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压型钢板和钢筋桁架楼承板的发展及有哪些优缺点?g

发表时间:2023-08-03 访问量:790

代非组合压型钢板(开口板)

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钢柱和钢梁的施工速度,影响了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模板和脚手架,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。其作用为楼板的一次性模板,它仅作为施工阶段模板使用,属于施工措施模板,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的要求(防火要求),即压型钢板板肋上部混凝土厚度须达到80mm。   

优点:国内应用较早,有规范,施工经验丰富,生产制作快速、造价低。

缺点: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。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。

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

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。

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。

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。

第二代组合压型钢板(闭口板)    

20世纪90年代初期和末期,是多高层钢结构建设的高峰期,同时也是材料工艺与建筑技术进入高科技阶段的时期,普通开口板的出现解决了与钢结构配套施工。但由于其材料价格高,而在使用阶段又不考虑镀锌钢板代替受力钢筋的作用。楼板中混凝土和钢筋材料用量基本与现浇板持平或略高。所以造成普通开口板楼板整体价格基本是现浇楼板的1.6倍以上。


考虑以上存在因素,工程师改进了普通开口板,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,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。

优点:压向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。对于闭口板,板底较开口板平整,美观,双向刚度得到提高。国内应用相对第三代钢筋桁架模板要早,规范收录。   

缺点: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。

压向钢板设计代替板底受力钢筋时,存在较大的火灾安全隐患,受力的钢板处于迎火面,直接接触火焰,极易形成高温。一是高温使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。第二代组合压型钢板火灾后将无法修复。

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。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。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。

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。 

第三代钢筋桁架楼承板

随着多高层钢结构的迅猛发展,对工程工期提出了更高的要求,钢结构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。代、第二代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。   

第三代钢筋桁架楼承板除具有前两代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,得到市场的高度认可和好评。

钢筋桁架楼承板属于第三代钢结构配套楼承板,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,底部压型钢板板肋明显减小,只有2mm,几乎等同于平板。

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