輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合樓蓋系統(tǒng)的應(yīng)用

王 財(cái) 文

(廣東建工對(duì)外建設(shè)有限公司，廣東 廣州　510665)

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輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合樓蓋系統(tǒng)的應(yīng)用

王 財(cái) 文

(廣東建工對(duì)外建設(shè)有限公司，廣東 廣州510665)

介紹了現(xiàn)階段我國(guó)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋體系，通過(guò)戈洛卡大學(xué)學(xué)生宿舍項(xiàng)目，提出了輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合樓蓋系統(tǒng)，并闡述了該新型樓蓋體系的構(gòu)造特點(diǎn)，指出其發(fā)展前景廣闊。

鋼結(jié)構(gòu)，樓蓋體系，輕質(zhì)薄型樓板，密肋鋼梁

0　引言

隨著我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅向集成化、綠色節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，作為輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系之一的樓蓋與輕鋼結(jié)構(gòu)住宅采用的結(jié)構(gòu)體系和墻體不盡協(xié)調(diào)，這就要求我們從樓蓋系統(tǒng)的材料，功能要求，與輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)、墻體、設(shè)備、裝修等配套專業(yè)出發(fā)尋求一種更適合現(xiàn)行輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的樓蓋系統(tǒng)。下面基于對(duì)我國(guó)現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)樓蓋體系對(duì)比，通過(guò)一工程實(shí)例來(lái)介紹一新型樓蓋系統(tǒng)在輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中的應(yīng)用。

1　現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)樓蓋體系

1.1輕質(zhì)疊合板樓蓋系統(tǒng)

輕質(zhì)疊合板樓蓋是將輕集料混凝土空心條板內(nèi)按設(shè)計(jì)跨度、板厚度及荷載配好鋼筋，使之成為預(yù)制配筋輕集料混凝土空心條板，以此作為疊合樓板的基層條板，在板安裝時(shí)，在板與板之間留置80 mm～100 mm的板縫，在該板縫內(nèi)設(shè)置受力鋼筋，再在板面上鋪設(shè)縱橫向鋼筋網(wǎng)，澆筑40 mm～50 mm的預(yù)拌混凝土，這樣就形成輕集料混凝土疊合樓蓋。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是裝配化程度高，施工速度快。其主要缺點(diǎn)是樓板強(qiáng)度低，樓蓋的尺寸受建筑尺寸的影響很大，樓蓋沒(méi)有整體性、抗震性能不好，管線不易布置，局限性很大。

1.2壓型鋼板組合樓蓋系統(tǒng)

壓型鋼板組合樓蓋就是將壓型鋼板鋪設(shè)在鋼梁上，再在壓型鋼板上澆筑混凝土，使壓型鋼板充當(dāng)鋼筋混凝土中鋼筋的作用，同時(shí)兼混凝土澆搗模板的作用，澆搗的混凝土結(jié)構(gòu)承受壓力，壓型鋼板與現(xiàn)澆混凝土共同作用成為滿足受力和使用要求的樓蓋系統(tǒng)。另外，為了滿足樓蓋更高要求的受力和使用功能要求，可以在混凝土中加入鋼筋或是通過(guò)增大、增密壓型鋼板的肋來(lái)加強(qiáng)組合樓蓋的剛度，以使其滿足使用要求。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，不需支模。其主要缺點(diǎn)是沒(méi)有可靠的防火、防腐蝕性能，壓型鋼板與混凝土間的接觸面不能可靠的傳遞縱向剪力，二者共同作用的受力效果大大降低，存在安全隱患。

1.3現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土樓蓋系統(tǒng)

現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土樓蓋就是在鋼梁頂部設(shè)置抵抗支座剪力的連接件，按傳統(tǒng)鋼筋混凝土樓蓋施工方法，支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土成形。利用鋼筋、鋼梁的抗拉性能和混凝土的抗壓性能，三者有效的組合形成整體鋼筋混凝土樓蓋。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是樓蓋可以靈活施工，整體性好，設(shè)備管線安裝方便，經(jīng)濟(jì)。其主要缺點(diǎn)是自重大，不能有效降低鋼梁的截面、樓蓋斷面大、不利于空間節(jié)約，還需支模，施工周期長(zhǎng)，不節(jié)能、環(huán)保。

2　輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合樓蓋系統(tǒng)

戈洛卡大學(xué)學(xué)生宿舍項(xiàng)目位于巴布亞新幾內(nèi)亞?wèn)|高地省戈洛卡大學(xué)校園內(nèi)，建筑面積6 146 m2,總共7層，建筑高度為26.42 m。該宿舍樓采用輕鋼—配筋砌體剪力墻混合結(jié)構(gòu)，樓蓋是采用CFC(無(wú)石棉纖維水泥壓力板)輕質(zhì)薄型樓板與C型冷彎薄壁密肋鋼梁組合的樓板結(jié)構(gòu)體系。其最大的優(yōu)點(diǎn)是將樓蓋模塊單元化、可以工業(yè)化生產(chǎn)、施工速度快、節(jié)能環(huán)保、可再生利用。另外該系統(tǒng)還具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，自重輕，樓蓋結(jié)構(gòu)厚度小，便于設(shè)備管線安裝等與傳統(tǒng)的樓蓋系統(tǒng)相比具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。依建筑布局及使用功能，該項(xiàng)目所有樓蓋由若干個(gè)小樓板模塊單元組合而成，除一層鋼筋混凝土地面外?，F(xiàn)選取普通房間樓板、大空間公共房間樓板、走廊樓板三個(gè)典型模塊單元來(lái)介紹該樓蓋體系構(gòu)造。

2.1普通房間樓板模塊單元

普通房間樓板模塊單元的B2，B3，B4邊支撐次梁均通過(guò)M20的預(yù)埋螺栓將其固定在同一標(biāo)高的配筋砌體剪力墻上，預(yù)埋螺栓間距為600 mm，配筋砌體剪力墻厚度為200 mm，樓板模塊單元見(jiàn)圖1，樓板模塊單元與配筋砌體剪力墻連接見(jiàn)圖2。樓板模塊單元B1邊及B2，B4邊靠近B1邊900 mm的范圍內(nèi)均為輕質(zhì)墻體，在該處的支撐次梁通過(guò)6 mm厚連接件直接與鋼柱連接，樓板次梁則通過(guò)M12的螺栓用6 mm厚的鋼板將其與支撐次梁連接，樓板模塊單元與鋼柱連接節(jié)點(diǎn)大樣見(jiàn)圖3。

圖1　普通房間樓板模塊單元

圖2　普通房間樓板模塊單元與配筋砌體剪力墻連接節(jié)點(diǎn)大樣

圖3　普通房間樓板模塊單元與鋼柱連接節(jié)點(diǎn)大樣

2.2大空間公共房間樓板模塊單元

大空間公共房間樓蓋又是由若干樓板模塊單元組成。該區(qū)域的單個(gè)樓板模塊單元四邊支撐次梁均通過(guò)M20 8.8 S級(jí)高強(qiáng)螺栓在同一標(biāo)高固定在組合鋼梁上，組合鋼梁截面為230 mm×168 mm，組合鋼梁由2根[160×63×6.5×10通過(guò)4 mm厚綴板組合而成，M20的高強(qiáng)螺栓間距為600 mm，樓板模塊單元見(jiàn)圖4,其1—1剖面見(jiàn)圖5，樓板模塊單元與組合鋼梁的連接節(jié)點(diǎn)大樣見(jiàn)圖6。

2.3走廊模塊單元

圖4　大空間公共房間樓板單個(gè)模塊單元

圖5　大空間公共房間樓板單個(gè)模塊單元1—1剖面

圖6　大空間公共房間樓板單個(gè)模塊單元與組合鋼梁連接大樣

走廊模塊單元是依走廊凈寬為定尺，長(zhǎng)度方向上由若干個(gè)小模塊單元拼接而成。該區(qū)域單個(gè)模塊單元見(jiàn)圖7。該模塊單元長(zhǎng)邊通過(guò)M20預(yù)埋螺栓將支撐次梁固定在同一標(biāo)高的配筋砌體剪力墻上，M20預(yù)埋螺栓間距為600 mm。模塊單元短邊支撐次梁與長(zhǎng)邊支撐次梁焊接成整體框架。若走廊有凸出墻面構(gòu)件，2個(gè)相鄰模塊單元的寬度不相同時(shí)，該凸出構(gòu)件部位處的2個(gè)模塊單元支撐次龍骨需用螺栓連接成整體，走廊樓板模塊單元1—1剖面如圖8所示，若走廊里沒(méi)有凸出構(gòu)件，所有模塊單元寬度都一樣時(shí)，每相鄰2個(gè)模塊單元短邊方向的支撐次梁均設(shè)置20 mm寬的空隙，走廊樓板模塊單元2—2剖面見(jiàn)圖8。

圖7　走廊樓板單個(gè)模塊單元

圖8　走廊樓板模塊單元1—1，2—2剖面

3　輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合樓蓋系統(tǒng)的應(yīng)用前景

我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了豐碩的成果，但是在工程技術(shù)、質(zhì)量、數(shù)量與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大差距，尤其是與輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中的輕鋼結(jié)構(gòu)、墻體配套的樓蓋還處在不斷的探索、研發(fā)中，希望該輕型鋼結(jié)構(gòu)樓蓋系統(tǒng)能應(yīng)用到實(shí)際工程中去，能積極推動(dòng)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。

[1]王明貴，儲(chǔ)德文.輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅[M].北京：建筑工業(yè)出版社，2011.

Application of light and thin floor slab and dense rib steel beam composite floor system

Wang Caiwen

(GuangdongForeignConstructionCo.,Ltd,Guangzhou510665,China)

This paper introduced the floor system of present our traditional steel structure, through the Geluoka university student dormitories project, put forward the light and thin slab and ribbed beam combination floor system, and elaborated the structural characteristics of the new floor system, pointed out that the development prospect was broad.

steel structure, floor system, light and thin slab, ribbed steel beam

1009-6825(2016)21-0050-02

2016-05-17

王財(cái)文(1980- )，男，工程師

TU391

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