目前,鋼筋桁架樓承板在國(guó)內(nèi)外各種大型建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用,隨著技術(shù)的更加成熟,結(jié)合其自身的優(yōu)勢(shì),使得鋼筋桁架樓承板在多高層建筑中具有廣泛的應(yīng)用前景。
鋼筋桁架樓層板概述
鋼筋桁架樓承板又稱(chēng)為鋼筋桁架模板,其制作與安裝是分開(kāi)進(jìn)行的,首先將樓板中主要受力鋼筋在工廠內(nèi)采用專(zhuān)用設(shè)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(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)樓板施工階段,該體系通過(guò)鍍鋅鋼板代替施工模板,與結(jié)構(gòu)中鋼筋焊接形成的桁架結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)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(chǎn)生撓度,但是當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化達(dá)到一定強(qiáng)度拆去模板后,樓板會(huì)在自重作用下,在板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而拉裂混凝土。與普通的現(xiàn)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(yōu)越。不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí),在混凝土結(jié)硬前,樓板的強(qiáng)度和剛度即鋼筋桁架的強(qiáng)度和剛度,混凝土結(jié)硬是在鋼筋桁架模板變形下進(jìn)行的,所以樓板自重不會(huì)使板底混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。但是樓板在永久荷載和樓面活荷載作用下,使板發(fā)生變形,在板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,這樣板才會(huì)開(kāi)裂,與普通混凝土板相比開(kāi)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(yōu)勢(shì)特性分析
更快的施工進(jìn)度
施工流程鋼筋桁架樓承板的施工流程為:運(yùn)輸→卸貨→吊運(yùn)→現(xiàn)場(chǎng)堆放→柱邊處支撐角鋼設(shè)置→現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)→豎向支座鋼筋焊接→栓釘焊接→邊模板焊接→現(xiàn)場(chǎng)管線敷設(shè)→現(xiàn)場(chǎng)附加鋼筋綁扎→澆筑混凝土→澆筑完成。
明顯提快工期傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土樓板施工繁瑣,需要搭設(shè)腳手架、支木模、綁扎鋼筋、拆木模及腳手架,且澆筑混凝土?xí)r只能單層進(jìn)行,施工速度緩慢,影響工期。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)特別是高層鋼結(jié)構(gòu)施工快速的特點(diǎn),其樓板應(yīng)選用無(wú)需支模、鋼筋綁扎量少,能明顯加快進(jìn)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(wù)都在工廠完成,其樓板整體施工速度快,而現(xiàn)澆樓板還需在現(xiàn)場(chǎng)綁扎大量的附加鋼筋,總體施工速度較慢。
多層樓板同時(shí)鋪設(shè)及澆筑混凝土鋼筋桁架樓承板自身就能承擔(dān)施工荷載,可為各種工種作業(yè)提供寬敞的工作平臺(tái),因此澆注混凝土及其他工種作業(yè)均可多層立體作業(yè),大大加快了施工速度,縮短了工期。因采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板只能單層施工的局限性,使鋼結(jié)構(gòu)整體的施工進(jìn)度受到樓板施工進(jìn)度的極大限制,無(wú)法完全展現(xiàn)核心筒及鋼結(jié)構(gòu)先進(jìn)施工工藝的速度優(yōu)勢(shì),造成資源浪費(fèi),這對(duì)規(guī)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(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎的質(zhì)量和速度是依靠現(xiàn)場(chǎng)工人的操作、天氣情況等來(lái)決定的,而鋼筋桁架樓承板的質(zhì)量和供貨是通過(guò)自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備來(lái)保證的。樓板的保護(hù)層厚度、鋼筋的間距都可以完全達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,提高了樓板的成型質(zhì)量。鋼筋桁架樓承板需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè),設(shè)計(jì)時(shí)桁架方向最小搭接長(zhǎng)度為50mm,分布筋方向最小搭接長(zhǎng)度為30mm,確保支座受力合理與混凝土澆注時(shí)不漏漿,以保證混凝土澆筑及成型質(zhì)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(jì)算時(shí)與普通現(xiàn)澆混凝土設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)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(duì)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(hù)層厚度均勻一致,樓板過(guò)火后的修復(fù)等同于或更優(yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,而傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在抗火修復(fù)的問(wèn)題上處理起來(lái)比較有經(jīng)驗(yàn)而且比較容易修復(fù)。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(wú)需考慮建筑物設(shè)計(jì)年限的要求。
鋼筋桁架樓層板實(shí)踐應(yīng)用及發(fā)展前景
鋼筋桁架樓承板有受力特性優(yōu)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(jià)效益高等特點(diǎn),在多高層建筑中具有良好的發(fā)展應(yīng)用前景。目前在以下領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用:應(yīng)用于預(yù)制樓板、高速鐵路預(yù)制枕軌中;應(yīng)用于多高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于建筑中LOFT夾層結(jié)構(gòu)中;應(yīng)用于復(fù)雜受力、異型結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)(RC)建筑中;應(yīng)用于斜坡屋面結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于降板結(jié)構(gòu)建筑中。鋼筋桁架樓承板已有很多成功運(yùn)用的案例,這個(gè)產(chǎn)品在中石油、中石化、中國(guó)核電、富士康、長(zhǎng)安福特、一汽豐田、一汽大眾、北京 現(xiàn)代汽車(chē)、神龍汽車(chē)、吉利汽車(chē)、江淮汽車(chē)、韓泰輪胎、東方電氣、東方汽輪機(jī)、二重、東方 鍋爐、成灌快鐵、成綿樂(lè)高鐵、上海二環(huán)路橋梁、美國(guó)普洛斯、上海寶鋼、拉法基水泥、上海 軍區(qū)、瀘天化、川天化、上海博物館、上海海洋館、環(huán)球中心、中國(guó)西部國(guó)際博覽城、寶馬4S、奔馳 4S、奧迪 4S、比亞迪 4S、普什集團(tuán)、五糧液、江蘇雨潤(rùn)、美的空調(diào)、格力電器、飛 利浦電器、西門(mén)子電器、蘇寧電器、上海海關(guān)、成壓廠、中國(guó)煙草、宏華石油、川潤(rùn)股份、上海石化、量力鋼材城、萬(wàn)騰金屬、昱江重型機(jī)械、長(zhǎng)征汽車(chē)、正興集團(tuán)、西南民院、新斯頓GMP 技術(shù)改造項(xiàng)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(guó)西部建材產(chǎn)業(yè)園等項(xiàng)目;多次參與國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目工程建設(shè)，與中建、中鐵、中冶、中 核、中水、中能、長(zhǎng)江精工、杭蕭鋼構(gòu)、中船重工、武船重工、中國(guó)機(jī)械、國(guó)家電力等數(shù)十個(gè)工程中應(yīng)用,為我國(guó)樓板施工技術(shù)的變革與提升創(chuàng)造了條件。
