鋼結(jié)構(gòu)鋼筋桁架樓承板，大型體育館直立鎖邊鋁鎂錳屋面板 

摘要：隨著鋼結(jié)構(gòu)越來越多的應(yīng)用到高層建筑中，具有整體性好、布置靈活的鋼筋桁架樓承板也越來越多的應(yīng)用到實際工程中，本文旨在介紹鋼筋桁架樓承板的設(shè)計，并對鋼筋桁架樓承板和壓型鋼板樓承板進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的對比，可為工程樓板型式的選擇提供參考。      

關(guān)鍵詞：鋼筋桁架樓承板;壓型鋼板樓承板;設(shè)計;經(jīng)濟(jì)對比 
　　 
　　土地是不可再生資源，隨著土地資源的是益減少，現(xiàn)代房屋建筑漸漸向高度爭取使用空間，伴隨著房屋高度的增加，鋼結(jié)構(gòu)以其高強(qiáng)度低質(zhì)量的優(yōu)勢被廣泛用于超高層建筑中。做為鋼結(jié)構(gòu)的樓板，往往采用在壓型鋼板的底模上現(xiàn)澆砼樓面板的型式，在壓型鋼板的凹槽內(nèi)設(shè)置鋼筋以滿足受力要求。由于壓型鋼板凹槽的單向性，這類樓板往往布置成單向板，結(jié)構(gòu)布置有一定的局限性，而鋼筋桁架樓承板具有雙向受力特點，結(jié)構(gòu)布置更為靈活。本文將從設(shè)計、經(jīng)濟(jì)上兩個方面介紹鋼筋桁架樓承板這一新型的樓板型式。 
　　一、鋼筋桁架樓承板的設(shè)計 
　　某工程鋼筋桁架跨度3m，砼澆筑完成后板厚120mm，桁架高度90mm，上下弦桿��10，腹桿��R4.5，上弦桿橫向間距188mm，下弦桿橫向間距60mm/128mm，底模鋼板采用0.5mm鍍鋅Q235鋼板，腹桿與下弦桿焊點縱向間距200/100mm，桁架橫向分布鋼筋采用��10@200。鋼筋桁架樓承板大樣如圖1.1： 
　　 
　　圖1.1 鋼筋桁架樓承板大樣 
　　1、施工階段驗算 
　　 施工階段鋼筋桁架樓承板按單塊簡支單向板計算，施工階段不設(shè)臨時支撐。所有荷載由底模鋼板承受，通過底模與鋼筋桁架的焊點將荷載全部傳給鋼筋桁架，再由鋼筋桁架傳到兩端鋼梁上。需對鋼筋桁架以及底模計算。 
　　1)鋼筋桁架強(qiáng)度驗算 
　　 建立SAP有限元模型如圖1.2： 
　　 
　　圖1.2 鋼筋桁架樓承板SAP模型 
　　上弦桿 
　　受拉強(qiáng)度驗算：最大拉力設(shè)計值為20.13kN，拉應(yīng)力設(shè)計值為0.9x20130/78.5 =231kN/m2<0.9x360=324kN/m2。 
　　受壓穩(wěn)定性驗算：最大壓力設(shè)計值為9.20kN，弦桿節(jié)點間距200mm，穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.916，0.9x9200/78.5/0.916=115kN/m2<360kN/m2。 
　　b)下弦桿 
　　受拉強(qiáng)度驗算：最大拉力設(shè)計值為4.6kN，拉應(yīng)力設(shè)計值為0.9x4600/78.5 =53kN/m2<0.9x360=324kN/m2。 
　　受壓穩(wěn)定性驗算：最大壓力設(shè)計值為8.22kN，弦桿節(jié)點間距200mm，穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.916，0.9x8220/78.5/0.916=103kN/m2<360kN/m2。 
　　c)腹桿 
　　受拉強(qiáng)度驗算：最大拉力設(shè)計值為3.88kN，拉應(yīng)力設(shè)計值為0.9x3880/15.9 =220kN/m2<0.9x360=324kN/m2。 
　　受壓穩(wěn)定性驗算：最大壓力設(shè)計值為3.22kN，弦桿節(jié)點間距110mm，穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.879，0.9x3220/15.9/0.879=208kN/m2<360kN/m2。 
　　2）鋼板強(qiáng)度能驗算 
　　鋼筋桁架鋼板在施工階段做為樓板的底模，受力需考慮施工過程中的樓板砼、卸料局部堆高及施工人員(機(jī)械)的荷載，取最不利荷載作用驗算。 
　　 a）焊點驗算 
　　 焊點沿板跨焊點數(shù)為20個。每個焊點受力3.4/20=0.17kN<0.5kN。 
　　 b）底模驗算 
　　 底模橫向中段，按簡支彎矩設(shè)計值M=(3.4x0.3/2)x(0.1^2)/8=638Nmm， M/Wnx=638/(150x0.5^2/6)=102N/m2<215N/m2。 
　　 底模橫向端部，按懸臂彎矩設(shè)計值M=(3.4x0.3/2)x(0.05^2)/2=638Nmm， M/Wnx=638/(150x0.5^2/6)=102N/m2<215N/m2。 
　　 底模縱向中段，按簡支彎矩設(shè)計值M=(3.4x0.188/2)x(0.117^2)/8=547Nmm， M/Wnx=804/(188x0.5^2/6)=70N/m2<215N/m2。 
　　3)施工期撓度計算 
　　 施工階段不考慮荷載長期作用的影響，根據(jù)SAP2000計算結(jié)果，最大撓度為13.1mm
　　 
　　2、使用階段驗算 
　　鋼筋桁架樓承板使用階段本質(zhì)上屬于二次加載受力，計算時需考慮施工期產(chǎn)生的強(qiáng)度應(yīng)力及撓度。樓承臺砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，底模鋼板可不考慮參與樓板受力。 
　　1)強(qiáng)度驗算 
　　a) 上弦桿 
　　使用階段二期恒載及活荷載作用下考慮彎矩調(diào)幅85%，最大彎矩設(shè)計值M=Qq樓x3^2/12x0.85=4.95kNm，不計受壓鋼筋作用，板受壓區(qū)高度x=3.5mm，板底筋應(yīng)力f=α1fcbx/As=120N/mm2，施工階段應(yīng)力值為231N/mm2，總應(yīng)力值為351 N/mm2<360 N/mm2。 
　　b) 下弦桿 
　　使用階段二期恒載及活荷載作用下考慮彎矩調(diào)幅，最大彎矩設(shè)計值M=Qq樓x3^2/24+4.95/0.85x0.15=3.78kNm，不計受壓鋼筋作用，板受壓區(qū)高度x=2.5mm，板底筋應(yīng)力f=α1fcbx/As=45.5N/mm2，施工階段應(yīng)力值為53N/mm2，總應(yīng)力值為99 N/mm2<360 N/mm2。 
　　2)撓度驗算 
　　按可以出現(xiàn)裂縫工況進(jìn)行撓度驗算，短期BS=0.85ECI0/[Kcr+(1-Kcr) ω]=1x1012Nmm2,長期剛度B=Mk/[Mq(θ-1)+Mk]BS，樓面撓度值為1.05mm； 
　　總最大撓度值為1.05+13.1=14.15mm
　　從上述計算可以看出，鋼筋桁架樓承板在施工階段及后期使用階段的受力及撓度均滿足現(xiàn)行規(guī)范。 
　　 
　　二、鋼筋桁架樓承板的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢 
　　鋼筋桁架樓承板主要用于鋼結(jié)構(gòu)，故本文將鋼筋桁架樓承板與鋼結(jié)構(gòu)中常用的的另一種樓板—壓型鋼板樓板在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上進(jìn)行對比。具體如下表2.1： 
　　表2.1鋼筋桁架樓承板與壓型鋼板樓承板經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比 
　　 
　　 
　　從表2.1可以看出，鋼筋桁架樓承板雖然在工程費上與壓型鋼板差不多，其主要優(yōu)勢如下： 
　　1、節(jié)省了施工現(xiàn)場綁扎鋼筋的工序，可以多層同時施工，工期優(yōu)勢明顯； 
　　2、可設(shè)計成雙向板，有利于建筑的大開間大進(jìn)深布置； 
　　3、沒有縱肋，樓板總厚度可減少30mm～50mm，在相同凈空要求的情況下，可降低建筑層高；底面平整，有利于建筑裝修 
　　4、在使用階段不考慮鋼板的作用，可減少鋼板的防腐防銹防火的前期投資和后期維護(hù)費用。 
　　三、結(jié)語 
　　隨著建筑高度的增加，鋼結(jié)構(gòu)越來越廣泛的用于高層建筑中，鋼筋桁架樓承板以其設(shè)計簡單、整體性強(qiáng)、造價合理、施工便捷、維護(hù)方便等特點將被越來越多的工程所應(yīng)用。 
　　 
　　參考文獻(xiàn)： 
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