靠前代非組合壓型鋼板(開口板)

產(chǎn)生背景:20世紀(jì)末期，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)現(xiàn)澆板的施工速度明顯跟不上鋼柱和鋼梁的施工速度。影響整個結(jié)構(gòu)的工程進(jìn)度。同時由于現(xiàn)澆板的施工仍需要大量的模板和腳手架，這和鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工管理的要求產(chǎn)生巨大的偏差，從而使整個施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生不匹配的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，工程師們開發(fā)了一種無需支模、拆模，能提供施工平臺的壓型鋼板開口板獲得了迅猛發(fā)展，其作用為 樓 板的較久性模板。它僅作為施工階段模板使用，屬于較久性 模 板，只驗算施工階段受力，在使用階段不參與 結(jié)構(gòu)受力?？?不考 慮 防火措 施，但 樓 板 整 體 厚 度須 滿足規(guī)范要求(防火要求)，即壓型 鋼 板 板 肋上部混凝土厚度須達(dá)到80mm。非組合樓板可用PKPM軟件計算，但是里面只有開口板板型，對于樓板可單獨(dú)拿出來計算，對于一些大型壓型鋼板廠家都有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可供選用。

其優(yōu)點是國內(nèi)應(yīng)用較早，有國家規(guī)范，施工經(jīng)驗豐富，生產(chǎn)制作快速、造價低。

缺點：肋較高，樓板結(jié)構(gòu)層厚度大，使建筑物凈高減小，直接導(dǎo)致建筑整體成本增加。樓板下表面呈波浪形，板底不平整、不美觀，樓板雙向剛度不一致，抗震性能差，對于酒店、住宅等項目必須做吊頂。鋼筋綁扎繁瑣，鋼筋間距不易保證，下部受力鋼筋需要現(xiàn)場手工焊接短鋼筋，效率緩慢，保護(hù)層厚度不易控制。單向板設(shè)計，只能通過增加整體鋼板厚度才能滿足較大跨度樓板施工階段受力，造成材料浪費(fèi);雙向板施工不便，必須犧牲肋高以下混凝土及板厚。

管線敷設(shè)施工時，垂直與板肋敷設(shè)須放置在板肋上部，對于板厚較小的樓板會影響到上部鋼筋施工空間。雖然單板的價格低廉，但是由于其施工繁瑣，所需人工量大，綜合造價反而偏高，經(jīng)濟(jì)效率低。

第二代組合壓型鋼板(閉口板)

產(chǎn)生背景：20世紀(jì)90年代初期和末期，是多高層鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的高峰期，同時也是材料工藝與建筑技術(shù)進(jìn)入高科技階段的體現(xiàn)，普通開口板的出現(xiàn)解決了與鋼結(jié)構(gòu)配套施工。但由于其材料價格高，而在使用階段又不考慮鍍鋅鋼板代替受力鋼筋的作用。樓板中混凝土和鋼筋材料用量基本與現(xiàn)澆板持平或略高。所以造成普通開口板樓板整體價格基本是現(xiàn)澆樓板的1.6倍以上。

考慮以上存在因素，工程師改進(jìn)了普通開口板，在鍍鋅鋼板上增加剪力槽，通過混凝土的握裹作用，形成兩者的共同作用。由板肋提供豎向剛度，通過板肋形狀與抗剪槽提供水平抗剪承載力，必須保證樓承板與混凝土緊密連接，通過調(diào)整厚度以調(diào)整樓承板剛度，使壓型鋼板在使用過程中參與樓板的受力，代替下部受力鋼筋，從而節(jié)省了混凝土中鋼筋的用量。

材料、板型、有效寬度、展開寬度、鋼板利用率、較小厚度、防腐年限經(jīng)濟(jì)、便捷、安全、可靠縮口板

≥110mm。

防腐年限

　 按照英國標(biāo)準(zhǔn)，一般熱浸鍍鋅板在雙面度量275g/m2、室內(nèi)、干燥的條件下，首度需要防護(hù)的時間為22.5年。

受力特點及選型計算

受力特點：作為組合壓型鋼板，在施工階段作為模板，承擔(dān)施工階段荷載，在使用階段，鋼板

代替部分底部受力鋼筋，和現(xiàn)場配置的鋼筋一起承擔(dān)樓板自重及使用荷載。

選型計算：組合壓型鋼板設(shè)計選型時，須進(jìn)行相關(guān)的彎曲、變形及承載力計算，可參考專業(yè)廠

家提供的選型表，需根據(jù)樓板跨度、厚度和除樓板自重外的允許使用荷載進(jìn)行查詢;現(xiàn)場還需附

加的鋼筋有負(fù)彎矩鋼筋、鋼板本身提供的承載力不足的情況下須配置的板底受力鋼筋、為防火考慮的抗火鋼筋、為板面防止開裂考慮的分布鋼筋網(wǎng)等。如負(fù)彎矩鋼筋、附加板底受力鋼筋需根據(jù)混凝土設(shè)計規(guī)范來設(shè)計配筋，抗火鋼筋和分布鋼筋網(wǎng)則需根據(jù)構(gòu)造及經(jīng)驗來配置。

優(yōu)缺點

優(yōu)點：　 　壓向鋼板有特殊齒槽或壓痕，提高了與混凝土的粘結(jié)力，可代替部分板底受力鋼筋，一定程度上節(jié)省了工期及勞動力成本。對于閉口板，板底較開口板平整，美觀，雙向剛度得到提高。國內(nèi)應(yīng)用相對第三代鋼筋桁架模板要早，國家規(guī)范收錄。

缺點： 板型板肋高，限制了板厚及建筑物凈高，不宜在高層及超高層建筑中應(yīng)用，且板底呈波浪形，雙向剛度不一致，抗震性能差，容易造成樓板開裂。壓向鋼板設(shè)計代替板底受力鋼筋時，存在極大的火災(zāi)安全隱患，受力的鋼板處于迎火面，直接接觸火焰，極易形成高溫。一是使高溫鋼板強(qiáng)度減弱或消失;二是混凝土中的結(jié)晶水形成蒸汽并高壓迫使鋼板鼓包，鋼板與混凝土將發(fā)生滑移和脫離，鋼板與混凝土無法再共同工作，鋼板代替受力鋼筋的作用也隨即消失，樓板在受力的情況下將被破壞。第二代組合壓型鋼板火災(zāi)后將無法修復(fù)：一是鋼板受高溫后，本身材質(zhì)發(fā)生變化，強(qiáng)度及延性發(fā)生改變;二是鋼板與混凝土脫離后，粘結(jié)接觸面被破壞，鋼板無法和凝固的混凝土在此粘結(jié)嵌固;三是鋼板的防腐蝕鍍層受高溫氧化破壞，需重新刷涂防腐涂料，施工困難。特別是閉口板板肋為幾乎閉合構(gòu)造，無法修復(fù)?，F(xiàn)場鋼筋綁扎繁瑣，鋼筋間距及混凝土保護(hù)層厚度不易控制，需現(xiàn)場焊接短鋼筋以控制保護(hù)

層，采用墊塊時施工質(zhì)量難以保證。單向板設(shè)計，只能通過增加整體鋼板厚度才能滿足較大跨度樓板施工階段受力，造成材料浪費(fèi);雙向板施工不便，必須犧牲肋高以下混凝土及板厚。管線敷設(shè)施工時，垂直與板肋敷設(shè)須放置在板肋上部，對于板厚較小的樓板會影響到上部鋼筋施工空間。鋼板有防腐年限要求，鍍鋅層厚度要求高，但會增加材料成本。在施工時需對端部做除鋅處理，否則將影響栓釘焊接質(zhì)量。栓釘穿透鋼板與梁焊接后，焊點周邊至少8mm內(nèi)鋼板及鍍鋅層將被高溫破壞，并以點帶面使端部鋼板被逐漸腐蝕，栓釘失去了固定壓向鋼板的作用，將會影響使用階段壓型鋼板的錨固及與混凝土接觸面發(fā)生滑移，從而影響到樓板的實際承載能力。

由于考慮到其抗火及防腐方面的缺陷，設(shè)計師在設(shè)計時一般都會考慮在板底加配抗火鋼筋(或稱溫度鋼筋，作為火災(zāi)發(fā)生或的儲備受力鋼筋)

，加上分布鋼筋、支座負(fù)筋等，在施工現(xiàn)場還需綁扎50~70%左右的現(xiàn)場鋼筋，施工繁瑣，所需人工量較大，綜合造價較高。

第三代鋼筋桁架樓承板

　 隨著多高層鋼結(jié)構(gòu)的迅猛發(fā)展，對工程工期提出了更高的要求，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)大大縮短了工程工期，樓板的施工方法已是影響工期的重要因素。靠前代、第二代壓型鋼板其板肋較高，使建筑物凈高減小、樓板下表面不平整、雙向板設(shè)計及施工困難、鋼筋綁扎繁瑣、鋼筋間距及混凝土保護(hù)層厚度不好控制、存在嚴(yán)重的耐火及防腐缺陷等問題，必須解決。第三代鋼筋桁架樓承板除具有前兩代鋼樓承板及現(xiàn)澆板的各種優(yōu)點外，還具有自身的特點，技能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)施工周期短、又具有施工質(zhì)量容易控制的優(yōu)勢，得到市場的高度認(rèn)可和好評。

鋼筋桁架樓承板屬于第三代鋼結(jié)構(gòu)配套樓承板，與普通的非組合壓型鋼板及組合壓型鋼板的板型有較大區(qū)別，是將混凝土樓板中的受力鋼筋在工廠中加工成鋼筋桁架，然后再與壓型鋼板電阻點焊為一體的鋼樓承板產(chǎn)品。鋼筋桁架采用高頻電阻點焊組合，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的三角桁架，

底部壓型鋼板板肋明顯減小，只有2毫米，幾乎等于平板。

鋼筋桁架樓承板剖面圖

受力特點及計算

受力特點：作為較新一代鋼樓承板，其受力模式更為合理，不再單純依靠鋼板提供施工階段強(qiáng)度及剛度。其施工階段強(qiáng)度和剛度由受力更為合理的鋼筋桁架提供。在使用階段，由鋼筋桁架和混凝土一起共同工作。鍍鋅底板僅作施工階段模板作用，不考慮結(jié)構(gòu)受力，但在正常的使用情況下，鋼板的存在增加了樓板的剛度，改善了樓板下部混凝土的受力性能。

選型計算

鋼筋桁架混凝土樓板根據(jù)工程情況可設(shè)計為單向板，也可設(shè)計為雙向板，而不必遵守樓板長邊與短邊的長度比例關(guān)系，但設(shè)計為單向板時，在長邊方向應(yīng)布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。在混凝土樓板從澆筑混凝土到達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的過程中，進(jìn)行施工和使用兩個階段的計算。施工階段進(jìn)行上下弦鋼筋的強(qiáng)度驗算，受壓弦桿和腹桿的穩(wěn)定性驗算，鋼筋桁架的撓度驗算三部分。

使用階段須計算四部分：樓板正截面承載力計算，板底受力鋼筋應(yīng)力控制驗算，支座裂縫控制驗算。

為便于設(shè)計師在設(shè)計過程中快速、簡便的選擇合適的鋼筋桁架樓承板型號，可參考設(shè)計選用表，表中的模板型號包含了常用的TD1~TD7

系列，桁架高度范圍為70mm~270mm的所有型號，相對應(yīng)的樓板結(jié)構(gòu)層厚度范圍為100mm~300mm。查表時，根據(jù)樓板厚度、跨度，除樓板自重的附加使用荷載情況即可查的相應(yīng)型號及所需增設(shè)的負(fù)筋。

優(yōu)缺點

優(yōu)點：彌補(bǔ)了靠前、二代壓型鋼板的缺陷，并具有自身的特性優(yōu)勢：受力模式合理、樓板整體性能優(yōu)越，施工便捷、環(huán)保，工期有保證;第三代鋼筋桁架樓承板采用鋼筋桁架與鍍鋅底板相結(jié)合的模式，使得樓板的整體受力性能等同甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土樓板，免去支模、拆模、鋼筋綁扎等繁瑣的施工工序，極大提高了樓板的施工速度，特別是對于高層建筑，對項目整體進(jìn)度提供了一定的保證。板底平整、凈高有保證，樓板雙向剛度一致、抗震性能好;鋼筋間距及混凝土保護(hù)層厚度有保證;鋼筋桁架是通過進(jìn)口設(shè)備自動焊接而成，上下弦及腹桿鋼筋之間的節(jié)點間距穩(wěn)定，混凝土保護(hù)層厚度可得到有效保證，給施工帶來便利，為樓板質(zhì)量提供保證。傳統(tǒng)受力構(gòu)造、鋼板不參與受力、無需防火及防腐涂料，即安全又經(jīng)濟(jì);雙向板設(shè)計及施工簡便，適用于大跨度樓板;設(shè)計成雙向板時，只需在現(xiàn)場進(jìn)行配置垂直桁架方向的受力及構(gòu)造鋼筋，下部鋼筋可穿過桁架，置于下弦鋼筋上部即可。對于跨度較大的樓板

設(shè)計成雙向板時，可增加樓板厚度和桁架鋼筋直徑;也可在跨中設(shè)置一道臨時支撐，可節(jié)省鋼筋用量，降低造價。產(chǎn)品類型多樣、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前為止，鋼筋桁架模板已經(jīng)在多層廠房、多高層鋼結(jié)構(gòu)辦公、酒店、住宅建筑、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、不規(guī)則樓面(圓形、橢圓、其它形狀)鋼結(jié)構(gòu)建筑、降板結(jié)構(gòu)、厚板結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)

構(gòu)、鋼筋桁架混凝土預(yù)制板等項目中得到應(yīng)用，技術(shù)成熟，市場容量巨大。

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