钢筋桁架楼承板的结构和特性

经过某大型工程实例，介绍钢筋桁架楼承板在钢结构建筑中应用的规划关键和施工技能，对同类工程具有参考效果。某博物馆地下1层，地上5层，总建筑面积66927m，建筑高度44.75m，主体结构选用内置钢管钢筋混凝土剪力墙-钢桁架外挑悬挂结构。由于本工程选用大跨度悬挂结构系统，清华大学土木工程系的楼层减振系统研究结果表明，若选用压型钢板与轻质混凝土组合楼板，为减少人行荷载引起的楼板振动，就需布置很多的阻尼器，技能难度较大。此外，3层以上各层模板装置作业面高度均在5m以上，大达23m，属于高空作业，因此3层以上楼板选用能双向受力、刚度较好的钢筋桁架式楼承板与一般混凝土组合楼板。

一、钢筋桁架楼承板的结构及特性

1、结构结构

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，组成一个在镀锌楼承板施工阶段能接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；在运用阶段钢筋桁架与混凝土一起工作，接受运用荷载。

2、运用资料

(1) 钢筋：上下弦选用成盘供给的热轧钢筋HPB 235、HRB 400或冷轧带肋钢筋550级； 腹杆选用成盘供给的冷轧光圆钢筋550级或650级； 桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB 235或HRB 335。

(2)镀锌钢板：底模选用0.5mm厚的镀锌钢板，双面镀锌量为120~180gm/m。

(3)栓钉：为了使混凝土与钢梁能连接成全体，在钢梁上设置了栓钉，选用栓钉机进行施工。

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，然后进行简略的钢筋工程便可浇筑混凝土。模板不需要架设木模和脚手架，底部镀锌板作为模

板运用，不替代受力钢筋，故不需考虑防火喷涂及防腐保护等问题，因此施工方便，可减少现场钢筋绑扎工作量约70%，缩短工期并节省本钱。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确保，为进步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

一般的现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本不发生挠度，待混凝土达到指定强度后拆模，在自重效果下楼板下挠，板底混凝土发生拉力乃至出现裂缝。钢筋桁架混凝土楼板则依据暂时支撑的设置状况别离如下：

(1设置暂时支撑：与一般现浇钢筋混凝土楼板基本相同；

(2)不设暂时支撑：混凝土凝固前，模板自重、混凝土重量及施工荷载悉数由钢筋桁架接受，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发生拉力。

2、楼板的承载力

在运用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力功能，尽管受拉钢筋应力超前，但其承载力与一般钢筋混凝土楼板相同。

三、钢筋桁架楼承板的规划关键

混凝土从浇筑到达到规划强度的过程中，楼板受力明显不同，故应进行运用及施工两阶段的核算。

1、运用阶段

包括楼板的正截面承载力核算、楼板下部钢筋应力操控验算、支座裂缝操控验算以及挠度验算等。楼板正截面承载力按GB 50010-2002《混凝土结构规划规范》及JGJ 95-2003《冷轧带肋钢筋混凝土结构技能规程》的有关规定进行核算。

2、施工阶段

选用桁架模型，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。

(1)当施工阶段设有牢靠的暂时支撑时，规划时不需进行施工阶段验算。

(2)当施工阶段不设暂时支撑时，钢筋桁架楼承板中桁架杆件内力及模板挠度选用桁架模型核算。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。施工荷载选用均布荷载1.5kN/m和跨中集中荷载沿板宽为2.5kN/m中较不利者，不考虑二者一起效果。