- 關(guān)于桁架鋼筋混凝土疊合板與壓型鋼板組合樓板的比較
- 作者:樂(lè )上樓承板行政部
- 類(lèi)別:案例研究
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- 發(fā)表時(shí)間:2018-12-31
桁架鋼筋混凝土疊合板的規范已經(jīng)頒布有三四年了,目前正在進(jìn)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(shí)候,桁架鋼筋混凝土疊合板的應用似乎也火了起來(lái)。
可以理解,桁架鋼筋混凝土疊合板的初衷是好的,無(wú)非是推進(jìn)建筑的工廠(chǎng)化,裝配化,減少現場(chǎng)濕作業(yè),改善施工環(huán)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?
一. 桁架鋼筋混凝土與閉口型壓型鋼板技術(shù)上的比較
桁架鋼筋混凝土疊合板的優(yōu)點(diǎn):
1. 部分裝配化
部分裝配化也就是鋼筋桁架板可以在工廠(chǎng)制作完成,疊合板部分尚需在工地現場(chǎng)澆筑完成。鋼筋桁架板在工廠(chǎng)制作完畢后運抵工地,作為半成品材料,在工廠(chǎng)制作可以提高建筑的預制率,對于業(yè)主和設計院來(lái)說(shuō),可以實(shí)現預制裝配率的相關(guān)政府管理要求。
2. 減少部分現場(chǎng)支模
由于鋼筋桁架板在工廠(chǎng)加工后成型h≥60mm的鋼筋桁架板,其本身就有一定的剛度,所以在施工過(guò)程中能夠減少現場(chǎng)支模的數量,既加快了施工進(jìn)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(shí)現橫向受力鋼筋傳力,鋼筋桁架是實(shí)現鋼筋間接搭接的前提。
4. 整體施工進(jìn)度有所加快
由于在現場(chǎng)僅僅澆筑疊合板部分,況且鋼筋桁架板在現場(chǎng)可以取代模板,省卻了模板的施工時(shí)間,且減少了現場(chǎng)支模,而鋼筋桁架的制作在工廠(chǎng)完成,所以現場(chǎng)施工進(jìn)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(diǎn):
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(chǎng)化,運到現場(chǎng)后直接裝配連接完成,省時(shí)省力,環(huán)保干凈。但桁架鋼筋混凝土疊合板還需在現場(chǎng)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(méi)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(chē)和運輸過(guò)程中,容易造成損壞,鋼筋桁架也容易發(fā)生變形。而由于鋼筋桁架本身的形狀,裝車(chē)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(shù)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(xiàn)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(chǎng)施工困難
鋼筋桁架板在現場(chǎng)需要吊車(chē)來(lái)吊裝,這樣會(huì )需要吊車(chē)臺班增加,也會(huì )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(wú)法便捷地人工移動(dòng),還需吊車(chē)配合,也從一定程度上增加了施工難度,拖延了施工進(jìn)度。
5. 鋼筋桁架板與預制梁搭接的安全問(wèn)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(lái)講,這個(gè)做法尚需完善。
6. 鋼筋桁架板與梁及疊合板的側向連接問(wèn)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(chēng)“胡子筋”,但在運輸和施工過(guò)程中,“胡子筋”可能已經(jīng)受損或變形,給現場(chǎng)施工帶來(lái)麻煩,但又不能缺少這步工序,也一定程度上降低了施工進(jìn)度。
7. 桁架鋼筋混凝土疊合板在安裝管線(xiàn)困難
這與鋼筋桁架樓承板在鋼結構運用時(shí)如出一轍。上面預留的空間很小,管線(xiàn)只能順著(zhù)桁架方向鋪設,不能按斜向最短距離鋪設,從而增加管線(xiàn)用量,進(jìn)而增加成本。
8. 桁架鋼筋混凝土疊合板開(kāi)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(chǎn),提前切割會(huì )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(yōu)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(yè)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(lái)說(shuō)真是一個(gè)佳音。按照《組合樓板設計與施工規范》 、《建筑鋼結構防火技術(shù)規程》規定,樓板耐火時(shí)效達到1.5小時(shí)需要滿(mǎn)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(tài)下,混凝土與閉口肋之間會(huì )產(chǎn)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(zhuān)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(diǎn),避免事先預埋或事后鉆孔以及施焊等作業(yè),對空調風(fēng)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(shí)造價(jià)較膨脹螺栓來(lái)的更為節省,而且不像使用膨脹螺栓那樣會(huì )破壞樓板內的管線(xiàn)。
而對于鋼筋桁架板來(lái)說(shuō),要么在樓板內進(jìn)行預埋管線(xiàn),要么在樓板下部打膨脹螺栓進(jìn)行懸掛,不如閉口板的懸掛系統方便簡(jiǎn)捷。
4. 優(yōu)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(wú)須拆模、可交叉作業(yè),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(chē)的使用時(shí)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(chǎng)化生產(chǎn),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(guò)程損壞,也不存在施工前的修復。且運輸車(chē)輛可以滿(mǎn)載,最大程度上降低運輸費用。
6. 擁有比較成熟的開(kāi)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(kāi)洞方案,對于裝配式建筑來(lái)說(shuō),可以說(shuō)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(gè)方向受力愛(ài)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(gè)方向的鋼筋,增加了成本,也增加了樓板總厚。
2.跨距過(guò)大需要增加臨時(shí)支撐
作為壓型鋼板用于鋼結構而言,一個(gè)很大的優(yōu)勢在于無(wú)需支撐,無(wú)需模板,如果跨距在4.5米以上時(shí),需要增加下部的臨時(shí)支撐,可能會(huì )增加部分安裝費用。
總而言之,從技術(shù)上而言,桁架鋼筋混凝土疊合板需要先在工廠(chǎng)加工好鋼筋桁架后,再進(jìn)行桁架混凝土澆筑,而運抵工地現場(chǎng)進(jìn)行安裝,而后再進(jìn)行后澆混凝土。而壓型鋼板只在工廠(chǎng)加工完運抵現場(chǎng)進(jìn)行安裝,而后進(jìn)行后澆混凝土,從工序來(lái)講相比節省了兩道工序,也省卻了由于多道工序所引發(fā)的質(zhì)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。
二. 桁架鋼筋混凝土與閉口型壓型鋼板經(jīng)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(yōu)。
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(shuō),在提高預制率上,閉口壓型鋼板還是有優(yōu)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(shí)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(wú)須臨時(shí)支撐。
具體經(jīng)濟比較如下:
桁架鋼筋混凝土疊合板造價(jià)
項目 |
型號 |
用量 |
單價(jià) |
均價(jià) (元/m2) |
桁架鋼筋混凝土疊合板 |
180元/m2 |
180元/m2 |
||
預制次梁 |
250x550 |
1根 |
59元/m2 |
59元/m2 |
臨時(shí)支撐 |
/ |
2排 |
20元/m2 |
20元/m2 |
上部附加鋼筋 |
Ø8@200 |
3.95kg/m2 |
4800t/m2 |
18.96元/m2 |
總計 |
277.96元/m2 |
閉口壓型鋼板組合樓板造價(jià):
項目 |
型號 |
用量 |
單價(jià) |
均價(jià) (元/m2) |
閉口壓型鋼板 |
0.9mm、YXB65-555 |
90元/m2 |
90元/m2 |
|
預制次梁 |
250x550 |
2根 |
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 |
Ø8@200 |
3.95kg/m2 |
4800t/m2 |
18.96元/m2 |
總計 |
259.96元/m2 |
總體看來(lái),閉口型壓型鋼板的造價(jià)略低于桁架鋼筋混凝土疊合板。