代非組合壓型鋼板(開口板)
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,影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)的工程進(jìn)度。
同時(shí)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(gè)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。其作用為樓板的一次性模板,它僅作為施工階段模板使用,屬于施工措施模板,只驗(yàn)算施工階段受力,在使用階段不參與結(jié)構(gòu)受力??刹豢紤]防火措施,但樓板整體厚度須滿足規(guī)范的要求(防火要求),即壓型鋼板板肋上部混凝土厚度須達(dá)到80mm。
優(yōu)點(diǎn):國內(nèi)應(yīng)用較早,有規(guī)范,施工經(jīng)驗(yàn)豐富,生產(chǎn)制作快速、造價(jià)低。
缺點(diǎn):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(xiàng)目必須做吊頂。
鋼筋綁扎繁瑣,鋼筋間距不易控制,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(jì),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(shí),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(jià)格低廉,但是由于其施工繁瑣,所需人工量大,綜合造價(jià)反而偏高,經(jīng)濟(jì)效率低。
第二代組合壓型鋼板(閉口板)
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(shí)也是材料工藝與建筑技術(shù)進(jìn)入高科技階段的時(shí)期,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(jià)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(jià)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,通過調(diào)整厚度以調(diào)整重慶樓承板剛度,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。
優(yōu)點(diǎn):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,規(guī)范收錄。
缺點(diǎn):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(jì)代替板底受力鋼筋時(shí),存在較大的火災(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。一是高溫使鋼板強(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)。
單向板設(shè)計(jì),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(shí),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。
由于考慮到其抗火及防腐方面的缺陷,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)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(jià)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。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(jì)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(diǎn)外,還具有自身的特點(diǎn),既能充分發(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(diǎn)焊為一體的鋼樓承板產(chǎn)品。鋼筋桁架采用高頻電阻點(diǎn)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2mm,幾乎等同于平板。
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