楼承板成型(钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用)

Posted 2023-05-30

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楼承板成型(钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用)

转载自广东土木与建筑《钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用》作者：张浩翔

摘要：随着我国建筑工业化的推进，近年来出现了不少创新的组合楼板的解决方案。其中钢筋桁架楼承板在钢结构工程中已大量应用。本文结合实际工程情况，着重介绍钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用。

关键词：钢筋桁架楼承板

1 钢筋桁架楼承板

钢筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋在工厂加工（如图1）成钢筋桁架，并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼层板（如图2）。由于钢筋形成桁架，承受施工期间荷载，底板可承托住湿混凝土，因此这种技术可免去支模、拆模的工作和费用。桁架受力模式合理，选材经济，板底外观平整，综合造价优势明显。钢筋桁架楼承板的结构受力一般为单向板，也通过加强横向钢筋设计为双向板。根据不同的板跨及荷载，按计算可以选择不同的板型，即不同的桁架高度计钢筋直径。

由于钢筋桁架楼承板所形成的楼板与现浇混凝土楼板性能基本相同，因而无需满足建筑物使用年限的要求，从而无需考虑后期维修的费用。力学性能与传统现浇板基本相同，楼板抗裂性能好，耐火性能与传统现浇楼板相当，优于压型钢板组合与非组合楼板。

2 钢筋桁架楼承板在钢筋混凝结构中的设计

钢筋桁架楼承板在混凝结构中按支撑条件不同，可以分为简支板和连续板。两者在正常使用状态下，均可按连续板进行计算。根据不同甲方的要求及具体的项目情况确定铺板的形式。

简支板一般布置形式为板面与梁面平齐，支好梁模板后，绑扎梁钢筋，然后铺设钢筋桁架楼承板。梁板一起浇筑。施工阶段验算时，需按单块简支板进行验算。具体节点如图3。

连续板一般布置形式为板底与梁面平齐，钢筋桁架楼承板有2 跨及以上是连续的，在中间次梁的位置去掉底板，支好梁模后绑扎梁钢筋，然后铺板。梁板可一次浇筑，也可先浇筑梁，过两天再浇筑板；也可先浇筑好梁，再铺设楼承板，然后浇筑板混凝土。板二次浇筑有利于板面混凝土平整度的控制及一次抹平压光。但梁板之间需设置有连接钢筋，保证梁板的可靠连接。施工阶段验算时，钢筋桁架楼承板按实际的板跨布置进行计算。具体节点如图4。

3 钢筋桁架楼承板在某钢筋混凝结构中的应用实例

某工程由于业主的工艺布置需求和底层车位的需要，采用的是16m×8m 的柱网。钢筋混凝土的结构体系，使这种柱网形式适宜于采用下列主次梁布置方式，如图5 所示。本工程业主对楼面要求较高，需一次抹平压光，我们最终按连续板的方式布置。

由图5 可见，2 道16m 长的主梁和2 道16m 长的次梁，形成4 个板承支点，可以布置3 跨连续的钢筋桁架楼承板，总长8m，每跨约为2.7m。像布置单向板一样，将钢筋桁架铺满，再在16m 长的主梁上加设板面负筋，使端头的简支连接变成固端连接，最后浇注板面混凝土，形成整体楼板。

4 主要计算方法

本工程设计和施工过程中遵循的主要规范是CECS 273 : 2010《组合楼板设计与施工规范》，该规范规定了钢筋桁架楼承板的基本计算方法、控制指标和构造要求。同时，钢筋桁架作为一种微观的钢结构桁架体系，按市场需求，尺寸各有不同。钢筋桁架楼承板是半成品工业产品，因此出厂时产品应符合JG T 368-2012《钢筋桁架楼承板》的要求，同时满足公司各自的企业标准。为方便结构设计，很多钢筋桁架楼承板的供应厂商，为设计人员提供了简易的计算程序或表格，可省去繁杂的结构计算过程。结合本工程的主次梁布置特点，标准跨部分按均布3 跨（2.65m+2.70m+2.65m）连续板进行施工阶段和使用阶段的验算及设计。

5 停车库部分计算分析

本工程停车库部分选取TD3-80 模板型号钢筋桁架楼承板进行验算，分为3 跨连续模板施工阶段验算和连续单向板中间跨使用阶段配筋计算两种。

5.1 3 跨连续模板施工阶段验算（详细计算过程略，以下同）

计算参数取值如下：结构重要性系数y =0.9，模板净跨Ln=2.4m，模板在梁上的支承长度a=200mm，计算跨度L0=2.8m，永久荷载分项系数yg =1.2，可变荷载分项系数yq=1.4，混凝土楼板厚度h=120mm，桁架高度ht=80mm；上弦、下弦的钢筋直径D1=10mm，D2=8mm，腹杆钢筋直径Dc=4.5mm，下保护层厚度C2=15mm，混凝土容重g=26kN m3；模板计算宽度b=188mm，截面惯性矩I0=2.232×105mm4；钢筋抗压强度设计值fy′=360N mm2，抗压强度设计值fy=360N mm2，强度标准值fyk=400N mm2，弹性模量Es=2×105N mm2。

施工阶段活载分2 种工况：工况1 的均布活荷载P1=2.5kN m2；工况2 的集中活荷载P2=3.0kN m。通过标准三跨的内力组合计算，比较后得知，工况1 较大。由工况1 计算可得：跨中最大弯矩标准值Mk=0.78kN·m，设计值M=0.90kN·m；支座最大弯矩标准值MBk=0.97kN·m，设计值MB=1.12kN·m；最大剪力设计值V=2.12kN。继续计算，得到跨中处上弦钢筋受压应力s c=162.07N mm2＜0.9fy′；跨中处下弦钢筋受拉应力s t=126.61N mm2＜0.9fy，支座处上弦钢筋受拉应力t =201.72 N mm2＜0.9fy，支座处下弦钢筋受压应力c=157.60 N mm2＜0.9fy′，强度均满足要求。

对受压上弦杆、受压下弦杆和腹杆分别进行稳定性验算，均满足要求。

施工期间挠度f=11.87mm，施工结束后f=5.47mm，挠度限值为min｛L0 /180，20mm｝=15.56mm，挠度验算满足要求。

5.2 3 跨连续单向板使用阶段配筋验算

结构重要性系数yg =1.0，板净跨Ln=2.4mm，支座宽度400mm，板跨度L0=2.8m，上保护层厚度C1=25mm，混凝土强度等级C30，混凝土抗压强度设计值fc=14.3N mm2，混凝土抗拉强度设计值ft=1.43N mm2，混凝土抗拉强度标准值ftk=2N mm2，弹性模量Ec=3×104N /mm2。其它未注明条件的数据同⑴。使用阶段恒载gk=4.62kN m2，活载qk=5.0kN m2。采用考虑塑性内力重分布的分析法，可知板的跨中板底和支座板面钢筋均满足要求（计算过程略）。再计算板跨中和支座的裂缝及跨中挠度，均符合要求。

6 大货架区部分计算分析

本工程在大货架区域设计活荷载标准值为13kNm2，板厚150mm。选TD3-110 模板型号钢筋桁架楼承板进行验算。计算模式和未注明的基本计算参数与停车库部分相同。

6.1 3 跨连续模板施工阶段验算

混凝土楼板厚度h=150mm，桁架高度ht=110mm，上弦钢筋直径D1=10mm，下弦钢筋直径D2=8mm，腹杆钢筋直径Dc=5mm，模板截面惯性矩I0=3.66×105mm4。其它同停车库部分的基本计算参数。施工阶段活载分两种工况：工况1 为均布活荷载P1=2.5kN m2；工况2 为集中活荷载P2=3.0kN m。通过标准3 跨的内力组合计算、比较后得知，工况1 较大，计算结果均满足要求。对受压上弦杆、受压下弦杆和腹杆分别进行稳定性验算，均满足要求。施工期间和结束后挠度验算满足要求。

6.2 3 跨连续单向板使用阶段配筋验算

使用阶段恒载gk=5.4kN m2，活载qk=15.0kN m2。其它同停车库部分的基本计算参数。采用考虑塑性内力重分布的分析法，可知板的跨中板底和支座板面钢筋均满足要求。另外，板跨中和支座的裂缝，及跨中挠度，也均符合要求。计算过程略。

7 设计及施工的注意事项

7.1 因建筑功能的不同要求，局部的梁板布置不能按标准的均布3 跨进行布置，甚至柱网也会不同。这些位置可能会有局部降板、翻边、悬挑板，还有可能板跨较大。这些区域都会引起钢筋桁架楼承板的布置变化，宜在通用节点图纸中统一表示。

7.2 在板跨较大或局部荷载较大的区域，可适当增加小次梁，以减小板跨；也可以改变板型，选用板厚较厚的钢筋桁架楼承板。若选用了板厚较厚的钢筋桁架楼承板，与之相连的梁顶标高应随较厚板厚调整。在楼梯、电梯、扶梯附件区域，钢筋桁架楼承板的铺设应满足楼梯、电梯、扶梯的特别要求。

7.3 当钢筋桁架楼承板在梁两侧的布置方向垂直时，需在梁顶加设板面负弯矩钢筋，以保证整体连接，如图6 所示。

7.4 根据本工程业主要求，板底不做二次装饰，故设计时加大了底板的镀锌量，采用160g m2，最终达到了良好的效果（如图7），得到了业主好评。

7.5 本工程设计中，所有屋面板均没有使用钢筋桁架楼承板，还是常规的现浇混凝土梁板体系，以保证防水混凝土自防水效果。

7.6 施工中特别注意按施工图纸铺板方向进行铺设，不得随意转向。若采用先浇梁后铺板的施工方案，一定要保证构造钢筋预埋位置的精度，不然就容易碰到钢筋桁架楼层板的钢筋而影响铺板的平整性。

7.7 施工中因现支梁模后绑扎梁钢筋，此阶段中因没有板的模板，绑扎的工作面很小，一定要做好安全防护措施，如满拉防护网等，保证施工安全。

8 总结

钢筋桁架楼承板以前多应用于钢结构项目中。最近几年由于混凝土结构施工成本的变化，以及某些项目的特殊要求，钢筋桁架楼承板也越来越多的应用到混凝土结构中。桁架受力模式合理，选材经济，板底外观平整，综合造价优势明显。特别是在本项目设计项目中，楼面板要求较高的平整度，使用钢筋桁架楼承板更符合甲方的相关要求，并得到业主的好评。

参考文献

［1］ CECS 273:2010 组合楼板设计与施工规范［S］

［2］ JG T 368-2012 钢筋桁架楼承板［S］

［3］ GB 50010-2010 混凝土结构设计规范［S］

注：本文转载自广东土木与建筑《钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用》作者：张浩翔，仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！