钢结构构件工厂产业化生产缩短了工程工期。多高层钢结构的迅猛发展对工程工期提出了的求,而楼板的施工方法是影响工期的重要因素。钢筋桁架楼承板是将楼板中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模板。施工阶段,能够承受混凝土自重及施工荷载;使用阶段,钢筋桁架与混凝土协同工作,承受使用荷载。

概况

钢筋桁架模板是将楼板中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模板。根据底部模板的不同,钢筋桁架模板可分为A、B两种类型。A型钢筋桁架模板是将钢筋桁架与镀锌钢板在工厂焊接成一体,然后运输到施工现场安装;B型钢筋桁架模板则是将钢筋桁架与竹胶板等模板在施工现场组装后起吊安装。

受力特点

普通现浇钢筋混凝土楼板,施工阶段因下部支模故基本没有挠度,待混凝土达到强度后拆模,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。而钢筋桁架模板根据是否设临时支撑分为两种情况:

1.设临时支撑时,与普通现浇混凝土楼板基本相同。

2.不设临时支撑时,在混凝土结硬前,楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度,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。混凝土结硬是在钢筋桁架模板变形下进行的,所以楼板自重不会使板底混凝土产生拉力,在除楼板自重以外的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,楼板的刚度比普通现浇混凝土楼板大。

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。

采用压型钢板做底模时,钢板仅0.5mm厚,计算楼板承载力及挠度时不考虑其作用,故底部无需做处理。但在正常使用情况下,钢板的存在了楼板下部混凝土的受力性能,增加了楼板的刚度。

钢筋桁架混凝土楼板设计

在混凝土从浇筑到达到设计强度过程中,楼板受力明显不同。所以应进行使用及施工两阶段计算:

·使用阶段计算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。

·施工阶段计算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。

设计步骤

确定设计基本参数

设计基本参数包括楼板的跨度、厚度,两个阶段板支座情况,钢筋种类,砼强度等级,使用荷载等。

确定钢筋桁架模板的长度

根据工程情况,模板长度可以定为一跨或几跨之和,确定时应注意:

(1)A型钢筋桁架楼板其长度宜为200mm的倍数,情况下长度可为100mm的倍数;B型钢筋桁架模板长度宜为100mm的倍数。

(2)模板长度定为几跨之和的连续板。

(3)模板长度不大于9m。

通过使用阶段计算,初步选择钢筋桁架模板的型号

钢筋桁架模板设计包括桁架杆件设计、底模设计、桁架杆件连接节点设计和桁架与底模连接节点设计四个方面。其中连接节点的强度通过构造,不需要验算,底模已设计成型,满足受力要求,所以设计人员只需进行桁架杆件设计便可选择钢筋桁架模板的型号。

当不设临时支撑时,可查附表A或进行施工阶段验算,调整模板的型号,以至满足受力要求。

定支座附加钢筋用量

当钢筋桁架连续时,使用阶段计算的支座负筋截面面积减去钢筋桁架上弦钢筋截面面积,即为支座附加钢筋量;当钢筋桁架在支座处不连续时,使用阶段计算的支座负筋截面面积即为支座附加钢筋量。不同种类钢筋应进行等强代换。

绘制楼板结构图

楼板结构图包括平面布置图及节点大样。平面布置图包含:钢筋桁架模板排板,支座负筋、洞边和柱边附加钢筋、分布钢筋,柱边、混凝土墙边支承件。


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