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钢筋桁架楼承板的施工过程及抗剪承载力

发布者:鑫诺压瓦机 发布时间:2019-07-07 11:24
钢筋桁架楼承板是钢结构配套楼承板的重要组成部分,随着工程建设的不断发展,钢筋桁架楼板越来越多地被应用到工程实际中。

钢筋桁架楼承板是钢结构配套楼承板的重要组成部分,随着工程建设的不断发展,钢筋桁架楼板越来越多地被应用到工程实际中。其中钢筋桁架主要由上下弦钢筋组成,再由腹杆钢筋、竖杆将上下弦连接起来形成空间桁架,然后再将镀锌压型钢板与该桁架焊接在一起,较后在钢板上浇筑混凝土。在施工阶段,施工荷载和混凝土自重由钢筋桁架承担。当混凝土强度达到要求后,钢筋桁架与混凝土共同承担荷载作用。现在在前两代楼板及现浇板的基础上发展出了第三代钢筋桁架楼承板,与普通楼板相比钢筋桁架楼承板具有很多优点,如施工速度快、现场绑扎及焊接工作量少,另外钢筋桁架楼承板板底平整、质量易保证,且在工程中可根据需要选择合适的板型。

在钢筋桁架楼承板中,钢筋桁架对整个板的质量起决定作用。在施工过程中,钢桁架及镀锌钢板为楼板提供刚度,可作为临时模板,同时可减少支撑数量。在正常使用阶段,上下弦钢筋便成为受力钢筋,腹杆钢筋通过焊接将上下弦钢筋连接在一起,比普通的绑扎加可靠,且增加了与混凝土之间的锚固,上下弦钢筋与腹杆钢筋组成空间桁架,增加了板的整体刚度。上下弦钢筋直径及桁架刚度可根据实际工程需要进行调整,因此此类板可以满足大多数工程需求,人们根据常用板的尺寸及模数对钢筋精架板进行标准化生产,从而使得板的质量有保障。

钢筋桁架叠合楼板,是在普通钢筋桁架楼板的基础上先预浇一定厚度的混凝土,在施工现场铺设完成后再整浇一层混凝土。由于预制层的存在,在现场施工过程中,钢筋桁架叠合楼板能够承受后浇混凝土自重及施工荷载,从而不需要另设模板及支撑,大大减少施工工作量,此类板在工业与民用建筑中得到大量应用,此种楼板在国内钢结构住宅中也有一定应用。

如上文所述钢筋桁架叠合楼板具有一系列优点,但同时钢筋桁架叠合楼板也有一些问题需要注意。为了保证现场施工顺利进行,叠合板预制层需要具备一定抗剪强度,能够承受后浇混凝土及施工荷载的作用。正是由于这些荷载的作用,叠合板在正常使用时纵向钢筋已经有了一定应力和变形,我们将此称为纵向钢筋的应力超前现象,与此同时后浇混凝土在受压区存在一定的应变滞后。

在钢筋桁架现浇板中,可以根据实际需要选择是否保留底部钢板,当选择不保留底部钢板时,此时钢筋桁架现浇板按照普通钢筋混凝土现浇楼板来设计,上下弦钢筋等效于普通板中上下受力钢筋,底部钢板不计入计算,只是作为临时施工模板,在施工结束后可以用撬棍等进行拆除。

当选择保留底部钢板时,底部钢板与上部混凝土协同参与工作。在压型钢板一混凝土组合楼板中,很重要的一种破坏模式就是压型钢板和混凝土板之间丧失剪切粘结承载力,产生较大的纵向滑移,从而形成纵向剪切破坏。因此在钢筋桁架组合楼承板机设计时需要特别注意混凝土与底部钢板之间的应力、应变协调条件,保证两者之间具有可靠连接。钢筋桁架组合楼板的纵向抗剪承载力主要由以下四个部分组成:

①凝土板与底部钢板之间的粘结力,包括化学胶结力和摩擦阻力。由于底部钢板板面较为光滑,凝土板与底部钢板之间的粘结力一般比较小;

②底板压痕与混凝土板的机械咬合力。由于底模钢板压痕很浅,板压痕与混凝土板的机械咬合力也很小;

③底部钢板端部栓钉提供的抗剪承载力,这是计算钢筋精架组合楼板的纵向抗剪承载力较主要的组成部分;

④腹杆钢筋与底部钢板焊接焊点分布比较密集,可以提供很高的纵向抗剪力。

综合上文所述,与普通钢筋混凝土楼板相比,钢筋桁架楼板具有以下优点

1、经济性

钢筋桁架受力模式合理,选材经济,能够充分利用原材料,节约资源。上下弦钢筋直径及桁架刚度可根据实际工程需要进行调整,可以满足大多数工程需求,根据板的常用尺寸及模数可以对钢桁架板进行标准化生产。省去了支模过程,且减少支撑数量,有效降低施工成本。

2、便捷性

钢筋桁架的制作一般在工厂中完成,减少施工中绑扎工作量,据有关统计钢筋桁架组合楼板工作量仅为2~3kg/m2,与普通现浇混凝土楼板相比,其工作量可有效减少60%~70%,提高了施工效率。省去支模环节而且经过现场组装和合理设置支撑,可以作为临时施工平台,大大缩短了工期。

3、可靠性

该楼板在工厂进行机械化生产,精度高,具有可靠的保证。而且在实际使用过程中有附加钢筋的作用,增强了楼板的抗震性能。钢筋桁架楼板中容易保证栓钉焊接质量,有效避免钢板防腐镀锌层在栓钉施焊时被破坏。