钢与砼组合楼板构造及施工

钢与砼组合楼板构造及施工随着我国对建筑钢结构设计与施工技术的开发，在建筑钢结构工程中，压型钢板与钢筋砼组合楼板也在我国得到迅速发展，它以节约钢材，降低造价、施工速度快、节省模板、抗震性能好和舆结构连接可靠等优点，得到了越来越多建筑人的青睐。特别是近年30来，我国组合楼板施工技术的不断进步，使其在高层建筑钢结构得到了广泛的应用。标签：压型钢板；钢筋混凝土；组合楼（屋面）板刖言：钢与混凝土组合楼盖包括组合梁和压型钢板与混凝土组合楼（屋面）板，组合梁是指钢梁与梁上铺设的的楼板（钢筋砼楼板或组合楼板）通过抗剪件连接共同组成的梁；压型钢板与混凝土组合楼（屋面）板是指压型钢板上浇筑砼形成的组合楼板，根据压型钢板是否与混凝土共同工作可分为非组合板和组合板，其中非组合板是指压型钢板仅作为浇筑砼的永久性模板，不考虑参与受力的现浇钢筋混凝土板，组合板指的是压型钢板除用作混凝土的永久性模板，还充当了板底受拉钢筋的现浇钢筋混凝土楼（屋面）板。我公司承建的中泰化学托克逊能化有限公司60万吨/年电石项目1#、2#、3#电石炉车间总高度37.6m，为高层建筑钢结构工程，楼板采用了钢与砼组合楼板，这种组合楼板是目前我国建筑钢结构工程中使用最为广泛一种。一、组合楼盖的优点钢与混凝土组合楼盖与传统的钢筋砼楼盖相比较，主要有以下优点：•压型钢板可作为新浇筑混凝土的永久性模板，节省了支撑和模板等周转材料；•压型钢板凹凸肋条增加了板材的刚度，板面的压痕增加其与砼粘接，达到组合受力效果；•压型钢板与砼组合受力，能充分发挥两种材料的力学性能，减少楼板下部受力钢筋用量；•刚度较大，省去许多受拉区混凝土，节省混凝土用量，减轻结构自重；•与钢梁用抗剪件连接，可限制钢梁侧向位移及变形；•施工中，压型钢板可用作人员、材料、机具的安全操作平台；•压型钢板刚度大、质量小，便于运输、堆放和安装。二、材料选用2.1材料标准《碳素结构钢》(GB/T700)《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)《连续热镀锌薄钢板和钢带》(GB/T2518)《圆柱头栓钉》(GB/T10433)2.2混凝土、钢筋强度等级不宜低于C25，钢筋采用HPB300(一级钢)，HRB400(三级钢)。2.3压型钢板压型钢板基板钢材牌号Q215、Q235、Q345，也可采用国家权威部门批准的国外生产的热镀锌钢板，如材料符合澳大利亚或美国标准的G300、G500、G550等。组合板的压型钢板的基板厚度不应小于0.75mm，压型钢板采用热镀锌钢板，不应采用电镀锌钢板，其双面镀锌层总含量应满足在使用期间不致锈蚀的要求，镀锌量在120〜275g/m2，组合板不低于150g/m2当使用环境条件较为恶劣时，镀锌层含量应该采用上限或更高值。组合楼板中采用的压型钢板的形式有开口型板、缩口型板和闭口板如图1所示：本工程采用d带压痕开口型，1.0mm厚双面热镀锌压型钢板，材质Q235，双面镀锌层含量200g/m2。2.4抗剪连接件图1压型钢板组合楼板的基本形式栓钉:优质DL钢或ML15钢，组合楼板中的栓钉直径有8mm、10mm、13mm、16mm、19mm、22mm，栓钉高度不应小于其杆经的4倍，还应满足式3.5.1的要求。(30+he)<hd<(75+he)hd-栓钉高度；he-混凝土凸肋高度三、构造要求我国对于钢与混凝土组合楼板的细部和节点构造研究非常成熟，中国建筑标准设计研究院于2005年出版了图集《钢与混凝土组合楼（屋）盖结构构造》-05SG522，其中对于组合楼盖的结构构造做了详细的规定，本文摘录几中常用构造做法辅助说明组合楼板的施工。3.1基本要求组合楼板要求压型钢板平均槽宽不小于50mm，当在槽内设置圆柱头焊钉时，压型钢板总高度（包括压痕在内）不应超过80mm，楼板总厚度不应小于90mm，压型钢板板肋以上混凝土厚度不应小于50mm厚，还应考虑预埋管的要求。图2组合楼板示意图3.2支承长度要求组合楼板在钢梁上支承长度要求见图3。图3组合楼板支承长度要求3.3配筋要求连续板或悬臂板的负弯矩区应配置纵向受力钢筋；在较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋；当防火等级较高时，可配置附加纵向受力钢筋；为提高组合板的组合作用，光面开口压型钢板，应在剪跨区（均布荷载在板两端L/4范围内）布置直径为6mm间距150至300mm的横向钢筋，纵肋翼缘板上焊缝长度不小于50mm。组合板应设置分布钢筋网，分布钢筋两个方向的配筋率不宜少于0.002，楼板砼抗裂钢筋的长度从支承边缘起，每边长度不应小于跨度的1/4，且每米不应小于5根。3.4支座处收边构造压型钢板在楼板边缘或压型钢板肋条走向改变时，为防止混凝土施工漏浆，需要对边角和压型钢板波峰处的空隙进行封堵处理为了保证应采取收边构造措施，见图4：图4堵头、收边构造3.5栓钉抗剪构造图5栓钉抗剪构造3.6板面有高差时的构造图6高低跨楼板构造四、施工工艺4.1技术准备根据设计板型的技术参数绘制压型钢板排版图，确定板材的加工长度、数量，给出材料编号和采购清单，据此作为安装压型钢板。压型钢板排版图应当包含以下内容：每层压型钢板排版图；标准节点作法详图；个别节点的作法详图；压型钢板编号、材料清单等。4.2材料、机具准备材料：压型钢板、^2.5mmE43XX焊条、干式云石机锯片、手提式砂轮机砂轮片机具：压型钢板电焊机，空气等离子弧切割机、云石机、手提式砂轮机、饭金工剪刀等。4.3工艺流程排版-压型钢板加工-压型钢板安装焊接-堵头板和封边板安装-栓钉焊接-预埋管线、钢筋绑扎-混凝土浇筑。4.4施工工艺4.4.1吊装压型钢板在装、卸、安装中严禁用钢丝绳捆绑直接起吊，运输及堆放应有足够支点，以防变形。应使用软吊索或在钢丝绳与板接触的转角处加橡胶垫片且必须捆绑牢固，谨防垫木滑移，压型钢板倾斜滑落伤人。4.4.2压型钢板安装安装压型钢板前，应在梁上标出压型钢板铺放的位置线。铺放压型钢板时，相邻两排压型钢板端头的波形槽口应对准。板吊装就位后，先从钢梁己弹出的起铺线开始，沿铺设方向单块就位，到控制线后应适当调整板缝。压型钢板的铺设方向相邻两块板应顺年最大频率风向搭接，上下两排板的搭接长度为260mm。不规则面板的铺设，根据现场钢梁的布置情况，以钢梁的中心线进行放线，然后在放出控制线，得出实际要铺设压型钢板的面积，再根据压型钢板的的宽度进行排版。之后再对压型钢板进行放样，切割。将压型钢板在地面在平台上进行预拼和，发现有咬合不紧和不严密的部位要进行调整。按照实际排版图进行铺设，连接固定。4.4.3固定与焊接压型钢板在定位后应立即以焊接方式固定于结构构件上。焊点均匀有效，使铺设面形成稳固的整体。压型钢板与主梁连接可采用角焊塞焊连接。组合板与钢梁的端锚固连接，采用焊钉穿透压型钢板与钢梁熔焊的方法。4.4.4焊接每张压型钢板两侧沟底均需以15mm直径的熔焊与钢梁固定，焊点的间距不大于300mm。焊接材料应得穿透压型钢板并与钢梁材料有良好的熔接。如果采用穿透式栓钉直接透过压型钢板植焊于钢梁上，则栓钉可以取代上述的部分焊点数量。如果栓钉的焊接电流过大，造成压型钢板烧穿而松脱，应在栓钉旁边补充焊点。4.4.5现场开孔及切割不可避免会遇到压型板切割，如斜边、切角、超长、留孔及一些不规则面等，均应使用等离子切割机，避免破坏钢板表面镀层处理。如使用气焰切割，则应于切割口边缘涂上富锌粉防锈漆，以免锈蚀；预留孔洞应由压型钢板施工人员进行切割，切割后应按要求进行洞口的防护。4.4.6钢筋混凝土部分施工每层楼板待压型钢板、栓钉验收合格后，方可进行钢筋工程的施工。组合楼板的混凝土部分施工与常规混凝土楼板施工工艺基本类似，在此不做赘述，但应注意避免混凝土堆积过高，造成压型干板变形。五、结束语中泰化学托克逊能化有限公司60万吨/年电石项目1#、2#、3#电石炉车间为轻钢结构，竖向受力构件为焊接箱型柱，水平受力构件主要有焊接H型钢梁和钢与砼组合楼（屋面）板，组合楼板采用1mm厚压型钢板为永久性模板，钢筋砼厚度69mm，楼（屋面）