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钢筋桁架楼承板的发展历史

1.1第一代压型钢板

  20世纪末期,随着钢结构建筑的不断发展,传统现浇板的施工速度明显跟不上主体钢结构的施工速度。影响整个结构的工程进度。同时由于现浇板的施工仍需要大量的木模板和钢管脚手架,这和钢结构的现场施工管理的要求产生巨大的偏差,从而使整个施工环节产生不匹配的现象。

  在此基础上,工程师们开发了一种无需支模、拆模,能提供施工平台的压型钢板开口板获得了迅猛发展,其作用为楼板的永久性模板。

  国内生产的压型钢板多数是开口板,一般肋高76mm,展开宽度各异,钢板利用率低,部分厂家可生产闭口板与缩口板,但仅做模板使用,属非组合压型钢板。

  因仅作为施工阶段模板使用,属于永久性模板,只验算施工阶段受力,在使用阶段不参与结构受力。可不考虑防火措施,但楼板整体厚度须满足规范要求(防火要求),即压型钢板板肋上部混凝土厚度须达到80mm。

  这种钢楼承板国内应用较早,有国家规范,施工经验丰富,生产制作快速。同时,也存在着一些缺陷,例如:

  1.板肋较高,楼板结构层厚度大,使建筑物净高减小,直接导致建筑整体成本增加。

  2.楼板下表面呈波浪形,板底不平整、不美观,楼板双向刚度不一致,抗震性能差,对于酒店、住宅等项目必须做吊顶。

  3.钢筋绑扎繁琐,钢筋间距不易保证,下部受力钢筋需要现场手工焊接短钢筋,效率低下,保护层厚度不易控制。

  4.单向板设计,只能通过增加整体钢板厚度才能满足较大跨度楼板施工阶段受力,造成材料浪费;双向板施工不便,必须牺牲肋高以下混凝土及板厚。

  5.管线敷设施工时,垂直于板肋敷设管线须放置在板肋上部,对于板厚较小的楼板,管线施工空间国小,施工难度大,并会影响到上部钢筋保护层厚度。

  6.虽然单板的价格低廉,但是由于其施工繁琐,所需人工量大,综合造价反而偏高,经济效率低。

  1.2第二代压型钢板

   考虑以上存在问题,工程师改进了普通钢楼承板,在镀锌钢板上增加剪力槽,通过混凝土的握裹作用,形成两者的共同作用。由板肋提供竖向刚度,通过板肋形状 与抗剪槽提供水平抗剪承载力,必须保证楼承板与混凝土紧密连接,通过调整厚度以调整楼承板刚度,使压型钢板在使用过程中参与楼板的受力,代替下部受力钢 筋,从而节省了混凝土中钢筋的用量。

  这种组合压型钢板有特殊齿槽或压痕,提高了与混凝土的粘结力,可代替部分板底受力钢筋,一定程度上节省了工期及劳动力成本。同样,它们也存在着一些问题:

  1.2W、3W板型板肋高,限制了板厚及建筑物净高,不宜在高层及超高层建筑中应用,且板底呈波浪形,双向刚度不一致,抗震性能差,容易造成楼板开裂。

   2.压型钢板设计代替板底受力钢筋时,存在极大的火灾安全隐患,受力的钢板处于迎火面,直接接触火焰,极易形成高温。一是使高温钢板强度减弱或消失;二 是混凝土中的结晶水形成蒸汽并高压迫使钢板鼓包,钢板与混凝土将发生滑移和脱离,钢板与混凝土无法再共同工作,钢板代替受力钢筋的作用也随即消失,楼板在 受力的情况下将被破坏。

  3.组合压型钢板火灾后将无法修复:一是钢板受高温后,本身材质发生变化,强度及延性发生改变;二是钢板与混 凝土脱离后,粘结接触面被破坏,钢板无法和凝固的混凝土在此粘结嵌固;三是钢板的防腐蚀镀层受高温氧化破坏,需重新刷涂防腐涂料,施工困难。特别是闭口板 板肋为几乎闭合构造,无法修复。

  4.现场钢筋绑扎繁琐,钢筋间距及混凝土保护层厚度不易控制,需现场焊接短钢筋以控制保护层,采用垫块时施工质量难以保证。

  5.单向板设计,只能通过增加整体钢板厚度才能满足较大跨度楼板施工阶段受力,造成材料浪费;双向板施工不便,必须牺牲肋高以下混凝土及板厚。

  6.管线敷设施工时,垂直与板肋敷设须放置在板肋上部,对于板厚较小的楼板会影响到上部钢筋施工空间。

  7.钢板有防腐年限要求,镀锌层厚度要求高,但会增加材料成本。在施工时需对端部做除锌处理,否则将影响栓钉焊接质量。

   8.栓钉穿透钢板与梁焊接后,焊点周边至少8mm内钢板及镀锌层将被高温破坏,并以点带面使端部钢板被逐渐腐蚀,栓钉失去了固定压型钢板的作用,将会影 响使用阶段压型钢板的锚固及与混凝土接触面发生滑移,从而影响到楼板的实际承载能力。

  9.由于考虑到其抗火及防腐方面的缺陷,设计师在设计时一般都会考虑在板底加配抗火钢筋(或称温度钢筋,作为火灾发生或的储备受力钢筋),加上分布钢筋、支座负筋等,在施工现场还需绑扎50~70%左右的现场钢筋,施工繁琐,所需人工量较大,综合造价较高。

  1.3第三代压型钢板

   随着多高层钢结构的迅猛发展,对工程工期淮安同德建筑机械提出了更高的要求,钢构件工厂产业化生产大大缩短了工程工期,楼板的施工方法已是影响工期的重 要因素。传统的压型钢板其板肋较高,使建筑物净高减小、楼板下表面不平整、双向板设计及施工困难、钢筋绑扎繁琐、钢筋间距及混凝土保护层厚度不好控制、存 在严重的耐火及防腐缺陷等问题,必须解决。

  近期市场上出现的钢筋桁架楼承板除具有传统钢楼承板及现浇板的各种优点外,还具有自身的特点,既能充分发挥钢结构施工周期短、又具有施工质量容易控制的优势,值得鼓励推广应用。

   钢筋桁架楼承板(英文TRUSSDUCK(简称TD)属于第三代钢结构配套楼承板,其构造与普通的非组合压型钢板及组合压型钢板的板型有较大区别,是将 混凝土楼板中的受力钢筋在工厂中加工成钢筋桁架,然后再与压型钢板电阻点焊为一体的钢楼承板产品。钢筋桁架采用高频电阻点焊组合,形成结构稳定的三角桁 架,底部压型钢板板肋只有2毫米,几乎等于平板。

  作为最新一代钢楼承 板,其受力模式更为合理,不再单纯依靠钢板提供施工阶段强度及刚度。其施工阶段强度和刚度由受力更为合理的钢筋桁架提供。在使用阶段,由钢筋桁架和混凝土 一起共同工作。镀锌底板仅作施工阶段模板作用,不考虑结构受力,但在正常的使用情况下,钢板的存在增加了楼板的刚度,改善了楼板下部混凝土的受力性能。

  钢筋桁架楼承板的独特构造,使其具备不同于传统压型钢板的优势:

  1.受力模式合理、楼板整体性能优越,施工便捷、环保,工期有保证;

  第三代钢筋桁架楼承板采用钢筋桁架与镀锌底板相结合的模式,使得楼板的整体受力性能等同甚至优于传统的现浇钢筋混凝土楼板。

  相对于传统的现浇混凝土楼板,免去支模、拆模、钢筋绑扎等繁琐的施工工序,极大提高了楼板的施工速度,特别是对于高层建筑,对项目整体进度提供了一定的保证。,

  2.板底平整、净高有保证,楼板双向刚度一致、抗震性能好;



 

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