預(yù)制板（Precast slab）就是20世紀(jì)早期建筑當(dāng)中用的樓板，即工程要用到的模件或板塊。因?yàn)槭窃陬A(yù)制場生產(chǎn)加工成型的混凝土預(yù)制件，可直接運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，所以叫預(yù)制板。
制作預(yù)制板時，先用木板釘制空心模型，在模型的空心部分布上鋼筋后，用水泥灌滿空心部分，等干后敲去木板，剩下的就是預(yù)制板了。預(yù)制板在建筑上的用處很多，如公路旁邊的水溝上蓋住的水泥板；房頂上做隔熱層的水泥板都是預(yù)制板。采用預(yù)制板的裝配式鋼筋混凝土樓蓋，優(yōu)點(diǎn)是：自重輕，用鋼量少；造價低；支模工作量最小；預(yù)制板吊裝后即可用作操作平臺，施工速度快；底面平整，不需要吊頂；板件尺寸大，吊裝件較少。缺點(diǎn)是：樓蓋的連續(xù)性和整體性較差；水平剛度較小；連接構(gòu)造較復(fù)雜。
預(yù)制混凝土樓板的歷史可以追溯到第一次世界大戰(zhàn)，當(dāng)時的創(chuàng)新為空心板的誕生奠定了基礎(chǔ)。1935年進(jìn)行了有史以來空心樓板的首次澆筑，盡管當(dāng)時使用的是氣動型芯。隨著樓板及其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在戰(zhàn)后住房繁榮時期，空心樓板迅速流行開來。中國的建筑工業(yè)化發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，借鑒蘇聯(lián)及東歐各國經(jīng)驗(yàn)，在國內(nèi)推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化的預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑。20世紀(jì)90年代以前，中國磚混結(jié)構(gòu)住宅和辦公樓等建筑大量使用預(yù)制樓板、過梁和樓梯等。90年代初期，預(yù)制板廠消失匿跡，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑舞臺的主角。
現(xiàn)如今房屋建筑已經(jīng)淘汰這種方式，改為框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，安全質(zhì)量進(jìn)一步提高。
發(fā)展歷史
預(yù)制混凝土樓板的歷史可以追溯到第一次世界大戰(zhàn)（1914-1918年），當(dāng)時的創(chuàng)新為空心板的誕生奠定了基礎(chǔ)。在1935年進(jìn)行了有史以來空心樓板的首次澆筑，盡管當(dāng)時使用的是氣動型芯。隨著樓板及其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在戰(zhàn)后住房繁榮時期，空心樓板迅速流行開來。
自20世紀(jì)60年代以來，混凝土空心樓板已經(jīng)過芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）和荷蘭荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織（TNO）等多個組織，對其耐久性、安全性和效率方面測試和研究。所有這些測試都將空心樓板的發(fā)展引導(dǎo)入安全可靠的建筑解決方案中。由于空心樓板的使用在過去幾十年中變得越來越流行，70和80年代成為了對空心樓板研究最密集的時期。當(dāng)然，在創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)的今天，對于空心樓板的研究也仍會不斷繼續(xù)。
中國的建筑工業(yè)化發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，在“一五”計劃中提出借鑒蘇聯(lián)及東歐各國經(jīng)驗(yàn)，在國內(nèi)推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化的預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑。20世紀(jì)60-80年代，多種混凝土裝配式建筑體系得到快速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板、預(yù)應(yīng)力空心板等快速發(fā)展。裝配式建筑應(yīng)用大量推廣，北京從東歐引入了裝配式大板住宅體系，建設(shè)面積達(dá)70萬平米，至80年代末中國已經(jīng)形成預(yù)制構(gòu)件廠數(shù)萬家，年產(chǎn)量達(dá)2500萬平米。
20世紀(jì)90年代以前，中國許多工業(yè)廠房為預(yù)制鋼筋混凝土柱單層廠房，柱子、起重機(jī)軌道梁和屋架都是預(yù)制的，有的建筑杯形基礎(chǔ)也是預(yù)制的。還有許多無梁板結(jié)構(gòu)的倉庫和冷庫也是裝配式建筑，預(yù)制杯形基礎(chǔ)、柱子、柱帽和疊合無梁樓板。
唐山地震發(fā)生后，采用預(yù)制板的磚混結(jié)構(gòu)房屋、預(yù)制裝配式單層工業(yè)廠房等在唐山大地震中破壞嚴(yán)重，引發(fā)了人們對裝配式體系抗震性能的擔(dān)憂，裝配式建筑大量減少；大板住宅建筑出現(xiàn)滲漏、隔音差、保溫差等問題。與此同時，隨著中國建筑設(shè)計逐步多樣化、個性化，各類模板、腳手架普及，商混普及，混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)得到了廣泛的推廣應(yīng)用。
20世紀(jì)90年代以前，磚混結(jié)構(gòu)住宅和辦公樓等建筑大量使用預(yù)制樓板、過梁和樓梯等，一些地區(qū)還建造了一些PC大板樓、PC盒子樓。但這些預(yù)制砼建筑或有預(yù)制砼構(gòu)件的建筑由于抗震、漏水、透寒等問題沒有很好解決，日漸式微，PC化的嘗試停了下來。90年代初期，預(yù)制板廠消失匿跡，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑舞臺的主角。
由于板與板之間有縫隙，若施工處理不當(dāng)則在建筑沉降時容易造成樓板開裂、漏水。因樓板系多塊預(yù)制板構(gòu)筑，不宜在樓板上按住戶要求隨意砌筑隔墻，否則會因各板塊間受力不均勻而造成樓板塌陷。由于以前農(nóng)村建房設(shè)計缺乏科學(xué)性，施工工藝簡單，有些甚至連圈梁都沒有，直接在磚墻上搭建預(yù)制板，造成嚴(yán)重的安全隱患，房屋抗震性能極差。鑒于預(yù)制板存在包括上述缺點(diǎn)在內(nèi)的一些問題。國家雖然未出臺規(guī)定明令禁止使用預(yù)制板，但是在一些地方已經(jīng)對預(yù)制板的使用進(jìn)行了限制。
分類
常用的預(yù)制板有實(shí)心板、空心板、槽形板、T形板等。實(shí)心板制作簡單，上下表面平整，但自重較大，用料較多，適用于小跨度的蓋板、走道板等。空心板形式很多，截面有圓孔、方孔、矩形孔或橢圓形孔，板上下為平整表面，與實(shí)心板相比自重較輕，隔音效果好。空心板應(yīng)用范圍很廣，有預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力空心板，板厚根據(jù)跨度不同，有120mm、180mm、240mm等。板寬有500mm、600mm、900mm，甚至更大，板跨從2.1m到6.0m都很常見，一般以0.3m為增長模數(shù)。空心板的缺點(diǎn)是不能任意開洞。有各種空心板的標(biāo)準(zhǔn)圖，可供設(shè)計選用。槽形板有肋在下和肋在上兩種，計算簡圖、受力與空心板基本相同，只是將肋放在兩邊。板的上表面或下表面平整，另一面為槽形。槽形板比空心板更節(jié)約材料，板間開洞較方便，但隔音、保溫效果較差，一般用于工業(yè)建筑的樓蓋中。
生產(chǎn)工藝
預(yù)制樓板皆在工廠生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝分為“正打法”和“反打法”。用填芯盒的生產(chǎn)工藝稱為正打法，用鋼芯模工藝即為反打法。
填芯盒法的生產(chǎn)工藝流程
在芯盒制作工場生產(chǎn)的芯盒常用MU40水泥砂漿，配筋用18號鍍鋅鐵絲，芯盒板的厚度一般為10mm。生產(chǎn)時往往用長線法和單個制作法。長線法即在地坪上長向鋪設(shè)鍍鋅鐵絲，再編穿橫向鐵絲，然后用10mm厚的木板條制作木框放在鐵絲外，將調(diào)制好的水泥砂漿填入，用抹刀刮平，壓緊板條，使之不翹起而造成板的厚薄不勻，然后用小型角鋼的角楞在需要彎折處壓下90°的槽印，這樣脫模后便可折疊。芯盒上蓋板在另外的場地生產(chǎn)，規(guī)格大小根據(jù)需要確定。芯盒的組成是先將側(cè)幫板從地坪折起，折疊圍成四邊(或五邊)無底無蓋的空框，將交接處的鐵絲擰牢，然后將養(yǎng)護(hù)好的蓋板蓋在空框上，將框上部鐵絲與蓋板四周伸出鐵絲擰緊，即形成芯盒。單個制作法是先在地坪上鋪木條框。框內(nèi)縱橫布置鍍鋅鐵絲，在木框內(nèi)鋪砂漿抹平、養(yǎng)護(hù)，起模后板面向上折疊，擰緊相鄰邊的鐵絲，即形成一個芯盒。該法尺寸較準(zhǔn)確，但施工復(fù)雜，特別是肋板角部處需要五個側(cè)面的芯盒，則制作更麻煩，而且鐵絲的消耗量也較大，因此生產(chǎn)中多采用長線法。
鋼芯模法的生產(chǎn)工藝流程
該生產(chǎn)工藝與填芯盒法基本相同，所不同的是將肋板翻過去(肋朝上)生產(chǎn)。其模具由邊模、芯模、芯模架等構(gòu)成。每平方米樓板面積的鋼模用鋼量約70kg，用鋼量少，加工容易，但澆筑混凝土比“正打法”稍困難。這種鋼模通常由外模、內(nèi)模和懸模槽鋼三部分組成。外模由4根C20槽鋼構(gòu)成，用8個M16螺栓連接，在槽鋼上鑲40mm厚木板，用M12螺栓固定在槽鋼上，以便做出凸緣。內(nèi)模即芯模，用3mm鋼板焊制，在芯模的上下口外焊小角鋼，并在四角加焊加勁板，以保證芯模有足夠的剛度，芯模頂面設(shè)置4個懸吊鉤，用此鉤掛在懸模槽鋼上固定芯模。
應(yīng)用領(lǐng)域
特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
采用預(yù)制板的裝配式鋼筋混凝土樓蓋，優(yōu)點(diǎn)是：自重輕，用鋼量少；造價低；支模工作量最小；預(yù)制板吊裝后即可用作操作平臺，施工速度快；底面平整，不需要吊頂；板件尺寸大，吊裝件較少。
缺點(diǎn)
缺點(diǎn)是：樓蓋的連續(xù)性和整體性較差；水平剛度較小；連接構(gòu)造較復(fù)雜。
發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今房屋建筑已經(jīng)淘汰預(yù)制板蓋樓這種方式，改為框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，安全質(zhì)量進(jìn)一步提高。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
預(yù)制板選用《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集：SP預(yù)應(yīng)力空心板》（05SG408）。
預(yù)制板規(guī)格
SP預(yù)應(yīng)力空心板的標(biāo)準(zhǔn)板寬為1200mm，并可切割成所需寬度，但應(yīng)使切割后的板中鋼絞線呈對稱布置狀態(tài)，以避免因不對稱受力而產(chǎn)生扭矩。標(biāo)準(zhǔn)板長(軸跨)符合3M模數(shù)，實(shí)際長度為軸跨減30mm，軸跨尺寸與板高的對應(yīng)關(guān)系見下表。
為了保證空心板有足夠的剛度、撓度在合理使用范圍內(nèi)，選用時板的高跨比一般不宜超過下列范圍。①屋面板：l/h≤50；②樓面板：l/h≤40。常用SP預(yù)應(yīng)力空心板的截面特征見表4-3，板中預(yù)應(yīng)力筋分為4類，詳見表4-4。預(yù)應(yīng)力空心板板型圖及預(yù)應(yīng)力筋布置如下表所示。
預(yù)制板的選用
《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集：SP預(yù)應(yīng)力空心板》（05SG408)提供了以下兩種選用方法。
（1)按板面允許均布荷載[qk]選用當(dāng)板面均布荷載符合下列兩種情況時：①可變荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值小于或等于5.0kN/m2且大于或等于2.0kN/m2。②準(zhǔn)永久組合值小于或等于0.87倍的標(biāo)準(zhǔn)組合值(均包括板自重和灌縫自重)。可根據(jù)作用于板面的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表4-5~表4-7中的允許均布荷載[qk]選用，即：g+q≤[q]式中g(shù)——板面自重標(biāo)準(zhǔn)值與均布永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和；力——板面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和。
(2)按板面允許內(nèi)力選用當(dāng)板面均布荷載不符合上述兩種情況或需精確計算時，可按允許荷載表中的各項(xiàng)允許彎矩和允許剪力選用，并進(jìn)行撓度計算。即需要同時滿足下列各式：M≤[M],M≤[M],M≤[M],V≤[V]式中M——按荷載效應(yīng)基本組合計算的彎矩設(shè)計值，包括板自重和灌縫自重；M2一一按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，包括板自重和灌縫自重；M。——按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算的彎矩準(zhǔn)永久值，包括板自重和灌縫自重；V——按荷載效應(yīng)基本組合計算的剪力設(shè)計值，包括板自重和灌縫自重。
參考資料 >
2023-2029年中國預(yù)制板市場現(xiàn)狀與發(fā)展前景預(yù)測報告PDF.中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng).2024-02-01
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裝配式建筑在國內(nèi)發(fā)展歷史(二)→起步階段;持續(xù)階段;低潮階段;新發(fā)展階段.預(yù)制建筑網(wǎng).2024-02-01
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國內(nèi)外裝配式建筑的前世今生——全球建筑工業(yè)化的發(fā)展史.微信公眾平臺.2024-02-01
[原創(chuàng)]預(yù)制板之“殤” 生命難以承受之重!.中國水泥網(wǎng).2024-02-01
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