在建筑領(lǐng)域,樓板作為重要的水平承重結構,其形式的選擇對建筑的安全性、經(jīng)濟性和施工效率有著(zhù)深遠影響。桁架樓承板與傳統現澆樓板是常見(jiàn)的兩種樓板形式,它們在多個(gè)方面存在明顯不同。
一、材料組成與構造差異
傳統現澆樓板主要由混凝土和鋼筋構成。施工時(shí),先搭建模板,再在模板內綁扎鋼筋,*后澆筑混凝土,通過(guò)現場(chǎng)濕作業(yè)形成一個(gè)整體的樓板結構。這種樓板中,鋼筋分布需在現場(chǎng)人工綁扎,其間距和位置的準確性依賴(lài)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(chǎng)進(jìn)行預制。具體來(lái)說(shuō),它先將現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(chǎng)預制,鋼筋排列均勻,保護層厚度能夠得到可靠保證,這是傳統現澆樓板在現場(chǎng)施工較難精確控制的。
二、施工過(guò)程對比
(一)施工流程
傳統現澆樓板施工流程繁瑣,需依次進(jìn)行模板搭建、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及后續養護等多個(gè)環(huán)節。模板搭建需耗費大量時(shí)間和人工,且模板質(zhì)量對樓板成型效果影響顯著(zhù)。鋼筋綁扎工作多在現場(chǎng)進(jìn)行,工作量大且耗時(shí)久,對工人技術(shù)要求高?;炷翝仓筮€需進(jìn)行較長(cháng)時(shí)間的養護,以確?;炷翉姸冗_到設計要求,整個(gè)施工周期較長(cháng)。
桁架樓承板施工時(shí),由于在工廠(chǎng)已完成鋼筋桁架與壓型鋼板的預制,現場(chǎng)只需將樓承板吊運至指定位置進(jìn)行安裝,安裝完成后即可直接澆筑混凝土,免去了傳統的支模工序?,F場(chǎng)鋼筋綁扎工作量相比傳統現澆樓板減少 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
傳統現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,混凝土澆筑和養護質(zhì)量難以保證,可能需要采取額外措施,如搭設防雨棚、對混凝土進(jìn)行加熱保溫等,這增加了施工難度和成本。其施工過(guò)程對工人技術(shù)水平要求高,大量的現場(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(lài)工人經(jīng)驗和技能。
桁架樓承板施工對工人技術(shù)要求相對集中在樓承板安裝環(huán)節,安裝過(guò)程機械化程度較高,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、結構性能不同
(一)承載能力與剛度
傳統現澆樓板在混凝土達到設計強度后,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,能更好地適應大跨度建筑需求。
(二)抗震性能
傳統現澆樓板整體性好,在抗震設計合理的情況下,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,對建筑結構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,結構變形更加均勻,有利于建筑物抗震。同時(shí),由于其采用工廠(chǎng)預制、現場(chǎng)安裝的方式,施工質(zhì)量更穩定,節點(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,桁架樓承板可設計為雙向板,進(jìn)一步增強樓板在不同方向的承載能力和抗震能力。
(三)防火性能
傳統現澆樓板主要由混凝土構成,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)濟性,其底板不做防火處理(而混凝土樓板需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的防火設計)。在正常使用時(shí),鋼板的存在增加了樓板的剛度,對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)間內的承載能力,其防火性能與現澆樓板相當。
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(chǎng)預制,包含了一定的加工成本,其材料費用相對傳統現澆樓板略高。例如,在同等設計條件下,樓板的直接造價(jià)(涵蓋模板費用、現場(chǎng)鋼筋費、混凝土費用、支撐費用)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)勢明顯。由于現場(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械消耗,降低項目總體造價(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(zhù)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 。
五、應用場(chǎng)景適用性
傳統現澆樓板因其良好的整體性和穩定性,適用于各種建筑結構類(lèi)型,尤其在對結構承載能力和穩定性要求*高的建筑中應用廣泛,如大型商業(yè)綜合體、高層建筑的核心筒區域等。
桁架樓承板則更適合對施工進(jìn)度要求較高、建筑空間有特殊要求(如大跨度空間)的項目。例如,在工業(yè)廠(chǎng)房建設中,為滿(mǎn)足生產(chǎn)設備對大空間的需求,常采用桁架樓承板;在一些多層鋼結構建筑中,其快速施工的特點(diǎn)可有效縮短建設周期,降低建設成本,也得到大量應用 。
綜上所述,桁架樓承板與傳統現澆樓板在材料組成、施工過(guò)程、結構性能、成本效益及應用場(chǎng)景等方面存在諸多不同。在建筑項目中,應根據具體需求、工程特點(diǎn)、預算限制等因素,綜合權衡后選擇合適的樓板形式,以實(shí)現建筑的安全、經(jīng)濟與高效建設。
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