樓承板在國內(nèi)外電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

張林俊 彭菲菲

樓承板是采用鍍鋅鋼板經(jīng)輥壓冷彎成型,其截面呈V形、U形、梯形或類似這幾種形狀的波形,主要用作永久性模板,也可替代受拉筋。當(dāng)樓承板既在施工時(shí)作為模板,又在使用階段替代受拉筋,與混凝土板形成組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),樓承板也會被稱作結(jié)構(gòu)樓承板(或稱為組合樓承板)。樓承板具有重量輕、強(qiáng)度高、承重大、抗震性好、施工快捷、安全環(huán)保,并可作為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的一部分而降低鋼筋用量、外觀整潔美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。正是由于其突出的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,不僅在電廠等工業(yè)建筑中被廣泛采用,而且在民用建筑中的應(yīng)用也迅速增多。隨著樓承板在我國應(yīng)用實(shí)踐的增多,其應(yīng)用前景將更加廣闊。

1 樓承板在國內(nèi)外電廠項(xiàng)目中的應(yīng)用現(xiàn)狀

樓承板于20世紀(jì)50年代出現(xiàn)在美國等發(fā)達(dá)工業(yè)國家,最初僅作為替代木模板使用。隨著對樓承板應(yīng)用和研究的不斷深入,結(jié)構(gòu)樓承板逐漸被應(yīng)用于工程實(shí)踐。到了20世紀(jì)70年代,國外發(fā)達(dá)國家?guī)缀醵际菍浅邪遄鳛榻Y(jié)構(gòu)樓承板來應(yīng)用的。

而我國在樓承板上的應(yīng)用則相對落后,目前雖然有越來越多的項(xiàng)目開始采用結(jié)構(gòu)樓承板的應(yīng)用形式,但是仍有部分項(xiàng)目僅將樓承板作為模板使用。

就我們近幾年來接觸的一些國內(nèi)外電廠項(xiàng)目的情況看,樓承板在國內(nèi)外電廠項(xiàng)目中應(yīng)用現(xiàn)狀的差距還是比較大的。

在約旦SAMRA燃機(jī)電廠二期工程中,業(yè)主聘請的美國一家資深咨詢公司要求一律采用結(jié)構(gòu)樓承板的形式。同時(shí),據(jù)我們了解,該咨詢公司近年來負(fù)責(zé)咨詢的所有項(xiàng)目均毫不例外的采用結(jié)構(gòu)樓承板。

在國內(nèi)的類似燃機(jī)電廠項(xiàng)目中,我方參與設(shè)計(jì)的內(nèi)蒙古蘇里格燃機(jī)電廠項(xiàng)目采用了結(jié)構(gòu)樓承板,而在濟(jì)鋼燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)電廠項(xiàng)目中樓承板則僅作為模板采用。另外據(jù)我們掌握的情況看,在不少火力發(fā)電廠項(xiàng)目中樓承板僅作為模板的情況也比較常見。

2 普通樓承板與結(jié)構(gòu)樓承板設(shè)計(jì)對比分析

普通樓承板設(shè)計(jì)時(shí)只做施工階段的驗(yàn)算,不考慮壓型鋼板在使用階段參與受力。該類情況的樓面配筋設(shè)計(jì)應(yīng)按樓板厚度為混凝土凈厚度進(jìn)行正、負(fù)鋼筋計(jì)算和配置。如有必要,尚應(yīng)在樓承板凹槽里配置適量抗裂鋼筋。

結(jié)構(gòu)樓承板設(shè)計(jì)時(shí)除了要進(jìn)行普通樓承板施工階段驗(yàn)算外,還需要進(jìn)行使用階段驗(yàn)算。其中使用階段驗(yàn)算時(shí),樓承板作為底面受拉鋼筋參加結(jié)構(gòu)樓承板強(qiáng)邊方向的抗彎計(jì)算。但是考慮到樓承板沒有混凝土保護(hù)層,所以樓承板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。結(jié)構(gòu)樓承板必須進(jìn)行防火設(shè)計(jì),并根據(jù)防火計(jì)算結(jié)果在凹槽里配置一定數(shù)量的防火鋼筋。在未發(fā)生火災(zāi)時(shí),防火鋼筋是結(jié)構(gòu)樓承板的強(qiáng)度儲備。

另外,由于樓承板和凹槽內(nèi)鋼筋的實(shí)際存在,不論是普通樓承板還是結(jié)構(gòu)樓承板都宜盡量布置為單向板。如果直接按無樓承板的雙向樓板進(jìn)行配筋,板計(jì)算模型的準(zhǔn)確性會降低。

除了計(jì)算上的區(qū)別外,結(jié)構(gòu)樓承板較普通樓承板來說,在構(gòu)造上也有一些不同。各類樓承板均須通過焊釘、剪力釘?shù)瓤辜暨B接件與梁拉結(jié)。在此基礎(chǔ)上,為了使作為受拉鋼筋的樓承板能夠傳遞樓承板與混凝土疊合面之間的縱向剪力,要求結(jié)構(gòu)樓承板板形符合縱向帶有波槽、板面有壓痕的要求。而對于光面的樓承板要作為結(jié)構(gòu)樓承板,必須在樓承板上焊接橫向鋼筋,以起到連接混凝土與樓承板的作用。

3 結(jié)語

結(jié)構(gòu)樓承板的設(shè)計(jì)計(jì)算較為繁瑣,而且涉及到防火設(shè)計(jì)。在造價(jià)上,由于結(jié)構(gòu)樓承板需要達(dá)到更高的品質(zhì),也高于普通樓承板。這些因素都可能會影響到結(jié)構(gòu)樓承板的應(yīng)用和推廣。

但是結(jié)構(gòu)樓承板相對于普通樓承板,不僅可以節(jié)約底部受力筋,還可以降低總板厚,增加有效空間高度。這也是其逐漸得以普及的重要原因。

隨著結(jié)構(gòu)樓承板產(chǎn)品化、專業(yè)化,目前已經(jīng)有國內(nèi)外好多廠商專門開發(fā)結(jié)構(gòu)樓承板系列產(chǎn)品。依賴其專業(yè)的研發(fā)力量,現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)樓承板產(chǎn)品大部分都有詳盡的建立在理論計(jì)算和大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上的產(chǎn)品參數(shù)表。這大大簡化了設(shè)計(jì),并且提高了應(yīng)用的便捷性。

隨著結(jié)構(gòu)樓承板的應(yīng)用條件越來越成熟、計(jì)算理論越來越完善、相關(guān)規(guī)范越來越健全,結(jié)構(gòu)樓承板應(yīng)該得到更大范圍的推廣和應(yīng)用。尤其在對結(jié)構(gòu)整體性要求更高、施工周期要求越來越短的發(fā)電廠項(xiàng)目中,結(jié)構(gòu)樓承板更應(yīng)該獲得更多的應(yīng)用機(jī)會。只有這樣,才能縮小我們同發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域應(yīng)用和研究方面的差距。

[1] 秦 捷.鋼結(jié)構(gòu)建筑樓承板組合樓板體系應(yīng)用的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)研究[D].成都：西南交通大學(xué),1995.

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[3] GB 50018-2002,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

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