某廠房鋼筋桁架樓承板的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

當(dāng)前，在國(guó)家推進(jìn)裝配式建筑設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)下，鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量越來(lái)越多。以往的鋼結(jié)構(gòu)建筑中，樓板形式多采用壓型鋼板組合樓板，而自2003年之后，鋼筋桁架樓承板憑借自身優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

某鋼框架廠房位于北京市，基本柱網(wǎng)9.0m×9.0m，地上共3層，首層層高10.0m，局部夾層；二層層高6.0m；三層層高4.5m，局部設(shè)地下室，地上結(jié)構(gòu)形式采用鋼框架結(jié)構(gòu)。

基于廠房層高高、跨度大的特點(diǎn)，本廠房樓板設(shè)計(jì)采用鋼筋桁架樓承板，以減少高空支模施工措施，加快施工進(jìn)度。（圖1）

技術(shù)特點(diǎn)

鋼筋桁架樓承板是由加工廠加工制成的鋼筋桁架，與鍍鋅底板通過(guò)電阻點(diǎn)焊連接成為整體的組合承重板。該產(chǎn)品適用于工業(yè)與民用建筑，可用于單向簡(jiǎn)支板，通過(guò)加設(shè)支座負(fù)鋼筋，可用于單向連續(xù)板；通過(guò)鋼筋桁架垂直方向加設(shè)鋼筋，可用于簡(jiǎn)支或連續(xù)雙向板。其中技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

圖1 鋼筋桁架樓承板大樣圖

表1 樓板方案對(duì)比

第一，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板相比，不需要腳手架支撐模板體系，大大降低了施工措施費(fèi)用，加快了施工進(jìn)度；

第二，與傳統(tǒng)壓型鋼板組合樓板相比，鋼筋桁架樓承板整體剛度大，適用于大跨度樓板，可減少甚至取消板下臨時(shí)支撐；

第三，可以減少現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎量60%～70%，大幅縮減人工成本，提高施工速度；

第四，鋼筋桁架樓承板為工廠加工成品，鋼筋排布、間距、保護(hù)層等易于保證質(zhì)量，混凝土澆筑后樓板整體性更好；

第五，鋼筋桁架樓承板自身剛度大，無(wú)需支撐體系即可承擔(dān)施工荷載，為多層樓板同時(shí)鋪設(shè)施工展開(kāi)立體作業(yè)提供可能，這對(duì)多高層、超高層建筑具有明顯意義。

方案比較

基于以上技術(shù)特點(diǎn)，本工程樓板設(shè)計(jì)采用了鋼筋桁架樓承板。設(shè)計(jì)之前進(jìn)行了與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土板、壓型鋼板非組合樓板之間的對(duì)比，如表1所示。方案中以同區(qū)域板格進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，參數(shù)指標(biāo)來(lái)源于2016年《北京市建設(shè)工程計(jì)價(jià)依據(jù)——預(yù)算定額》。

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析可知，傳統(tǒng)腳手架模板方案現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎量最大，且遠(yuǎn)大于鋼筋桁架樓承板的綁扎量，在如今人工成本不斷上漲的形勢(shì)下，減少現(xiàn)場(chǎng)工作量就意味著降低成本、加快進(jìn)度；從消耗工日來(lái)看，傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式遠(yuǎn)大于后兩者，且鋼筋桁架樓承板用時(shí)最短，在時(shí)間即為成本的今天，效率是第一位的，樓承板的優(yōu)勢(shì)不言而喻；而從用鋼量來(lái)看，雖然樓承板用量相比之下略高，但是綜合現(xiàn)場(chǎng)工作量和時(shí)間成本等幾方面來(lái)考慮，樓承板的性?xún)r(jià)比較高，優(yōu)勢(shì)明顯。

節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

通過(guò)在支座處設(shè)置附加鋼筋及在垂直桁架方向設(shè)置上下層鋼筋，鋼筋桁架樓承板可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)支或連續(xù)雙向板，因此在工程設(shè)計(jì)中，先通過(guò)常規(guī)計(jì)算軟件按照正常雙向板進(jìn)行樓板配筋計(jì)算，之后通過(guò)鋼筋桁架樓承板樣本選擇對(duì)應(yīng)承載能力的樓承板型號(hào)，同時(shí)根據(jù)樣本提供承載參數(shù)進(jìn)行施工階段驗(yàn)算，滿(mǎn)足要求后即完成了鋼筋桁架樓承板的選型設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，對(duì)設(shè)計(jì)者而言，樓承板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、方便。最后進(jìn)行支座附加鋼筋設(shè)計(jì)，及垂直桁架方向的配筋設(shè)計(jì)即最終完成樓板的配筋設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)中，更應(yīng)注意的是，樓承板的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，如支座、降板、開(kāi)洞等。為保證受力及澆筑施工時(shí)的穩(wěn)定、不漏漿，樓承板布置時(shí)須滿(mǎn)足自身的構(gòu)造要求。（圖2）

此外，樓板開(kāi)洞時(shí)，鋼筋桁架不可事先切割，洞口處可設(shè)置隔擋，待混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求后，再進(jìn)行鋼筋切割，并對(duì)切割處進(jìn)行防銹及砂漿抹面處理，洞口周邊尚應(yīng)設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。（圖3、圖4）

圖2 鋼筋桁架樓承板與鋼梁搭接構(gòu)造要求

圖3 鋼筋桁架樓承板開(kāi)洞補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)

圖4 鋼筋桁架樓承板支座附加鋼筋設(shè)計(jì)

注意事項(xiàng)

第一，設(shè)計(jì)中必須根據(jù)板格形狀合理設(shè)計(jì)并標(biāo)明鋼筋桁架的布板方向，廠家深化及施工時(shí)不得更改。

第二，鋼筋桁架桿件不可隨意切割，應(yīng)待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后再切割開(kāi)洞，且應(yīng)事先加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。如果必須在澆筑混凝土前開(kāi)洞，則必須設(shè)置邊梁等有效支撐以保證施工階段安全穩(wěn)定。

第三，澆筑前不得出現(xiàn)施工堆載，澆筑時(shí)，混凝土應(yīng)及時(shí)鏟平，采用平板振搗，不可堆積過(guò)高。

第四，桁架板周邊須設(shè)置邊模，若挑出段過(guò)長(zhǎng)，可采用角鋼等設(shè)置斜撐，支撐于鋼梁上。

第五，支座處可設(shè)置附加鋼筋與桁架上弦綁扎搭接或焊接，形成連續(xù)板，若按簡(jiǎn)支板設(shè)計(jì)時(shí)，可僅配置分布鋼筋即可，支座下弦處也應(yīng)設(shè)置分布鋼筋滿(mǎn)足一定配筋率要求。

結(jié)語(yǔ)

本工程采用鋼筋桁架樓承板，有效加快了工程施工進(jìn)度，在保證質(zhì)量的前提下，為建設(shè)方縮短了工期。鋼筋桁架樓承板作為一種先進(jìn)的樓板施工技術(shù)，受力合理、安裝方便、施工周期短、綜合性?xún)r(jià)比高、適用范圍廣，在國(guó)家大力推廣建筑裝配化的形勢(shì)下，尤其值得借鑒和推廣。