论钢筋桁架楼承板与普通楼承板的区别及优缺点

　　靠前代非组合压型钢板(开口板)

　　产生背景:20世纪末期，随着钢结构建筑的不断发展，传统现浇板的施工速度明显跟不上钢柱和钢梁的施工速度。影响整个结构的工程进度。同时由于现浇板的施工仍需要大量的模板和脚手架，这和钢结构的现场施工管理的要求产生巨大的偏差，从而使整个施工环节产生不匹配的现象。在此基础上，工程师们开发了一种无需支模、拆模，能提供施工平台的压型钢板开口板获得了迅猛发展，其作用为楼板的较久性模板。它仅作为施工阶段模板使用，属于较久性模板，只验算施工阶段受力，在使用阶段不参与结构受力。可不考虑防火措施，但楼板整体厚度须满足规范要求(防火要求)，即压型钢板板肋上部混凝土厚度须达到80mm。非组合楼板可用PKPM软件计算，但是里面只有开口板板型，对于楼板可单独拿出来计算，对于一些大型压型钢板厂家都有技术标准可供选用。

　　其优点是国内应用较早，有国家规范，施工经验丰富，生产制作快速、造价低。

　　缺点：肋较高，楼板结构层厚度大，使建筑物净高减小，直接导致建筑整体成本增加。楼板下表面呈波浪形，板底不平整、不美观，楼板双向刚度不一致，抗震性能差，对于酒店、住宅等项目必须做吊顶。钢筋绑扎繁琐，钢筋间距不易保证，下部受力钢筋需要现场手工焊接短钢筋，效率缓慢，保护层厚度不易控制。单向板设计，只能通过增加整体钢板厚度才能满足较大跨度楼板施工阶段受力，造成材料浪费;双向板施工不便，必须牺牲肋高以下混凝土及板厚。

　　管线敷设施工时，垂直与板肋敷设须放置在板肋上部，对于板厚较小的楼板会影响到上部钢筋施工空间。虽然单板的价格低廉，但是由于其施工繁琐，所需人工量大，综合造价反而偏高，经济效率低。

　　第二代组合压型钢板(闭口板)

　　产生背景：20世纪90年代初期和末期，是多高层钢结构建设的高峰期，同时也是材料工艺与建筑技术进入高科技阶段的体现，普通开口板的出现解决了与钢结构配套施工。但由于其材料价格高，而在使用阶段又不考虑镀锌钢板代替受力钢筋的作用。楼板中混凝土和钢筋材料用量基本与现浇板持平或略高。所以造成普通开口板楼板整体价格基本是现浇楼板的1.6倍以上。

　　考虑以上存在因素，工程师改进了普通开口板，在镀锌钢板上增加剪力槽，通过混凝土的握裹作用，形成两者的共同作用。由板肋提供竖向刚度，通过板肋形状与抗剪槽提供水平抗剪承载力，必须保证楼承板与混凝土紧密连接，通过调整厚度以调整楼承板刚度，使压型钢板在使用过程中参与楼板的受力，代替下部受力钢筋，从而节省了混凝土中钢筋的用量。

　　材料、板型、有效宽度、展开宽度、钢板利用率、较小厚度、防腐年限经济、便捷、安全、可靠缩口板

　　≥110mm。

　　防腐年限

　　按照英国标准，一般热浸镀锌板在双面度量275g/m2、室内、干燥的条件下，首度需要防护的时间为22.5年。

　　受力特点及选型计算

　　受力特点：作为组合压型钢板，在施工阶段作为模板，承担施工阶段荷载，在使用阶段，钢板

　　代替部分底部受力钢筋，和现场配置的钢筋一起承担楼板自重及使用荷载。

　　选型计算：组合压型钢板设计选型时，须进行相关的弯曲、变形及承载力计算，可参考专业厂

　　家提供的选型表，需根据楼板跨度、厚度和除楼板自重外的允许使用荷载进行查询;现场还需附

　　加的钢筋有负弯矩钢筋、钢板本身提供的承载力不足的情况下须配置的板底受力钢筋、为防火考虑的抗火钢筋、为板面防止开裂考虑的分布钢筋网等。如负弯矩钢筋、附加板底受力钢筋需根据混凝土设计规范来设计配筋，抗火钢筋和分布钢筋网则需根据构造及经验来配置。

　　优缺点

　　优点：压向钢板有特殊齿槽或压痕，提高了与混凝土的粘结力，可代替部分板底受力钢筋，一定程度上节省了工期及劳动力成本。对于闭口板，板底较开口板平整，美观，双向刚度得到提高。国内应用相对第三代钢筋桁架模板要早，国家规范收录。

　　缺点：板型板肋高，限制了板厚及建筑物净高，不宜在高层及超高层建筑中应用，且板底呈波浪形，双向刚度不一致，抗震性能差，容易造成楼板开裂。压向钢板设计代替板底受力钢筋时，存在极大的火灾安全隐患，受力的钢板处于迎火面，直接接触火焰，极易形成高温。一是使高温钢板强度减弱或消失;二是混凝土中的结晶水形成蒸汽并高压迫使钢板鼓包，钢板与混凝土将发生滑移和脱离，钢板与混凝土无法再共同工作，钢板代替受力钢筋的作用也随即消失，楼板在受力的情况下将被破坏。第二代组合压型钢板火灾后将无法修复：一是钢板受高温后，本身材质发生变化，强度及延性发生改变;二是钢板与混凝土脱离后，粘结接触面被破坏，钢板无法和凝固的混凝土在此粘结嵌固;三是钢板的防腐蚀镀层受高温氧化破坏，需重新刷涂防腐涂料，施工困难。特别是闭口板板肋为几乎闭合构造，无法修复。现场钢筋绑扎繁琐，钢筋间距及混凝土保护层厚度不易控制，需现场焊接短钢筋以控制保护

　　层，采用垫块时施工质量难以保证。单向板设计，只能通过增加整体钢板厚度才能满足较大跨度楼板施工阶段受力，造成材料浪费;双向板施工不便，必须牺牲肋高以下混凝土及板厚。管线敷设施工时，垂直与板肋敷设须放置在板肋上部，对于板厚较小的楼板会影响到上部钢筋施工空间。钢板有防腐年限要求，镀锌层厚度要求高，但会增加材料成本。在施工时需对端部做除锌处理，否则将影响栓钉焊接质量。栓钉穿透钢板与梁焊接后，焊点周边至少8mm内钢板及镀锌层将被高温破坏，并以点带面使端部钢板被逐渐腐蚀，栓钉失去了固定压向钢板的作用，将会影响使用阶段压型钢板的锚固及与混凝土接触面发生滑移，从而影响到楼板的实际承载能力。

　　由于考虑到其抗火及防腐方面的缺陷，设计师在设计时一般都会考虑在板底加配抗火钢筋(或称温度钢筋，作为火灾发生或的储备受力钢筋)

　　，加上分布钢筋、支座负筋等，在施工现场还需绑扎50~70%左右的现场钢筋，施工繁琐，所需人工量较大，综合造价较高。

　　第三代钢筋桁架楼承板

　　随着多高层钢结构的迅猛发展，对工程工期提出了更高的要求，钢结构构件工厂产业化生产大大缩短了工程工期，楼板的施工方法已是影响工期的重要因素。靠前代、第二代压型钢板其板肋较高，使建筑物净高减小、楼板下表面不平整、双向板设计及施工困难、钢筋绑扎繁琐、钢筋间距及混凝土保护层厚度不好控制、存在严重的耐火及防腐缺陷等问题，必须解决。第三代钢筋桁架楼承板除具有前两代钢楼承板及现浇板的各种优点外，还具有自身的特点，技能充分发挥钢结构施工周期短、又具有施工质量容易控制的优势，得到市场的高度认可和好评。

　　钢筋桁架楼承板属于第三代钢结构配套楼承板，与普通的非组合压型钢板及组合压型钢板的板型有较大区别，是将混凝土楼板中的受力钢筋在工厂中加工成钢筋桁架，然后再与压型钢板电阻点焊为一体的钢楼承板产品。钢筋桁架采用高频电阻点焊组合，形成结构稳定的三角桁架，

　　底部压型钢板板肋明显减小，只有2毫米，几乎等于平板。

　　钢筋桁架楼承板剖面图

　　受力特点及计算

　　受力特点：作为较新一代钢楼承板，其受力模式更为合理，不再单纯依靠钢板提供施工阶段强度及刚度。其施工阶段强度和刚度由受力更为合理的钢筋桁架提供。在使用阶段，由钢筋桁架和混凝土一起共同工作。镀锌底板仅作施工阶段模板作用，不考虑结构受力，但在正常的使用情况下，钢板的存在增加了楼板的刚度，改善了楼板下部混凝土的受力性能。

　　选型计算

　　钢筋桁架混凝土楼板根据工程情况可设计为单向板，也可设计为双向板，而不必遵守楼板长边与短边的长度比例关系，但设计为单向板时，在长边方向应布置足够数量的构造钢筋。在混凝土楼板从浇筑混凝土到达到设计强度的过程中，进行施工和使用两个阶段的计算。施工阶段进行上下弦钢筋的强度验算，受压弦杆和腹杆的稳定性验算，钢筋桁架的挠度验算三部分。

　　使用阶段须计算四部分：楼板正截面承载力计算，板底受力钢筋应力控制验算，支座裂缝控制验算。

　　为便于设计师在设计过程中快速、简便的选择合适的钢筋桁架楼承板型号，可参考设计选用表，表中的模板型号包含了常用的TD1~TD7

　　系列，桁架高度范围为70mm~270mm的所有型号，相对应的楼板结构层厚度范围为100mm~300mm。查表时，根据楼板厚度、跨度，除楼板自重的附加使用荷载情况即可查的相应型号及所需增设的负筋。

　　优缺点

　　优点：弥补了靠前、二代压型钢板的缺陷，并具有自身的特性优势：受力模式合理、楼板整体性能优越，施工便捷、环保，工期有保证;第三代钢筋桁架楼承板采用钢筋桁架与镀锌底板相结合的模式，使得楼板的整体受力性能等同甚至优于传统的现浇钢筋混凝土楼板。相对于传统的现浇混凝土楼板，免去支模、拆模、钢筋绑扎等繁琐的施工工序，极大提高了楼板的施工速度，特别是对于高层建筑，对项目整体进度提供了一定的保证。板底平整、净高有保证，楼板双向刚度一致、抗震性能好;钢筋间距及混凝土保护层厚度有保证;钢筋桁架是通过进口设备自动焊接而成，上下弦及腹杆钢筋之间的节点间距稳定，混凝土保护层厚度可得到有效保证，给施工带来便利，为楼板质量提供保证。传统受力构造、钢板不参与受力、无需防火及防腐涂料，即安全又经济;双向板设计及施工简便，适用于大跨度楼板;设计成双向板时，只需在现场进行配置垂直桁架方向的受力及构造钢筋，下部钢筋可穿过桁架，置于下弦钢筋上部即可。对于跨度较大的楼板

　　设计成双向板时，可增加楼板厚度和桁架钢筋直径;也可在跨中设置一道临时支撑，可节省钢筋用量，降低造价。产品类型多样、应用领域广泛。目前为止，钢筋桁架模板已经在多层厂房、多高层钢结构办公、酒店、住宅建筑、超高层钢结构建筑、不规则楼面(圆形、椭圆、其它形状)钢结构建筑、降板结构、厚板结构、钢筋混凝土结构、钢筋桁架混凝土预制板等项目中得到应用，技术成熟，市场容量巨大。