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钢筋桁架楼承板在混凝土结构中的节点及应用

发布时间:2021/03/01 点击量:
国家大力推行装配式建筑,装配式构件的应用已成建筑业的发展趋势,现阶段装配式叠合板楼板为主要的混凝土预制构件,叠合板市场供应不足,运输条件限制,成本居高不下,施工难度大等因素制约者装配式楼盖的有效快速发展。钢筋桁架楼承板是一种新型的装配式楼板构件,能弥补叠合板的不足。
 
总结和分析钢筋桁架楼承板在混凝土结构中的构造、节点与施工要点,为进一步研究装配式构件提供一定的参考和借鉴。本文从钢筋桁架楼承板概括出发,对钢筋桁架楼承板与混凝土叠合板对比分析,先容钢筋连接节点、支撑体系、混凝土浇筑的详细内容,力求加深大家对桁架楼承板在混凝土结构中的应用认识。
 
一、钢筋桁架楼承板
 
1、钢筋桁架楼承板
 
由钢筋、桁架、楼承板组成,在压型楼承板的基础上改进而来,是一种新兴建筑材料。钢筋桁架是在后台加工场定型加工,可预制长度。采用钣金焊接、硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺技术,防锈膜缠绕密封。
 
钢筋桁架楼承板大样见图一
 
 
钢筋桁架楼承板大样图
 
2、钢筋桁架混凝土楼承板
 
在施工现场,将钢筋桁架模板支承在钢梁或现浇混凝土梁侧模板上(钢筋桁架模板自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受),然后绑扎桁架连接钢筋、支座 附加钢筋及分布钢筋,最后浇注混凝土,便形成钢筋桁架混凝土楼承板(在使用阶段,钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作)。
 
3、钢筋桁架楼承板可设计为单向板,也可设计为双向板
 
钢筋桁架模板在施工阶段均为单向板。不设临时支撑时,一般情况下,施工阶段要求的配筋量已大于使用阶段按单向板计算的配筋量,故楼板宜设计为单向板。当因具体工程情况需设计为双向板时,为了节约钢材,施工阶段应沿垂直于桁架方向设置临时支撑,对于施工阶段,只需在跨中设一道临时支撑,便可满足施工阶段受力要求。
 
二、钢筋桁架楼承板与混凝土叠合板的对比分析
 
1、施工难度
 
钢筋桁架楼承板一般宽度为600mm,重量比较轻,现场安装和异性切割比较容易,徒手便可挪动。混凝土叠合板截面大,比较重,全程依靠塔吊,安装过程中对已绑扎的混凝土梁和墙钢筋破坏比较大,需进行二次校正。
 
2、设备机具
 
钢筋桁架楼承板重量比较轻,体积比较小,道路运输采用小型运输车便可满足运输要求,采用传统塔吊便可满足吊装要求。混凝土叠合板比较重宽度比较大,需采用大型运输车进行运输,对道路及现场场地有较高要求,传统塔吊无法满足要求,需采用大型塔吊方可满足起吊要求。
 
3、使用条件
 
钢筋桁架楼承板对跨度的要求比较严格,决定了结构梁的布置间距,常规中可不设置临时支撑,施工阶段只设置结构梁脚手架及模板,无需布置板底模板及支撑,当板跨较大时,为降低楼板钢筋用量,可在施工阶段设临时支撑。混凝土叠合板跨度较大,能满足一般性的要求,施工时需布置梁的脚手架和模板、板底隔一定距离布置脚手架、叠合板接缝处布置脚手架和模板。
 
三、钢筋连接节点
 
1、桁架楼承板上部钢筋
 
桁架楼承板在支座为连续板时,支座负弯矩钢筋按计算确定,向板内延伸长度应覆盖负弯矩图并应满足钢筋的锚固要求。桁架楼承板在支座为简支板时,钢筋桁架上弦部位应配置构造连接钢筋,应满足现行国家标准规范对裂缝宽度的要求,且不小于φ8200, 连接钢筋向板内延伸长度不因小于1.6倍的受拉钢筋锚固长度,且不小于300。
 
2、桁架楼承板下部钢筋
 
桁架楼承板下弦部位应按构造配筋不小于 φ8200 的连接钢筋,且不小于下弦钢筋,连接钢筋向板内延伸长度不因小于 1.2倍(连续板时为 1.2,简支板时为 1.6)的受拉钢筋锚固长度。
 
3、垂直于桁架楼承板钢筋
 
单向桁架楼承板钢筋应与桁架楼承板垂直上下布设构造分布钢筋。双向桁架楼承板的受力钢筋应与楼承板垂直上下计算布置,钢筋的布置方法与现浇楼板施工一致。
 
钢筋桁架楼承板钢筋连接大样见图二

 
钢筋桁架楼承板钢筋连接大样图
 
四、支撑体系
 
1、楼承板与梁支模支撑体系
 
1)梁底模板及支撑体系同现浇混凝土,梁侧模板及支撑体系发生变化,梁侧模支撑在下部脚手架上,侧模上部作用有钢筋桁架模板自重、混凝土重量及施工荷载,侧模自身必须具备一定的刚度和强度,用以支撑上部荷载,梁侧模在混凝土强度未达到设计要求时不得拆除。
 
2)侧模承受荷载较大,对拉螺栓不足以保证侧模稳定性,增加钢管斜撑,为侧模提供稳定性。
 
3)从规范角度,桁架楼承板下部可不设支撑,为了减少荷载对侧模的作用及增加楼桁架承板的稳定性,下部增设一道支撑,便于施工及增加施工期间的安全度。
 
楼承板与梁支模支撑体系见图三
 
 
楼承板与梁支模支撑体系图
 
2、楼承板与墙支模支撑体系
 
1)墙模板及支撑体系发生变化,墙模板作为墙体模板的同时也作为楼板的竖向支撑,墙模板上部作用有钢筋桁架模板自重、混凝土重量及施工荷载,墙模板自身必须具备一定的刚度和强度,用以支撑上部荷载,墙模板在楼板混凝土强度未达到设计要求时不得拆除。
 
2)墙模板承受荷载较大,对拉螺栓不足以保证侧模稳定性,增加钢管斜撑,为侧模提供稳定性。
 
3)从规范角度,桁架楼承板下部可不设支撑,为了减少荷载对墙模板的作用及增加楼桁架承板的稳定性,下部增设一道临时支撑,便于施工及增加施工期间的安全度 , 临时支撑不得采用弧立的点支撑,应设置方木或钢板等带状水平支撑,带状水平支撑与楼承板接触面宽度不应小于 100mm, 临时支撑要考虑永久荷载在施工阶段产生的挠度;楼板混凝土强度未达到设计强度的 75%前,不得拆除临时支撑。
 
楼承板与墙支模支撑体系见图四
 
 
楼承板与墙支模支撑体系图
 
3、混凝土浇筑
 
混凝土浇筑前,必须清除楼承板上的杂物,在人员、小车走动频繁的楼承板区域应铺设脚手板。混凝土浇筑阶段,为了避免冲击楼承板,在混凝土倾倒过程中,应对临时支撑及混凝土梁位置倾倒,混凝土的倾倒范围与临时堆积不得高于临时支撑及混凝土梁,混凝土倾倒后应向周围迅速摊开,避免过高堆积,倾倒混凝土不得对楼承板跨中位置,在混凝土梁上支撑混凝土泵送管道支架。在混凝土强度小于设计要求的 75% 时,应严禁在混凝土上方加上任何荷载,特别是楼板面层位置。
 
结语
 
装配式建筑的应用是建筑业的发展重点和趋势,桁架楼承板重量轻、运输吊装方便,成本低,市场的开发和应用有一定的潜力,桁架楼承板与混凝土梁的连接如果能得到进一步的简化,将得到建筑市场的更加认可。在桁架楼承板的应用中,要积极落实管控措施,完善施工节点,保证整个施工过程的连续性和安全性,将成本控制和质量管控落实到整个施工环节。编辑概况:高瑞军,男,1980,大学本科,土木工程,工程师。
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