钢结构工程中 常用的组合楼板有 压型钢板组合楼板 和 钢筋桁架板组合楼板 ,压型钢板又分 开口型、缩口型和闭口型 三种。 一、概念 (1)开口型压型钢板 开口型压型钢板,也叫开口式楼承板(参图1),是镀锌钢板经过压板机压制成截面为V型、U型、梯形等形状的钢板统称,为钢结构建筑重要的配套产品。
钢结构工程中 常用的组合楼板有 压型钢板组合楼板 和 钢筋桁架板组合楼板 ,压型钢板又分 开口型、缩口型和闭口型 三种。
一、概念
(1)开口型压型钢板
开口型压型钢板,也叫开口式楼承板(参图1),是镀锌钢板经过压板机压制成截面为V型、U型、梯形等形状的钢板统称,为钢结构建筑重要的配套产品。
具有重量轻,强度高,承重、抗震性好,施工简单快捷,拼装方便,主要用作永久性模板,也可被选为其他用途。开口型压型钢板的型号较多,在以往的工程建造中使用频率也非常的高。目前随着钢筋桁架板的成熟和普及,新建工程中应用逐步减少。
(2)缩口型压型钢板
这种板型将镀锌钢板轧制成如图2所示板底平整的形式,波槽区域的长度远大于波顶区域,波顶区域被轧制成为有一定开口宽度的燕尾形。这种板型属于开口板的改进形式。
(3)闭口型压型钢板
这种板型和缩口型的形式基本一致,区别在于将燕尾形状底部缩口区域封闭,如图2所示。这种板型常用于钢结构组合梁设计。
(4)钢筋桁架楼承板
钢筋桁架楼承板将钢筋加工成钢筋桁架,并与薄钢板轧制成的底模结合成一体的组合楼板,是工厂化的系列标准产品。在现场施工阶段,能承受混凝土自重及施工荷载;浇捣成型后,钢筋 桁 架与混凝土形成钢筋 桁 架组合楼板,如图4所示。中国工程建设标准化协会颁布的协会标准《组合楼板设计与施工规范》CECS273:2010 引入了此类组合楼板,工程中应用比例逐年扩大。
二、力学特性
1、开口型压型钢板楼承板
(1)顺板肋方向和平行板肋方向刚度差别非常明显,宜作为单向板设计,也可作为双向板设计(设计中不推荐),在结构模型中板厚要按等刚度原则换算后输入,具体可参考 两种压型钢板混凝土楼板钢筋设置方式的比较 。
常用板跨:2~3米,常用钢板厚度不低于1.0mm。
(2)施工阶段主要板肋提供刚度,肋高相对较高,施工阶段刚度较好。
(3)与混凝土共同工作界面相对较小共同工作性能较差。
2、闭口型 压型钢板 楼承板
(1)顺板肋方向和平行板肋方向刚度差别非常明显,宜作为单向板设计, 也可作为双向板设计(设计中不推荐) 。
(2)施工阶段主要靠板肋提供刚度,肋高相对较低,施工阶段刚度比开口板和桁架板低。
(3)与混凝土共同工作界面大,与混凝土充分粘接共同工作性能很好,可与钢梁共同受力,按组合梁设计,能有效减小梁高,增加建筑净高。
组合梁设计时,框架主梁,支座截面受负弯矩,上部混凝土受拉,一定程度限制了组合楼板的优势,故工程中一般不采用组合梁设计。而对于两端铰接的简支次梁,一般按组合梁设计,能有效减少造价。
3、钢筋桁架楼承板
(1)可设计为单向板,也可作为双向板设计,板跨较大,对板块分隔适应性好,减少次梁设置数量,桁架底模钢板薄,板厚可采用0.5mm。
(2)施工阶段主要靠钢筋架提供刚度,钢筋架高度较高,截面惯性矩大,施工阶段刚度较好。
(3)受力性能同普通现浇板。
三、耐火性能
1、开口型压型钢板楼承板
开口型压型钢板与钢梁接触面少,在波峰位置与钢梁有空隙,空隙范围钢梁顶面要喷涂防火涂料或采用防火肩塞封堵。
根据建筑防火规范,开口型组合楼板混凝土厚度至少为80mm,加上压型钢板波高,一般不小于130mm厚。
2、闭口型压型钢板楼承板
楼承板和混凝土接触面积较大,耐火性优于开口板,钢梁顶面不需要做防火措施,作为组合楼板设计时, 压型钢板底部 必须喷涂防火涂料,造价偏高。
3、钢筋桁架楼承板
底模钢板不参与受力,受力钢筋完全被混凝土包裹,混凝土保护层厚度均匀一致,楼板过火后的修复等同于或更优于传统的现浇钢筋混凝土楼板,无需喷涂防火涂料,耐火性能优良。
四、施工要求
楼承板施工过程为:钢梁安装→楼承板布设→焊接栓钉→绑扎钢筋→埋设管线→混凝土浇筑。其中三种板型的施工过程除了现场绑扎钢筋这一步骤外,其余步骤均区别很小。钢筋桁架板只需在垂直桁架的方向绑扎上下两排钢筋,压型钢板需要绑扎四排钢筋。
五、防腐性能
(1)《 组合楼板设计与施工规范 》 CECS2732010第3.3.1条:
3.3.1、压型钢板质量应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》GB/T12755 的要求,用于冷压型钢板的基板应选用热浸镀锌钢板,不宜选用镀铝锌板。镀锌层应符合现行国家标准《连续热镀锌薄钢板和钢带》 GB/T2518 的规定。钢板的强度标准值应具有不小于 95%的保证率,压型钢板材质应按下列规定选用:
1、现行国家标准《连续热镀锌薄钢板和钢带》GB/T2518 中规定的 S250 (S250GD+Z、S250GD+ZF,S350 (S350GD+Z、S350GD+ZF),S550 (S550GD+Z、S550GD+ZF) 牌号的结构用钢;
2、现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700 和《低合金高强度结构钢》GB/T1591中规定的0235、0345牌号钢。
3压型钢板采用其他牌号的钢材时,应符合相应的现行国家标准要求。
注:钢筋架板底模,施工完成后需拆除的,可采用非镀锌板材。
(2)《建筑用压型钢板 》GB /t12755-2012附录C表C1:
从规范要求看,低腐蚀性环境,热镀锌基板双面镀锌量不低于180g/m2,高腐蚀性环境, 热镀锌基板双面镀锌量不低于280g/m2.
美国ASTM中一般组合楼板压型钢板的镀锌量按G60,即275g/m2镀锌量规定。
按照英国标准,双面 275g/m2的镀锌压型钢板,室内.干燥的条件下,首度需要防护的时间为 22.5年。
实际工程也建议采用镀锌量275g/m2。
从规范要求看, 可拆卸 钢筋桁架板无需做防腐处理,比压型钢板造价有优势。
六,装饰装修
1、开口型压型钢板楼承板
开口型压型钢板楼承板板底高低不平,除厂房以外的民用建筑,通常需要做吊顶。
2、闭口型压型钢板楼承板
板底较平整,对装饰要求不高的建筑,可不做吊顶;由于闭口型压型钢板楼承板通常作为组合楼板使用,板底有防火涂料,表面较为粗糙,往往需要进一步装修处理。
3、 钢筋桁架楼承板
钢筋桁架楼承板板底平整,对装饰要求不高的建筑,可不做吊顶;最新的钢筋桁架板有可拆除底板的类型,底板拆除后,装饰装修完全等同于钢筋混凝土现浇楼板。
还有采用木模板代替薄钢板的型号,底板更易拆除,造价更低。
七、结语
桁架楼承板与传统现浇楼板相比,同等设计条件下,从力学、防火、防腐性能以及施工和装饰装修等方面,都有一定的优势,因此在新建工程中,越来越多的业主采用钢筋桁架楼承板,但是普通的压型钢板因制作简单,采购方便,应用成熟,也是一种不可或缺的方式。
参考文献:
1、张相勇,建筑钢结构设计方法与实例解析,北京,中国建筑工业出版社,2013;
2、刘军、高晨星,某钢筋析架楼承板与压型钢板组合楼板经济技术比较与分析,低温建筑技术,2018.06第40卷第6期;
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