钢筋桁架楼承板的结构及设计要点

一、钢筋桁架楼承板的构造及特性

1、结构构造

钢筋桁架楼承板是将混凝土板中的钢筋与施工模板组合为一体，组成一个在施工阶段能承受湿混凝土自重及施工荷载的承重构件，并作为钢梁的侧向支撑；在使用阶段钢筋桁架与混凝土共同工作，承受使用荷载。

2、使用材料

⑴钢筋：上下弦采用成盘供应的热轧钢筋HPB235、HRB400或冷轧带肋钢筋550级；腹杆采用成盘供应的冷轧光圆钢筋550级或650级；桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HRB335。

⑵镀锌钢板：底模采用0.5mm厚的镀锌钢板，双面镀锌量为120~180gm/㎡。

⑶栓钉：为了使混凝土与钢梁能有效地连接成整体，在钢梁上设置了栓钉，采用专用栓钉机进行施工。钢筋桁架楼承板横断面如图所示。

3、施工特性

与以往的施工方法不同，在施工现场可直接将钢筋桁架楼承板铺设在钢梁上，然后进行简单的钢筋工程，便可浇筑混凝土。使用该模板不需架设木模及脚手架，底部镀锌压型钢板仅作为模板使用，不替代受力钢筋，故不需考虑防火喷涂及防腐维护等问题，因而施工快捷，可减少现场钢筋绑扎工作量约70%，缩短工期并节省成本。此外，钢筋排列均匀，上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能充分得到保证，为提高楼板施工质量创造了有利条件。

二、钢筋桁架楼承板的受力特点

1、楼板的挠度

普通的现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本不产生挠度，待混凝土达到一定强度后拆模，在自重作用下楼板下挠，板底混凝土产生拉力甚至出现裂缝。钢筋桁架混凝土楼板则根据临时支撑的设置情况分别如下：

⑴设置临时支撑：与普通现浇钢筋混凝土楼板基本相同；

⑵不设临时支撑：混凝土凝固前，模板自重、混凝土重量及施工荷载全部由钢筋桁架承受，混凝土凝固在钢筋桁架楼承板变形下进行，楼板自重不会使板底混凝土产生拉力。

2、楼板的承载力

在使用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土共同工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能，虽然受拉钢筋应力超前，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。

三、钢筋桁架楼承板的设计要点

混凝土从浇筑到达到设计强度的过程中，楼板受力明显不同，故应进行使用及施工两阶段的计算。

1、使用阶段

包括楼板的正截面承载力计算、楼板下部钢筋应力控制验算、支座裂缝控制验算以及挠度验算等。楼板正截面承载力按GB50010-2002《混凝土结构设计规范》及JGJ95-2003《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》的有关规定进行计算。

2、施工阶段

采用桁架模型，包括上下弦杆强度验算、受压弦杆和腹杆稳定性验算以及桁架挠度验算等。

⑴当施工阶段设有可靠的临时支撑时，设计时不需进行施工阶段验算。

⑵当施工阶段不设临时支撑时，钢筋桁架楼承板中桁架杆件内力及模板挠度采用桁架模型计算。此阶段荷载包括钢筋桁架楼承板自重、湿混凝土重量以及施工荷载。施工荷载采用均布荷载1.5kN/㎡和跨中集中荷载沿板宽为2.5kN/m中较不利者，不考虑二者同时作用。

c.桁架挠度

施工阶段钢筋桁架楼承板的更大挠度应按荷载的标准组合进行计算，挠度与跨度的比值应不大于1/180，且挠度更大值应不大于20mm。

四、钢筋桁架楼承板施工技术

1、工艺流程

弹线→清板→吊运→布板→切割→压合→侧焊、端焊→留洞→封堵→验收→栓钉→砌块施工→布筋→埋件→混凝土浇筑及养护。

2、型材连接方法

⑴钢筋桁架楼承板铺设与钢梁连接，板端头与钢梁熔透点焊，中间采用栓钉与钢梁穿透熔焊；钢筋桁架楼承板间用专用夹紧钳咬合压孔连接；端头用专用镀锌边模钢板与钢筋桁架楼承板或钢梁点焊；

支座连接图

⑵在钢筋桁架楼承板与混凝土墙连接时，应加设角钢，并用膨胀螺栓固定在混凝土墙上。

楼板与混凝土墙( 柱) 连接

3、楼层标高的调整方法

⑴当楼面层结构标高变化不一时，采取加焊Z型支架及附加钢筋措施，使水平结构呈台阶过渡；

板面高差处节点图

⑵降低标高时，在工字梁腹板加焊Z型支架和附加钢筋。

4、楼面留洞处理

混凝土楼面板预留孔洞，开洞直径或宽度小于100mm时可不设加强筋，混凝土浇注完毕并达到设计强度后切割洞口；开洞直径或宽度为100～1000mm时加设加强筋。

5、钢桁架临时支撑施工

部分钢桁架模板中间需设置临时支撑，可根据楼层高度采用多种不同高度的门式架搭设而成，门式架间距18m，上铺100×100木枋。

6、轻质加气砌块的放置

根据结构特点，为减少混凝土楼板的自重，板厚h≥140mm的板中需放置轻质加气混凝土砌块，其容重大于8kN/m³，强度等级不低于MU5，施工时每块砌块下均需加设支撑钢筋26。

加气砖铺设平、立面图

7、施工注意事项

⑴浇筑混凝土时布料不宜太集中，采用平板振捣器及时分摊振捣。

⑵混凝土浇筑时，在泵送开关处增设控制压力流量表进行控制，防止较大的冲击力和过量的混凝土对钢楼承板结构造成影响；施工人员及设备应集中布置在主次梁部位，避免直接堆放在钢板上和拖动而造成钢筋桁架楼承板扭曲变形。

⑶施工时应控制混凝土坍落度为12~15cm，且因钢筋桁架楼承板渗水性和透气性较差，混凝土凝结过程中板面水气蒸发较快，浇筑后混凝土板表面的收缩变形大于板底，故加强浇水养护能防止和减少板面收缩裂缝和保证混凝土实体强度。

⑷焊接采用熔透点焊连接，施焊前应准备边角料引弧试焊，调整施焊电流。

⑸钢筋桁架楼承板吊运时采用专用软吊索，每次吊装时应检查其是否有撕裂、割断现象；钢筋桁架楼承板搁置在钢梁上时应防止探头；铺料时操作人员应系好安全带。

钢筋桁架楼承板具有受力模式合理、施工便捷、安全可靠、耐火、防腐性能良好、综合造价优势明显等特点，具有非常良好的发展应用前景。