装配整体式改进型双T板双层...盖在粮食平房仓设计中的应用_董良坚.pdf

2023 年第 06 期总第 300 期福 建 建 筑Fujian Architecture&ConstructionNo 062023Vol300装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖在粮食平房仓设计中的应用董良坚 韩卫华(福建建工装配式建筑研究院有限公司 福建福州 350001)摘 要:平房仓作为重要的粮食储备设施,屋盖是主要承重构件之一,装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖,采用预制装配式建造方式,利用双层屋盖间的自然通风,能有效解决粮食平房仓屋盖“闷顶”问题。在双 T 板上按叠合板的标准预留拉结钢筋,以加强双 T 板与现浇层的钢筋网有效拉结,此“叠合板”技术能较好地解决装配式拼缝问题,从而提高仓房的抗震性和气密性,达到高标准粮仓的性能要求,适合南方高温高湿地区粮食储备库建设。关键词:粮食平房仓;装配整体式双 T 板叠合板;装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2023)06-0019-05The application of assembled integral improved double-t-plate double-decknatural ventilation roof in the design of grain bungalowDONG Liangjian HAN Weihua(Fujian Construction Engineering Prefabricated Building Research Institute Co.,Ltd.,Fuzhou 350001)Abstract:As an important grain storage facility,the roof is one of the main load-bearing components.Assemble integral improved double Tplate double-layer natural ventilation roof,using prefabricated construction method,using natural ventilation between double-layer roofs,caneffectively solve the problem of stuffy roof of grain flat warehouse roof,and pour two-way reinforced concrete stacked layer on double Tplate and double T plate surface reserved tie knot steel bar and steel mesh in the stacked layer effectively pull knot,this laminated boardtechnology better solves the problem of prefabricated seams,meets the performance requirements of high-standard grain silos,and is suitablefor the construction of grain storage warehouses in high temperature and high humidity areas in the south.Keywords:Grain bungalows;Assemble integral double T plate lamination;Equipped with integral double T plate double natural ventilationroof cover作者简介:董良坚(1965-),男,高级工程师。E-mail:645624507 收稿日期:2023-04-180 引言1998 年以来,为确保粮食安全,粮食系统从中央储备粮到省、地市县地方储备粮,分批分层级建设高标准粮食储备库1,为国家粮食安全打下了坚实的基础。粮食储备仓型有立筒仓、浅圆仓及平房仓,其中粮食高大平房仓运用最为广泛,是主流仓型之一。其作为重要的粮食储备设施,为我国粮食安全发挥了重要作用。本文结合福建省储备粮管理有限公司武平直属库项目设计实例,推荐装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖平房仓,该仓型屋盖采用预制装配建造方式,符合建筑工业化产业政策。通过“叠合板”加强节点细部处理,较好地解决了粮库仓房“气密性”,利用双层屋盖间自然通风解决了“闷顶”问题,有效提升了粮库仓房屋顶隔热性能,适合南方高温高湿地区的粮食储备库建设。1 粮食高大平房仓现状研究粮食高大平房仓指跨度大于 21 m、粮食堆高大于 6 m 的粮食平房仓3,实施工程项目以 24 m 跨度、散装粮食堆高 7 m 居多。屋盖是粮食高大平房仓主要承重构件,其型式可分为预制装配和现浇钢筋混凝土两大类,以预制装配类运用最为广泛,有预应力混凝土折线形屋架大型屋面板+仓内吊顶、预应力混凝土双层拱板屋盖、预应力混凝土双 T 板屋盖等。预应力混凝土折线形屋架大型屋面板+仓内吊顶、预应力混凝土双层拱板屋盖,双层拱板间、屋面板与仓内吊顶中间形成了夹层。而高大平房仓屋顶因面积大、吸热快、降温慢,热空气易在夹层积聚,会形成“闷顶”,热量大量传递到仓内,导致仓温、粮温升幅较快,仓房隔热性差。预制装配屋盖存在拼缝多节点难,其处理直接影响仓房“气密性”。隔热性、气密性这两项重20 福 建 建 筑2023 年要指标,直接影响高标准粮仓1的低温储粮和充氮气调、绿色储粮的主要功能。福建地处东南沿海,属高温高湿气候,处于储粮生态第五区,屋面隔热、防水、气密,是设计需要重点解决的问题。为此,有针对性地研究双 T 板双层自然通风屋盖,对提升南方高温高湿地区的粮食高大平房仓性能,具有现实意义。2装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖 通过设置双层屋盖,下层平屋顶采用预应力混凝土双 T 板+60 厚钢筋混凝土“叠合板”,以解决结构承重、保温、防水、气密问题。上层坡屋顶采用 H 型钢梁、C 型檩条和波形沥青瓦,以解决屋面排水、隔热,重点解决如何避免太阳直射产生的热量直接传递到仓房内部问题。双层屋盖间隔 1100 mm 2100 mm,利用双层屋盖间层空气气压差自然流动,完成空气冷热交换,实现自然通风,解决了仓房屋盖“闷顶”问题,有效改善了粮仓储粮环境,如图 1 所示。图 1 双层屋盖剖面示意图2.1 下层平屋顶-装配整体式双 T 板叠合板屋盖2.1.1 装配整体式双 T 板选型选择排架结构平房仓,下层屋盖采用预应力混凝土双 T 板,选用国标预应力混凝土双 T 板(08SG432-3)4为梁板合一双T 板,单块板长23.95 m,宽2.98 m,高0.72 m 0.96 m,等效自重荷载标准值3.43 kN/m2。2.1.2 装配整体式双 T 板屋盖的关键节点处理粮仓对维护结构的气密性保温防水性能均有较高的要求,需满足气调粮仓的气密性要求。而双 T 板装配式构件存在拼缝,为了达到粮仓的各项性能指标要求,需采取加强处理应对措施。2.1.2.1 叠浇层在双 T 板上现浇 60 厚 C25 密实混凝土叠浇层,双向配筋 6200。双 T 板板面预留拉结钢筋,确保与叠浇层内的钢筋网有效拉结,形成装配整体式双 T板叠合板屋盖,如图 2 所示。叠浇层沿纵向设多道现浇加强带,内配 712 120 钢筋网,现浇加强带可与叠浇层同时浇筑,如图 3 所示。图 2 双 T 板屋面平面布置示意图图 3 混凝土现浇加强带与双 T 板连接构造2.1.2.2 叠浇层后浇带一般平房仓单座建筑面积大,在浇筑 60 厚 C25 密实混凝土现浇层时,应设置后浇带,防止现浇层产生裂缝,如图4 所示。后浇带的预埋钢筋需在墙体顶部圈梁施工时预埋,以保证现浇层的整体性,如图5 图6 所示。且后浇带之间的缝,应做3 厚 BAC 双面自粘橡胶沥青防水卷材附加,保证叠浇层形成有效的刚性防水层。图 4 双 T 板上现浇层后浇带位置示意图2.1.2.3 保温防水层在叠合板上设50 mm 厚现场发泡聚氨酯保温层,两道 3 厚 APP 或 SBS 防水卷材防水层,达到储备仓屋面防水等级不应低于 I 级的要求,如图 7 所示。2023 年 06 期 总第 300 期董良坚,韩卫华装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖在粮食平房仓设计中的应用21 图 5 双 T 板上现浇层隔墙后浇带节点大样图图 6 双 T 板上现浇层山墙后浇带节点大样图图 7 装配整体式双 T 板叠合板屋盖节点大样2.1.2.4 叠浇层与边梁一次浇筑双 T 板在端头与墙体连接处存在拼缝,为较薄弱部位。为防止漏水,提高仓房抗震性能,及提升仓房气密性,采用叠浇层与檐墙顶的钢筋混凝土边梁一次浇筑构造措施,如图 8 所示。2.1.2.5 拼缝处理双 T 板装配式构件存在拼缝,需进行填缝处理,如图9 所示。即双 T 板之间、双 T 板与墙体之间的拼缝,采用防水型益胶泥水泥小骨料混合物填缝,填缝混合物为防水型益胶泥水泥、小骨料比例为 0.5 1 1.1。通过设置 5 厚密封膏嵌缝、防水型益胶泥水泥小骨料混合物填缝、底板粘贴 300 宽玻纤网格布、防水型易胶泥抹平等 4 道密封措施,达到密封目的,有效解决拼缝处开裂问题,如图 10 图 11 所示。图 8 叠浇层与边梁一次浇筑节点图图 9 双 T 板拼缝节点 1图 10 双 T 板拼缝节点 222 福 建 建 筑2023 年图 11 双 T 板拼缝节点 3双 T 板上采用叠浇层、叠浇层设置加强带、后浇带及拼缝之间填缝等关键节点处理,大大加强预制装配式构件的整体性,从而使屋盖结构整体性得到较大提高,保证仓房具有良好的保温隔热、气密、防水等建筑结构性能2。2.2 上层坡屋面 装配式轻钢结构架空隔热斜屋盖上层屋盖采用 H 型钢梁、C 型檩条和波形沥青瓦。斜屋盖屋面坡度大于1 10,可以及时排掉屋面雨水,既解决屋面了防水问题,又解决了屋面隔热问题,避免在储粮期间仓房屋顶接受太阳直射而直接传递到仓房内部,从而提高了仓房隔热性能,改善了粮仓内部储粮环境。3 装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖在粮食平房仓设计建造中运用和效果 装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖粮食平房仓,两层屋盖均采用预制装配式构件。该仓型首先运用在福建省储备粮管理有限公司武平直属库,效果良好,之后在泉州、莆田、宁德等地区,以及平潭实验区等 8 个粮食储备库相继推广运用,优势明显。其具有以下优点。3.1 构件标准化预应力混凝土双 T 板采用工厂预制后运送现场吊装,构件标准化高。平房仓的进深 24 m,选用预应力混凝土双 T 板单块板长 23.95 m,宽 2.98 m,高0.72 m 0.96 m,单块板面积达约 72 m2,吊装速度快,板拼缝少,施工难度相对较低。3.2 降低造价粮食平房仓堆粮高度 6 m 8 m,屋顶净高大于8 m 10 m。若采用传统现浇屋盖施工,必须采用高支模,其施工周期长、造价高,施工难度大。采用装配整体式预应力混凝土双 T 板屋盖,底部双 T 板为预制装配构件,既是屋盖受力构件,同时还是屋盖“模板”,上部铺设钢筋网整体浇筑混凝土形成“叠合板”,如图 12 所示。屋盖结构“免模免撑”,缩短工期、节省模板(屋盖高支模单方造价约 130 元),造价较低,使施工实现了绿色、低碳的要求。图 12 预应力混凝土双 T 板“叠合板”示意图3.3 整体性好(3)采用装配整体式预应力混凝土双 T 板屋盖,仓房整体性好,有效提高了仓房气密性。经无覆膜空仓气密性试验,要求在 500 Pa 压力至 250 Pa 压力作用下,半衰期大于 120 s 以上。福建省储备粮管理有限公司武平直属库共有 4 座平房仓,每座平房仓设有4 个廒间。根据福建省建筑工程质量检测中心有限公司提供的“福建省储备粮管理有限公司武平直属库粮食平房仓气密性”检测报告,平房仓各仓廒的半衰期 131.7 s 173.1 s 之间,均达到现行国家标准粮油储藏 平房仓气密性要求(GB/T25229)5的要求,高于 120 s,如表 1 所示。表 1 福建省储备粮管理有限公司武平直属库粮食平房仓半衰期情况表粮仓编号粮仓类型用途半衰期(s)设计要求实测值 1 实测值 2 实测值 3P1平房仓气调储粮120132.2131.7132.1P2平房仓气调储粮120140.8140.6141.1P3平房仓气调储粮120152.1151.6150.8P4平房仓气调储粮120138.7137.7138.3P5平房仓气调储粮120155.3155.8155.5P6平房仓气调储粮120161.2160.7160.4P7平房仓气调储粮120153.2153.3153.3P8平房仓气调储粮120142.8142.7142.2P9平房仓气调储粮120144.8145.2145.4P10平房仓气调储粮120132.6133.8131.7P11平房仓气调储粮120170.4171.1170.9P12平房仓气调储粮120172.2172.8173.1P13平房仓气调储粮120136.6137.1136.4P14平房仓气调储粮120143.3143.8143.2P15平房仓气调储粮120135.5135.8135.9P16平房仓气调储粮120136.4136.8136.12023 年 06 期 总第 300 期董良坚,韩卫华装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖在粮食平房仓设计中的应用23 3.4 有利于自然通风双层屋盖间自然通风,有效地解决了屋盖“闷顶”问题。与传统屋面对比,高温季节仓内温度可降低 3 5 以上,配合粮面控温空调实现准低温储粮,能有效节省能源、改善储粮环境、保证粮食安全度夏,确保储粮安全。选取已建成投入使用的福建省储备粮管理有限公司武平直属库、晋江直属库各 5 个廒间进行分析。武平直属库平房仓采用装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖,如图 13 所示;晋江直属库平房仓采用预应力混凝土折线形屋架大型屋面板+仓内吊顶,如图 14 所示。在仓内控温空调不开启情况下,依据粮库配备的粮情测控系统7所检测到的“三温”6,即粮食温度、仓内温度、仓外温度,如表 2 所示。图 13 福建省储备粮管理有限公司武平直属库平房仓剖面图(装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖)图 14 福建省储备粮管理有限公司晋江直属库平房仓剖面图(预应力混凝土折线形屋架大型屋面板+仓内吊顶)表 2 武平直属库和晋江直属库温度检测数据对比表库点粮仓编号粮仓类型粮食温度()最高最低平均仓内温度()仓外温度()武平直属库P1P3P9P12P15装配整体式改进型双 T 板双层自然通 风 屋 盖 平房仓2110151726209.514.117.92620.38.112.818.52619.513.714.716.7262011.612.91826晋江直属库P5P6P10P15P19预应力混凝土折线形屋架大型屋面板平房仓22.315.918.818272315.218.619.52723.614.718.721.62722.518.319.820.22721.516.616.820.527 两种不同屋盖形式进行大致对比,装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖仓内温度可降低 35以上,配合粮面控温空调实现准低温储粮,有效节省了能源、改善了储粮环境、保证了粮食安全度夏,确保储粮安全。4 需要研究和进一步改进方向预应力混凝土双 T 板作为“叠合板”的底板,因标准图集无拉结筋,在已建工程项目已有增加拉结筋,但不够规范,需按叠合板的要求,进一步加强优化拉结钢筋。同上部钢筋网加强拉结,按叠合板规范做到位,可以提高“叠合板”整体效果,有利于提高仓房的抗震性和气密性,如图 15 所示。图 15 双 T 板叠合板示意图5 结语装配整体式改进型双 T 板双层自然通风屋盖粮食平房仓,采用预制装配式建造方式,符合建筑工业化产业政策;利用“叠合板”技术,较好地解决了装配式屋盖拼缝多、板缝难处理影响仓房气密性问题,有效解决了粮食平房仓屋盖“闷顶”问题,从而改善粮食平房仓储粮环境,起到节约能源降本增效,达到节能减碳、绿色储粮、安全储粮目的,适合第五生态储粮区粮食储备库建设,在福建地区已得到推广运用。参 考 文 献1 国粮办规202226 号 高标准粮仓建设技术要点的通知Z.2022.2 建标 172-2016 粮食仓库建设标准S.2016.3 GB50320-2014 粮食平房仓设计规范S.2014.4 08SG432-3 预应力混凝土双 T 板S.2008.5 GB/T25229-2010 粮油储藏平房仓气密性要求S.2010.6 GB/T29890-2013 粮油储藏技术规范S.2013.7 GBT 26882.1-2011 粮油储藏粮情测控系统S.2011.