在建筑領(lǐng)域,樓板作為重要的水平承重結(jié)構(gòu),其形式的選擇對(duì)建筑的安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工效率有著深遠(yuǎn)影響。桁架樓承板與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板是常見(jiàn)的兩種樓板形式,它們?cè)诙鄠€(gè)方面存在明顯不同。
一、材料組成與構(gòu)造差異
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板主要由混凝土和鋼筋構(gòu)成。施工時(shí),先搭建模板,再在模板內(nèi)綁扎鋼筋,*后澆筑混凝土,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)形成一個(gè)整體的樓板結(jié)構(gòu)。這種樓板中,鋼筋分布需在現(xiàn)場(chǎng)人工綁扎,其間距和位置的準(zhǔn)確性依賴工人操作水平。
桁架樓承板則是將鋼筋與鍍鋅壓型鋼板在工廠進(jìn)行預(yù)制。具體來(lái)說(shuō),它先將現(xiàn)澆混凝土樓板中的上、下層縱向鋼筋(即上、下弦桿),與彎折成形的小直徑鋼筋(腹板)焊接,組成具有一定剛度且能承受荷載的小桁架,再把小桁架的彎腳與肋高僅 2mm、板厚為 0.4 - 0.6mm 的壓型鋼板焊接,形成一個(gè)整體的受力體系。由于在工廠預(yù)制,鋼筋排列均勻,保護(hù)層厚度能夠得到可靠保證,這是傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板在現(xiàn)場(chǎng)施工較難精確控制的。
二、施工過(guò)程對(duì)比
(一)施工流程
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板施工流程繁瑣,需依次進(jìn)行模板搭建、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及后續(xù)養(yǎng)護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。模板搭建需耗費(fèi)大量時(shí)間和人工,且模板質(zhì)量對(duì)樓板成型效果影響顯著。鋼筋綁扎工作多在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,工作量大且耗時(shí)久,對(duì)工人技術(shù)要求高。混凝土澆筑后還需進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù),以確?;炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,整個(gè)施工周期較長(zhǎng)。
桁架樓承板施工時(shí),由于在工廠已完成鋼筋桁架與壓型鋼板的預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)只需將樓承板吊運(yùn)至指定位置進(jìn)行安裝,安裝完成后即可直接澆筑混凝土,免去了傳統(tǒng)的支模工序?,F(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎工作量相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板減少 60% - 70%,大大縮短了施工時(shí)間。而且,由于桁架樓承板自身具備一定的剛度和承載能力,在施工階段可減少甚至無(wú)需設(shè)置臨時(shí)支撐,使施工過(guò)程更加便捷高效。
(二)施工條件與難度
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板施工受天氣等自然條件影響較大。例如,在雨天或低溫環(huán)境下,混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以保證,可能需要采取額外措施,如搭設(shè)防雨棚、對(duì)混凝土進(jìn)行加熱保溫等,這增加了施工難度和成本。其施工過(guò)程對(duì)工人技術(shù)水平要求高,大量的現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)和手工操作,使得施工質(zhì)量在一定程度上依賴工人經(jīng)驗(yàn)和技能。
桁架樓承板施工對(duì)工人技術(shù)要求相對(duì)集中在樓承板安裝環(huán)節(jié),安裝過(guò)程機(jī)械化程度較高,減少了手工操作,質(zhì)量更容易控制。同時(shí),其施工受天氣影響較小,除*端惡劣天氣外,一般均可正常施工,這有利于保障施工進(jìn)度。
三、結(jié)構(gòu)性能不同
(一)承載能力與剛度
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,具有較高的承載能力和剛度。但在施工階段,尤其是混凝土未完全硬化前,需依靠模板和支撐體系來(lái)承受施工荷載,此時(shí)樓板自身承載能力較弱。
桁架樓承板在施工階段,由鋼筋桁架提供強(qiáng)度和剛度,可承受混凝土自重及施工荷載。在使用階段,鋼筋桁架成為混凝土樓板的配筋,與混凝土協(xié)同工作,共同承受使用荷載。其力學(xué)性能與現(xiàn)澆樓板基本相同,且由于鋼筋桁架的合理布置,在同等條件下,桁架樓承板的無(wú)支撐跨度更大,可減少次梁布置,能更好地適應(yīng)大跨度建筑需求。
(二)抗震性能
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板整體性好,在抗震設(shè)計(jì)合理的情況下,能有效抵抗地震作用。然而,其重量較大,在地震中產(chǎn)生的慣性力也較大,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能有一定影響。
桁架樓承板樓板的雙向剛度相近,在地震作用下,結(jié)構(gòu)變形更加均勻,有利于建筑物抗震。同時(shí),由于其采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式,施工質(zhì)量更穩(wěn)定,節(jié)點(diǎn)連接可靠,也有助于提高建筑的抗震性能。而且,在一些情況下,桁架樓承板可設(shè)計(jì)為雙向板,進(jìn)一步增強(qiáng)樓板在不同方向的承載能力和抗震能力。
(三)防火性能
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板主要由混凝土構(gòu)成,混凝土本身具有良好的防火性能,其耐火*限較高。
桁架樓承板底部的壓型鋼板在使用階段不參與受力,且通常情況下,因考慮經(jīng)濟(jì)性,其底板不做防火處理(而混凝土樓板需進(jìn)行專門(mén)的防火設(shè)計(jì))。在正常使用時(shí),鋼板的存在增加了樓板的剛度,對(duì)下部混凝土受力性能有改善作用。同時(shí),由于鋼筋被混凝土包裹,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),能有效延緩鋼筋溫度上升,從而保證樓板在一定時(shí)間內(nèi)的承載能力,其防火性能與現(xiàn)澆樓板相當(dāng)。
四、成本效益分析
(一)直接造價(jià)
從直接造價(jià)來(lái)看,桁架樓承板由于在工廠預(yù)制,包含了一定的加工成本,其材料費(fèi)用相對(duì)傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板略高。例如,在同等設(shè)計(jì)條件下,樓板的直接造價(jià)(涵蓋模板費(fèi)用、現(xiàn)場(chǎng)鋼筋費(fèi)、混凝土費(fèi)用、支撐費(fèi)用)平均高出約 8 - 15 元 /m2 。
(二)綜合造價(jià)
雖然桁架樓承板直接造價(jià)有一定增加,但從綜合造價(jià)分析,其優(yōu)勢(shì)明顯。由于現(xiàn)場(chǎng)綁扎工作量大幅減少,可大幅度縮短工期,進(jìn)而減少人工消耗和機(jī)械消耗,降低項(xiàng)目總體造價(jià)。而且,無(wú)需腳手架及底模支撐,建筑物能夠多層同時(shí)施工與交叉作業(yè),*大提高了施工效率,間接成本顯著降低。此外,與其他壓型鋼板相比,桁架樓承板無(wú)支撐跨度更大,可減少次梁布置,還無(wú)需考慮防火及防腐問(wèn)題,減少了相關(guān)措施費(fèi)用。綜合來(lái)看,桁架樓承板在綜合造價(jià)上具有較大優(yōu)勢(shì) 。
五、應(yīng)用場(chǎng)景適用性
傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板因其良好的整體性和穩(wěn)定性,適用于各種建筑結(jié)構(gòu)類型,尤其在對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力和穩(wěn)定性要求*高的建筑中應(yīng)用廣泛,如大型商業(yè)綜合體、高層建筑的核心筒區(qū)域等。
桁架樓承板則更適合對(duì)施工進(jìn)度要求較高、建筑空間有特殊要求(如大跨度空間)的項(xiàng)目。例如,在工業(yè)廠房建設(shè)中,為滿足生產(chǎn)設(shè)備對(duì)大空間的需求,常采用桁架樓承板;在一些多層鋼結(jié)構(gòu)建筑中,其快速施工的特點(diǎn)可有效縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本,也得到大量應(yīng)用 。
綜上所述,桁架樓承板與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板在材料組成、施工過(guò)程、結(jié)構(gòu)性能、成本效益及應(yīng)用場(chǎng)景等方面存在諸多不同。在建筑項(xiàng)目中,應(yīng)根據(jù)具體需求、工程特點(diǎn)、預(yù)算限制等因素,綜合權(quán)衡后選擇合適的樓板形式,以實(shí)現(xiàn)建筑的安全、經(jīng)濟(jì)與高效建設(shè)。
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