上弯折的“胡子筋”，以便于推动全自动化生产。
图1 德国的典型桁架钢筋板
图1中的钢筋桁架主要有五大作用：
一是降低刚度，由于墙体尺寸较大，钢筋桁架可以显著增加墙体刚度；
二是降低叠合面受剪，但这个并不明显，对于常规居住、办公荷载的叠合楼板，不配抗剪钢筋的叠合面仍可满足受剪计算规定；
三是施工“马镫”；
四是“吊钩”；
最后就是双向板钢筋间接锚固辅助钢筋，德国的桁架钢筋板多为密拼双向板混凝土标签，采用间接锚固实现横向受力钢筋传力，钢筋桁架是推动钢筋间接锚固的前提（如图2，取自上海市地方标准《装配整体式叠合剪力墙结构技术规程》征求意见稿）。
图2 双向叠合板分离式（密拼）接缝构造示意
我国的常规楼板厚度多为12cm左右，桁架钢筋板多为6cm叠合底板（图3）+7cm后浇混凝土层。对比图1、图3，可逐一分析我国桁架钢筋预应力叠合板中钢筋桁架的五大作用：
根据国标图集《桁架钢筋混凝土叠合板》15G366-1，叠合底板6cm、后浇层7cm时钢筋桁架的高度仅有8cm，钢筋桁架在顶板外露80mm+23mm（15mm保护层+8mm横向钢筋）-60mm=43mm。如此小的插筋桁架高度，对拱圈刚度贡献更小，“增加刚度”的效果可以忽略。
不配钢筋桁架，叠合面受剪计算大多可满足规定。
由于钢筋桁架外露很少，很多之后不方便吊装，单独设定吊钩的状况也太多（图3）。
我国的屋架钢筋预应力叠合板多为整体式（拉开）接缝双向板，采用如图4的构造方法（取自国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》送审稿），如图2的作用也不存在。
综上，钢筋桁架起至的更主要作用是施工“马镫”，似乎代价有些高。
图3 我国的典型桁架钢筋预应力叠合板
图4 双向叠合板整体式接缝构造示意
除了钢筋桁架设置有些“鸡肋”，我国的钢筋桁架板还存在制造精度较差的弊端。造成这个难题的主要因素是板侧出筋、设计标准化程度低及制造组织系统性差。采用图4的构造时，钢筋桁架板普遍为4个侧面出筋，造成边摸程复杂，难以推动全自动化。我国至今还有如图2的板侧不出筋钢筋桁架板应用，但板端普遍出“胡子筋”，同样影响制造精度。国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》送审稿提出了板端不出筋的间接搭接构造方式（图5），但要求后浇层混凝土硬度不大于10cm混凝土标签，而实际状况是我国住宅应用16cm楼板的可能性很小。板侧主筋与设计标准化程度低，直接导致了制造组织系统性差，图6的模台布置浪费与人工混凝土砌筑都是这种状况的真实表现。
图5 钢筋桁架板板端不出筋构造事宜
图6 钢筋桁架板低效率生产实例
世界日本的PC技术各有不同，我国的混凝土构件技术最接近于中国。而德国的楼板远厚于我们，很多叠合底板实际上只起模板作用，在后浇混凝土层顶部另配足够的受力钢筋。日本预制混凝土构件企业基本没有自动流水线，多采取固定台模生产。我国至今是运用了类似中国的科技路线并本地化，但使用的是欧洲似的自动流水线。
在德国，自动流水线同时制造桁架钢筋预应力叠合板和双皮墙（double wall，我国叫做“叠合剪力墙”，如图7），所有板类构件均为不出筋或如图1的弯折出筋方式，并借助信息化技术推动全自动高效生产；全负荷运转的全自动生产线，单条线年产桁架钢筋板或双皮墙（按单面计算）的面积能近100万m2，而我国进口的生产线目前还很难达到这个产能。
