目前,鋼筋桁架樓承板在國內外各種大型建筑工程中得到廣泛的應用,隨著技術的更加成熟,結合其自身的優勢,使得鋼筋桁架樓承板在多高層建筑中具有廣泛的應用前景。
鋼筋桁架樓層板概述
鋼筋桁架樓承板又稱為鋼筋桁架模板,其制作與安裝是分開進行的,首先將樓板中主要受力鋼筋在工廠內采用專用設備加工成鋼筋桁架,再將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成一體,形成組合的結構體系。在結構樓板施工階段,該體系通過鍍鋅鋼板代替施工模板,與結構中鋼筋焊接形成的桁架結構共同承擔樓板混凝土自重及施工荷載。澆注混凝土后,形成鋼筋桁架混凝土樓板,在使用階段承受使用荷載。
鋼筋桁架樓層板的受力特征
普通的鋼筋混凝土樓板由于在施工階段底部有模板,因而幾乎不產生撓度,但是當混凝土凝結硬化達到一定強度拆去模板后,樓板會在自重作用下,在板底產生拉應力,從而拉裂混凝土。與普通的現澆鋼筋混凝土樓板相比,鋼筋桁架樓承板的受力特性更加優越。不設臨時支撐時,在混凝土結硬前,樓板的強度和剛度即鋼筋桁架的強度和剛度,混凝土結硬是在鋼筋桁架模板變形下進行的,所以樓板自重不會使板底混凝土產生拉應力。但是樓板在永久荷載和樓面活荷載作用下,使板發生變形,在板底產生拉應力,這樣板才會開裂,與普通混凝土板相比開裂明顯的延遲,樓板的剛度比普通混凝土樓板要大的多。在使用階段,鋼筋桁架樓承板中的鋼筋與混凝土一起承受荷載作用,受拉鋼筋的承載力與普通鋼筋混凝土樓板中的相同。
鋼筋桁架樓層板的優勢特性分析
更快的施工進度
施工流程鋼筋桁架樓承板的施工流程為:運輸→卸貨→吊運→現場堆放→柱邊處支撐角鋼設置→現場鋪設→豎向支座鋼筋焊接→栓釘焊接→邊模板焊接→現場管線敷設→現場附加鋼筋綁扎→澆筑混凝土→澆筑完成。
明顯提快工期傳統的現澆混凝土樓板施工繁瑣,需要搭設腳手架、支木模、綁扎鋼筋、拆木模及腳手架,且澆筑混凝土時只能單層進行,施工速度緩慢,影響工期。對于鋼結構特別是高層鋼結構施工快速的特點,其樓板應選用無需支模、鋼筋綁扎量少,能明顯加快進度的鋼筋桁架樓承板或壓型鋼板組合樓板。而鋼筋桁架樓承板大部分鋼筋任務都在工廠完成,其樓板整體施工速度快,而現澆樓板還需在現場綁扎大量的附加鋼筋,總體施工速度較慢。
多層樓板同時鋪設及澆筑混凝土鋼筋桁架樓承板自身就能承擔施工荷載,可為各種工種作業提供寬敞的工作平臺,因此澆注混凝土及其他工種作業均可多層立體作業,大大加快了施工速度,縮短了工期。因采用傳統現澆樓板只能單層施工的局限性,使鋼結構整體的施工進度受到樓板施工進度的極大限制,無法完全展現核心筒及鋼結構先進施工工藝的速度優勢,造成資源浪費,這對規模較大的高層、超高層建筑尤其具有明顯意義。
更可靠的施工質量現場鋼筋綁扎的質量和速度是依靠現場工人的操作、天氣情況等來決定的,而鋼筋桁架樓承板的質量和供貨是通過自動化的機械設備來保證的。樓板的保護層厚度、鋼筋的間距都可以完全達到設計的要求,提高了樓板的成型質量。鋼筋桁架樓承板需進行現場鋪設,設計時桁架方向最小搭接長度為50mm,分布筋方向最小搭接長度為30mm,確保支座受力合理與混凝土澆注時不漏漿,以保證混凝土澆筑及成型質量。
鋼筋桁架樓層板的受力模式更加合理鋼筋桁架混凝土樓板計算時與普通現澆混凝土設計理論等同,而其鋼筋桁架受力模式更為合理,能提供更大的剛度,且雙向剛度一致,具有良好的抗震性能。鋼筋桁架樓承板底部鋼模板平整,雙向剛度相近,鋼筋桁架腹桿筋改善了樓板的受力性能,抗震性能最好。而且鋼筋桁架樓承板可設計成雙向板,鋼筋桁架樓承板下表面平整,桁架空間大,在不增加樓板結構層厚度的情況下,樓板可以方便地施工下層鋼筋。
鋼筋桁架樓層板有良好的防火和防腐性能對于樓板中使用鋼筋桁架樓承板,其受力鋼筋完全被混凝土包裹,混凝土保護層厚度均勻一致,樓板過火后的修復等同于或更優于傳統的現澆鋼筋混凝土樓板,而傳統的現澆鋼筋混凝土樓板在抗火修復的問題上處理起來比較有經驗而且比較容易修復。鋼筋桁架樓承板底部鍍鋅鋼板本身具有防腐功能,且其僅作施工階段模板用,不參與使用階段受力,故防腐年限無需考慮建筑物設計年限的要求。
鋼筋桁架樓層板實踐應用及發展前景
鋼筋桁架樓承板有受力特性優越、施工快速便捷、可靠的安全措施、良好的防火防腐性能、綜合造價效益高等特點,在多高層建筑中具有良好的發展應用前景。目前在以下領域已有廣泛的應用:應用于預制樓板、高速鐵路預制枕軌中;應用于多高層、超高層鋼結構建筑中;應用于建筑中LOFT夾層結構中;應用于復雜受力、異型結構建筑中;應用于現澆混凝土結構(RC)建筑中;應用于斜坡屋面結構建筑中;應用于降板結構建筑中。鋼筋桁架樓承板已有很多成功運用的案例,這個產品在中石油、中石化、中國核電、富士康、長安福特、一汽豐田、一汽大眾、北京 現代汽車、神龍汽車、吉利汽車、江淮汽車、韓泰輪胎、東方電氣、東方汽輪機、二重、東方 鍋爐、成灌快鐵、成綿樂高鐵、上海二環路橋梁、美國普洛斯、上海寶鋼、拉法基水泥、上海 軍區、瀘天化、川天化、上海博物館、上海海洋館、環球中心、中國西部國際博覽城、寶馬4S、奔馳 4S、奧迪 4S、比亞迪 4S、普什集團、五糧液、江蘇雨潤、美的空調、格力電器、飛 利浦電器、西門子電器、蘇寧電器、上海海關、成壓廠、中國煙草、宏華石油、川潤股份、上海石化、量力鋼材城、萬騰金屬、昱江重型機械、長征汽車、正興集團、西南民院、新斯頓GMP 技術改造項目、都江堰 6914 工程、美河線纜、南充航空港、上海牧維精密磨具、上海建 工、中國西部建材產業園等項目;多次參與國家重點項目工程建設，與中建、中鐵、中冶、中 核、中水、中能、長江精工、杭蕭鋼構、中船重工、武船重工、中國機械、國家電力等數十個工程中應用,為我國樓板施工技術的變革與提升創造了條件。
