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【摘 要】钢结构构件的工厂产业化生产大大缩短了工程工期。特别是多高层钢结构的快速发展,对工程的工期提出了更高的要求,对于钢结构的主结构来说,采取现场安装的形式,工期比较短,在这种发展需求下,自承式钢筋桁架模板产生了, 这种楼板会使建筑物楼板下表面不平整、钢筋绑扎简单、钢筋间距及混凝土保护层厚度容易好控制,经济,安全,便捷等优点,最重要的是该产品充分发挥了钢结构施工周期短的优点了。
【关键词】施工工期短;经济;安全;便捷
1.产品概况
钢筋桁架模板是将楼板中所需的钢筋在工厂加工成钢筋桁架,并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼板。是工厂化生产的系列标准化产品。该产品在施工阶段能够承受混凝土自重及施工荷载,浇捣成型后,钢筋桁架与混凝土形成钢筋桁架混凝土楼板,采用该自承式楼板,可省去支模。拆模的工序与费用,适用于一般工业与民用建筑,一般构筑物操作平台等钢构,能大幅度的提高施工效率,降低施工成本。
2.产品特点
本产品与常用的压型钢板混凝土组合楼板不同,在施工现场,可以将该产品直接铺设在钢梁上,然后进行简单的钢筋绑扎工作,便可浇筑混凝土,提高了楼板施工效率,而且该楼板可以根据工程需要可以设计双向板。
(1) 经济
桁架受力模式简单、直观、合理。同时,由于其钢板厚度为0.5mm,较厚度为0.8~1.2mm的普通压型钢板相比,减少了厚度,降低了成本,综合造价优势明显。
楼板可以根据工程情况需要时设计为双向板。
可调整桁架高度与钢筋直径以适用于跨度较大的楼板
(2) 便捷
现场钢筋绑扎工作量减少70%,这种楼板它的底模拖住湿混凝土,因此可以免去支模的工作,可进一步缩短工期
桁架受力模式合理,可以提供更大的楼承板刚度,可大大减少或无需施工临时支撑
(3) 安全
力学性能与传统现浇楼板基本相同,楼板抗裂性能好
耐火性能与传统现浇楼板相当,优于压型钢板组合楼板
底模在适用阶段不参与受力,不需考虑防火、防腐问题
(4) 可靠
上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能得到保证,钢筋排列均匀,这样可以提高楼板的施工质量。
而且,当浇筑混凝土形成楼板后,还使建筑工程楼板具有更好的抗裂性、抗震性、防火性。与普通的压型钢板相比,钢筋桁架自承式楼板为施工提供了更大刚度的操作平台,不仅增加了施工安全,而且,有效地解决了混凝土漏浆现象的发生,为提高工程质量,实现文明施工创造了条件。
栓钉焊接质量更容易保证
同时,特别是该产品的自动化生产、机械化安装,为我国钢结构楼板施工提供了一条新路子。
2.2产品剖面图
2.3产品规格总表
2.3 产品规格
楼板的型号根据楼板的受力情况计算来定的,按照楼板的厚度100~300mm,每10mm对应一个钢筋桁架模板的规格。另外,每种高度的钢筋桁架梁因钢筋直径的不同又分为七大类,因此,对于不同的楼板需求,可以选择最经济的的钢筋桁架模板 。
3.产品受力特点
3.1普通的现浇混凝土楼板,施工阶段因下部支模故基本没有扰度,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。采用本产品浇捣混凝土时,在混凝土结硬前,楼板强度和刚度就是钢筋桁架的强度和刚度,钢筋桁架模板自重、混凝土结硬是在钢筋桁架模板变形下进行的,所以楼板自重不会师板底混凝土产生拉力,在除楼板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下,板底混凝土才产生拉力。这样,楼板开裂延迟,所以楼板的刚度要比普通现浇混凝土楼板大。
3.2在使用阶段,钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作,此楼板于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,但其承载力于普通钢筋混凝士楼板相同。
3.3 作为底模的压型钢板厚度较薄(0.5mm),而且考虑经济性,钢板下部不做防火处理,所以计算楼板承载力时不应考虑钢板的作用。但在正常使用情况下,钢板的存在增加了楼板的刚度,改善了下部混凝土的受力性能。
4.耐火、防腐性能
本产品的钢筋完全被混凝土包裹,耐火性能于传统的现浇楼板相同。
本产品中的底模板采用镀锌钢板,具有一定的防腐蚀功能,但在楼板使用阶段不代替受拉钢筋的作用,无需满足建筑的设计使用年限要求,由于带有一定的肋高的。能替代楼层板底层受拉钢筋用的压型钢板组合楼板过火后,压型钢板本身的材质性能发生变化,防腐蚀镀层破坏,因此存在修复与防腐蚀处理等问题。相对于此类压型钢板楼层板,本产品具有更优越的耐火与防腐蚀性能。
5.产品施工方法
本产品底模两侧设有搭扣,安装后板和板间相互搭接,形成整体,既能增大刚度,又能防止漏浆。
5.1 施工顺序
(1)平面施工顺序:每层模板的铺设宜根据施工图起始位置由一侧按顺序铺设,最后处理边角部分。
(2)立面施工顺序:随主体结构安装顺序铺设钢筋桁架模板。为保证上层钢柱安装人员操作安全,每节柱铺设钢筋桁架模板时,宜先铺设层板,后铺设下层板。
5.2 楼板铺设前,应按图纸所示的起始位置设铺设时的基准线,对准基准线,安装第一快板,将其支座竖筋与钢梁点焊固定。再依次安装其他板。在铺设过程中每铺设宜跨板要进行按图标注尺寸校对,若有偏差要随即调整。
5.3 板于板之间的连接采用扣合方式(詳见附图),拉钩连接应紧密,确保在浇筑混凝土时不漏浆。同时注意排板方向要一致,桁架节点间距为为200mm,注意不同模板的横向节点要对齐。 5.4 平面形状变化处(钢柱角部、核心筒转角处等)可将钢筋桁架模板两端切割,切割前应对要切割的尺寸进行放线并检查复核。可以采用机械或氧气切割,切割时尽量选择桁架接点的部位,但必须满足设计搭接的要求。切割后的钢筋桁架模板端部仍需按照原来的要求焊接水平支座钢筋和竖向支座钢筋,若在节点中部切断,腹杆钢筋也需要焊接在竖向钢筋上,就位后方可进行安装
5.5钢筋桁架平行于钢梁端部处,底模在钢梁上的搭接不小于30mm,沿长度方向将镀锌钢板与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊,间距不大于300mm.
5.6钢筋桁架垂直于钢梁端部处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度应≥5d,且不小于50mm,并应保证镀锌底模能搭接到钢梁之上,搭接到钢梁上的竖向钢筋底模应与钢梁点焊牢固。
5.7待铺设一定面积后,必须及时绑扎板底筋,以防钢筋桁架侧向失稳:
5.8 邊摸安装时应拉线校直,调节适当后利用钢筋一端与栓钉点焊,一端与边模底板点焊,将边模固定,边摸板底部与钢梁的上翼缘点焊间距300mm
5.9 若设计在楼板上要开洞口,施工应预留。应按设计要求设洞口边加强筋,四周设边模板,待楼板混凝土达到设计强度后,方可切断钢筋桁架模板的钢筋及底模。
5.10 钢筋桁架模板安装好以后,禁止切断钢筋桁架上的任何钢筋,若确需将钢筋桁架裁断,应采用相同型号的钢筋将钢筋桁架重新绑扎连接,并满足设计要求的搭接长度。
6.产品缺点
当然一个新产品来说,总是不是那么完美,总是需要在使用过程中进行慢慢的完善,对于钢筋桁架模板来说也不列外。
6.1 钢筋桁架模板的施工铺设较普通压型钢板难得所,钢筋的绑扎难度也要比普通的压型钢板要难
6.2钢筋桁架模板无相关的国家、行业规范,所以在设计过程中很少考虑;普通的压型钢板有较为成熟的规范,能普遍的被设计单位接收
6.3雨季施工的时候,桁架模板钢筋会有锈蚀,钢筋除锈,工作量也挺大的。
虽然钢筋桁架模板有它不足的地方,但是总的来说他的研发,成功的应用到实际工程中去对整个钢结构行业来说,带来了挺大进步。
7.结语
一个新项目的开发研究到用的实践工程中去是需要有个过程,经过杭萧钢构领导和员工的努力,终于能用于实践的工程中去,并且取得了不错的效果,特别是该产品的自动化生产、机械化安装,为我国钢结构楼板施工提供了一条新路子。迄今为止,浙江杭萧钢构股份有限公司已在湖南大剧院、重庆长安酒店、新疆中天广场、马鞍山市疾病预防控制中心检验大楼,上海世博工程中国馆等工程中成功应用了该项新技术。研究和实践表明,该项新技术因具有良好的经济效益和社会效益而将具有广阔的应用前景。
【关键词】施工工期短;经济;安全;便捷
1.产品概况
钢筋桁架模板是将楼板中所需的钢筋在工厂加工成钢筋桁架,并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼板。是工厂化生产的系列标准化产品。该产品在施工阶段能够承受混凝土自重及施工荷载,浇捣成型后,钢筋桁架与混凝土形成钢筋桁架混凝土楼板,采用该自承式楼板,可省去支模。拆模的工序与费用,适用于一般工业与民用建筑,一般构筑物操作平台等钢构,能大幅度的提高施工效率,降低施工成本。
2.产品特点
本产品与常用的压型钢板混凝土组合楼板不同,在施工现场,可以将该产品直接铺设在钢梁上,然后进行简单的钢筋绑扎工作,便可浇筑混凝土,提高了楼板施工效率,而且该楼板可以根据工程需要可以设计双向板。
(1) 经济
桁架受力模式简单、直观、合理。同时,由于其钢板厚度为0.5mm,较厚度为0.8~1.2mm的普通压型钢板相比,减少了厚度,降低了成本,综合造价优势明显。
楼板可以根据工程情况需要时设计为双向板。
可调整桁架高度与钢筋直径以适用于跨度较大的楼板
(2) 便捷
现场钢筋绑扎工作量减少70%,这种楼板它的底模拖住湿混凝土,因此可以免去支模的工作,可进一步缩短工期
桁架受力模式合理,可以提供更大的楼承板刚度,可大大减少或无需施工临时支撑
(3) 安全
力学性能与传统现浇楼板基本相同,楼板抗裂性能好
耐火性能与传统现浇楼板相当,优于压型钢板组合楼板
底模在适用阶段不参与受力,不需考虑防火、防腐问题
(4) 可靠
上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能得到保证,钢筋排列均匀,这样可以提高楼板的施工质量。
而且,当浇筑混凝土形成楼板后,还使建筑工程楼板具有更好的抗裂性、抗震性、防火性。与普通的压型钢板相比,钢筋桁架自承式楼板为施工提供了更大刚度的操作平台,不仅增加了施工安全,而且,有效地解决了混凝土漏浆现象的发生,为提高工程质量,实现文明施工创造了条件。
栓钉焊接质量更容易保证
同时,特别是该产品的自动化生产、机械化安装,为我国钢结构楼板施工提供了一条新路子。
2.2产品剖面图
2.3产品规格总表
2.3 产品规格
楼板的型号根据楼板的受力情况计算来定的,按照楼板的厚度100~300mm,每10mm对应一个钢筋桁架模板的规格。另外,每种高度的钢筋桁架梁因钢筋直径的不同又分为七大类,因此,对于不同的楼板需求,可以选择最经济的的钢筋桁架模板 。
3.产品受力特点
3.1普通的现浇混凝土楼板,施工阶段因下部支模故基本没有扰度,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。采用本产品浇捣混凝土时,在混凝土结硬前,楼板强度和刚度就是钢筋桁架的强度和刚度,钢筋桁架模板自重、混凝土结硬是在钢筋桁架模板变形下进行的,所以楼板自重不会师板底混凝土产生拉力,在除楼板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下,板底混凝土才产生拉力。这样,楼板开裂延迟,所以楼板的刚度要比普通现浇混凝土楼板大。
3.2在使用阶段,钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作,此楼板于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,但其承载力于普通钢筋混凝士楼板相同。
3.3 作为底模的压型钢板厚度较薄(0.5mm),而且考虑经济性,钢板下部不做防火处理,所以计算楼板承载力时不应考虑钢板的作用。但在正常使用情况下,钢板的存在增加了楼板的刚度,改善了下部混凝土的受力性能。
4.耐火、防腐性能
本产品的钢筋完全被混凝土包裹,耐火性能于传统的现浇楼板相同。
本产品中的底模板采用镀锌钢板,具有一定的防腐蚀功能,但在楼板使用阶段不代替受拉钢筋的作用,无需满足建筑的设计使用年限要求,由于带有一定的肋高的。能替代楼层板底层受拉钢筋用的压型钢板组合楼板过火后,压型钢板本身的材质性能发生变化,防腐蚀镀层破坏,因此存在修复与防腐蚀处理等问题。相对于此类压型钢板楼层板,本产品具有更优越的耐火与防腐蚀性能。
5.产品施工方法
本产品底模两侧设有搭扣,安装后板和板间相互搭接,形成整体,既能增大刚度,又能防止漏浆。
5.1 施工顺序
(1)平面施工顺序:每层模板的铺设宜根据施工图起始位置由一侧按顺序铺设,最后处理边角部分。
(2)立面施工顺序:随主体结构安装顺序铺设钢筋桁架模板。为保证上层钢柱安装人员操作安全,每节柱铺设钢筋桁架模板时,宜先铺设层板,后铺设下层板。
5.2 楼板铺设前,应按图纸所示的起始位置设铺设时的基准线,对准基准线,安装第一快板,将其支座竖筋与钢梁点焊固定。再依次安装其他板。在铺设过程中每铺设宜跨板要进行按图标注尺寸校对,若有偏差要随即调整。
5.3 板于板之间的连接采用扣合方式(詳见附图),拉钩连接应紧密,确保在浇筑混凝土时不漏浆。同时注意排板方向要一致,桁架节点间距为为200mm,注意不同模板的横向节点要对齐。 5.4 平面形状变化处(钢柱角部、核心筒转角处等)可将钢筋桁架模板两端切割,切割前应对要切割的尺寸进行放线并检查复核。可以采用机械或氧气切割,切割时尽量选择桁架接点的部位,但必须满足设计搭接的要求。切割后的钢筋桁架模板端部仍需按照原来的要求焊接水平支座钢筋和竖向支座钢筋,若在节点中部切断,腹杆钢筋也需要焊接在竖向钢筋上,就位后方可进行安装
5.5钢筋桁架平行于钢梁端部处,底模在钢梁上的搭接不小于30mm,沿长度方向将镀锌钢板与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊,间距不大于300mm.
5.6钢筋桁架垂直于钢梁端部处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度应≥5d,且不小于50mm,并应保证镀锌底模能搭接到钢梁之上,搭接到钢梁上的竖向钢筋底模应与钢梁点焊牢固。
5.7待铺设一定面积后,必须及时绑扎板底筋,以防钢筋桁架侧向失稳:
5.8 邊摸安装时应拉线校直,调节适当后利用钢筋一端与栓钉点焊,一端与边模底板点焊,将边模固定,边摸板底部与钢梁的上翼缘点焊间距300mm
5.9 若设计在楼板上要开洞口,施工应预留。应按设计要求设洞口边加强筋,四周设边模板,待楼板混凝土达到设计强度后,方可切断钢筋桁架模板的钢筋及底模。
5.10 钢筋桁架模板安装好以后,禁止切断钢筋桁架上的任何钢筋,若确需将钢筋桁架裁断,应采用相同型号的钢筋将钢筋桁架重新绑扎连接,并满足设计要求的搭接长度。
6.产品缺点
当然一个新产品来说,总是不是那么完美,总是需要在使用过程中进行慢慢的完善,对于钢筋桁架模板来说也不列外。
6.1 钢筋桁架模板的施工铺设较普通压型钢板难得所,钢筋的绑扎难度也要比普通的压型钢板要难
6.2钢筋桁架模板无相关的国家、行业规范,所以在设计过程中很少考虑;普通的压型钢板有较为成熟的规范,能普遍的被设计单位接收
6.3雨季施工的时候,桁架模板钢筋会有锈蚀,钢筋除锈,工作量也挺大的。
虽然钢筋桁架模板有它不足的地方,但是总的来说他的研发,成功的应用到实际工程中去对整个钢结构行业来说,带来了挺大进步。
7.结语
一个新项目的开发研究到用的实践工程中去是需要有个过程,经过杭萧钢构领导和员工的努力,终于能用于实践的工程中去,并且取得了不错的效果,特别是该产品的自动化生产、机械化安装,为我国钢结构楼板施工提供了一条新路子。迄今为止,浙江杭萧钢构股份有限公司已在湖南大剧院、重庆长安酒店、新疆中天广场、马鞍山市疾病预防控制中心检验大楼,上海世博工程中国馆等工程中成功应用了该项新技术。研究和实践表明,该项新技术因具有良好的经济效益和社会效益而将具有广阔的应用前景。