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關于壓型鋼板組合樓板與桁架鋼筋混凝土疊合板的比較

2019-12-31 14:38瀏覽數:216

桁架鋼筋混凝土疊合板的規范已經頒布有三四年了,目前正在進入小規模試用階段,現在正值國家大力推廣裝配式建筑的時候,桁架鋼筋混凝土疊合板的應用似乎也火了起來。

可以理解,桁架鋼筋混凝土疊合板的初衷是好的,無非是推進建筑的工廠化,裝配化,減少現場濕作業,改善施工環境。但是現在還是存在一些小的不足,與壓型鋼板組合樓板的比較又怎樣呢?

. 桁架鋼筋混凝土與閉口型壓型鋼板技術上的比較



桁架鋼筋混凝土疊合板的優點:   


1. 部分裝配化

部分裝配化也就是鋼筋桁架板可以在工廠制作完成,疊合板部分尚需在工地現場澆筑完成。鋼筋桁架板在工廠制作完畢后運抵工地,作為半成品材料,在工廠制作可以提高建筑的預制率,對于業主和設計院來說,可以實現預制裝配率的相關政府管理要求。

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2. 減少部分現場支模

由于鋼筋桁架板在工廠加工后成型h60mm的鋼筋桁架板,其本身就有一定的剛度,所以在施工過程中能夠減少現場支模的數量,既加快了施工進度,又解決了部分成本。


3. 可以考慮雙向板使用

桁架鋼筋混凝土疊合板可以按雙向板受力,鋼筋間接搭接輔助鋼筋,采用間接搭接實現橫向受力鋼筋傳力,鋼筋桁架是實現鋼筋間接搭接的前提。



4. 整體施工進度有所加快

由于在現場僅僅澆筑疊合板部分,況且鋼筋桁架板在現場可以取代模板,省卻了模板的施工時間,且減少了現場支模,而鋼筋桁架的制作在工廠完成,所以現場施工進度有所加快,這也是推廣裝配式建筑的初衷之一。


桁架鋼筋混凝土疊合板的缺點:


1. 裝配化程度不夠

裝配式建筑做好的方式就像搭積木一樣,把所有材料工廠化,運到現場后直接裝配連接完成,省時省力,環保干凈。但桁架鋼筋混凝土疊合板還需在現場再澆一次混凝土,工序還是那樣的工序,與壓型鋼板組合樓板沒什么區別,也非完全的裝配式。



2. 鋼筋桁架板運輸麻煩,容易造成損壞

目前的鋼筋桁架板大多為60mm厚,而還有部分鋼筋桁架外露,在裝車和運輸過程中,容易造成損壞,鋼筋桁架也容易發生變形。而由于鋼筋桁架本身的形狀,裝車數量有限,一定程度上造成運費高企。


3. 樓板總厚比較厚

鋼筋桁架板自身的厚度最低為60mm,按照《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ1-2014),后澆混凝土疊合層厚度不應小于60mm,考慮到設備管線空間,當前一般現澆層厚度設計為至少80mm,樓板總厚一般均在140mm以上。


4. 鋼筋桁架板現場施工困難

鋼筋桁架板在現場需要吊車來吊裝,這樣會需要吊車臺班增加,也會增加費用。而鋼筋桁架板吊至施工平臺后,由于自身的重量較大,工人無法便捷地人工移動,還需吊車配合,也從一定程度上增加了施工難度,拖延了施工進度。


5. 鋼筋桁架板與預制梁搭接的安全問題

鋼筋桁架板與預制梁的搭接僅僅20-30mm,小于規范所確定的搭接值,而本身又作為承重構件承擔疊合板混凝土的自重與施工荷載,所以從此角度來講,這個做法尚需完善。


6. 鋼筋桁架板與梁及疊合板的側向連接問題

鋼筋桁架板之間及與現澆梁的側向連接,需要鋼筋桁架板在制作前期就要提前預埋錨固鋼筋,俗稱“胡子筋”,但在運輸和施工過程中,“胡子筋”可能已經受損或變形,給現場施工帶來麻煩,但又不能缺少這步工序,也一定程度上降低了施工進度。

      

7. 桁架鋼筋混凝土疊合板在安裝管線困難

這與鋼筋桁架樓承板在鋼結構運用時如出一轍。上面預留的空間很小,管線只能順著桁架方向鋪設,不能按斜向最短距離鋪設,從而增加管線用量,進而增加成本。



8. 桁架鋼筋混凝土疊合板開洞比較麻煩

由于鋼筋桁架本身就是由鋼筋焊接而成,非一體化生產,提前切割會影響到受力,只能考慮在后澆混凝土澆筑完畢才能整體切割洞口,對施工造成了一定的困擾。


壓型鋼板組合樓板的優勢


壓型鋼板組合樓板在鋼結構的應用比較廣泛,現如今在裝配式混凝土結構也有些應用,尤其是閉口壓型鋼板,多用于工業用混凝土建筑。


1. 較小的樓板厚度

閉口型壓型鋼板可以提供較小的樓板總厚,這對于超高層建筑來說真是一個佳音。按照《組合樓板設計與施工規范》 、《建筑鋼結構防火技術規程》規定,樓板耐火時效達到1.5小時需要滿足以下要求:

由于較小的樓板厚度,可增加樓層凈高,減少混凝土用量,減輕樓板自重。對減小地震力、減小鋼梁斷面、減小地基反力等均有很大作用。


2. 極佳的受力受力特性

閉口型壓型鋼板具有獨特的楔型斷面,它的肋四周完全被混凝土握裹,大大增加了鋼板與混凝土的接觸面,更為重要的是,在組合樓板受彎的狀態下,混凝土與閉口肋之間會產生一定的壓力,彎距越大,壓力越大,在混凝土與壓型鋼板之間摩擦系數恒定的情形下,這種壓力將使混凝土與壓型鋼板的握裹力大大增加。

此外,閉口板的形心接近板底,在相同樓板厚度情況下,組合樓板的內力臂最大,可抵抗更大的跨中正彎距。其組合樓板有很大的承載力,一般情形下可替代全部板底鋼筋。


3. 便利的懸掛系統

閉口型壓型鋼板在板底設置了卡槽,配合專用的兩片式懸吊零件,可在板底任意位置設置可拆卸的吊點,避免事先預埋或事后鉆孔以及施焊等作業,對空調風管、水噴淋管、強弱電橋架以及建筑平頂的懸吊提供了極大的便利及靈活性,同時造價較膨脹螺栓來的更為節省,而且不像使用膨脹螺栓那樣會破壞樓板內的管線。



而對于鋼筋桁架板來說,要么在樓板內進行預埋管線,要么在樓板下部打膨脹螺栓進行懸掛,不如閉口板的懸掛系統方便簡捷。


4. 優越的施工便捷性

采用閉口型壓型鋼板,可以省卻鋪設板底鋼筋,可省卻支撐、無須拆模、可交叉作業,由于在裝配式混凝土結構中常常用于單跨板,壓型鋼板的自重較輕,工人們可以人工搬運,大大節省了吊車的使用時間,大大提高施工速度。

   

5. 運輸方便,不易損壞

閉口型壓型鋼板是完全工廠化生產,按照排版圖加工,運抵工地后可以直接按圖施工。運輸比較方便,極少在運輸過程損壞,也不存在施工前的修復。且運輸車輛可以滿載,最大程度上降低運輸費用。


6. 擁有比較成熟的開洞方案

壓型鋼板不管在鋼結構還是混凝土結構中積累了許多的開洞方案,對于裝配式建筑來說,可以說是駕輕就熟。


壓型鋼板組合樓板的劣勢


1. 多用于單向板

由于閉口壓型鋼板一次成型,肋為單向肋,對于另外一個方向受力愛莫能助,雖然壓型鋼板的平板也可以作為受力鋼筋計算,但去除掉保護層后基本為零。如果考慮雙向板設計,則需在肋頂布置另一個方向的鋼筋,增加了成本,也增加了樓板總厚。


2.跨距過大需要增加臨時支撐

作為壓型鋼板用于鋼結構而言,一個很大的優勢在于無需支撐,無需模板,如果跨距在4.5米以上時,需要增加下部的臨時支撐,可能會增加部分安裝費用。


總而言之,從技術上而言,桁架鋼筋混凝土疊合板需要先在工廠加工好鋼筋桁架后,再進行桁架混凝土澆筑,而運抵工地現場進行安裝,而后再進行后澆混凝土。而壓型鋼板只在工廠加工完運抵現場進行安裝,而后進行后澆混凝土,從工序來講相比節省了兩道工序,也省卻了由于多道工序所引發的質量隱患,所以壓型鋼板,尤其是閉口型壓型鋼板更加適合于裝配式混凝土結構。


. 桁架鋼筋混凝土與閉口型壓型鋼板經濟上的比較



1. 建筑單體預制率

閉口型壓型鋼板在單體預制率上與桁架鋼筋混凝土不相上下,可能還略微占優。

桁架鋼筋混凝土基本上采取《上海市裝配式建筑單體預制率和裝配率計算細則》中方法二中的修正系數:


閉口型壓型鋼板在計算中,如果跨距不是很大,可以免卻支撐,所以可以選擇其中兩項修正系數:


也就是說,在提高預制率上,閉口壓型鋼板還是有優勢的。


2. 具體項目比較

工況如下:

柱距為8400mm,中間設一道預制次梁,尺寸為250x550,桁架鋼筋混凝土疊合板樓板厚度140mm,其中鋼筋桁架板厚度為60mm,后澆混凝土疊合板厚度為80mm,施工期間需要加設兩道臨時支撐;


柱距為8400mm,中間設兩道預制次梁,尺寸為250x550,選用閉口型壓型鋼板YXB65-185-555、0.9mm,壓型鋼板組合樓板厚度120mm,施工期間無須臨時支撐。


具體經濟比較如下:

桁架鋼筋混凝土疊合板造價

項目

型號

用量

單價

均價 (元/m2)

閉口壓型鋼板

0.9mm、YXB65-555


90元/m2

90元/m2

預制次梁

250x550

2

59元/m2

118元/m2

混凝土用量

/

0.11m3

300元/m3

33元/m2

上部附加鋼筋

?8@200

3.95kg/m2

4800t/m2

18.96元/m2

總計




259.96元/m2


總體看來,閉口型壓型鋼板的造價略低于桁架鋼筋混凝土疊合板。


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