iGOUJG 国际上钢结构常用楼板类型及中国钢筋桁架楼承板的优势

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世界钢结构常见楼板类型

钢结构楼板形式因地区和应用场景不同而有所差异，各地区的规范和设计标准也有所不同，以下是中国、美国、欧洲、日本等国家常用的钢结构楼板形式。

中国

钢桁架楼板：采用钢桁架作为模板和承重构件，浇筑混凝土形成组合楼板，常用于多层、高层建筑。具有通用适应性，不需要现场支模，不需要现场焊接螺栓，因此楼板施工速度最快。

钢桁架楼承板兼具传统现浇混凝土楼板整体性好、钢性好、防火性能强等优点，又兼具波形钢板组合楼板免模板、施工速度快等优点。钢桁架楼承板桁架受力方式合理，桁架高度、钢筋直径可调，可实现较大的跨度和承载力。采用钢桁架楼承板的钢-混凝土组合楼板可减少次梁，剪力钉焊接速度快，施工质量稳定。

波形钢板组合楼盖：在波形钢板（Q235）上浇筑混凝土板，无需现场支模，只需绑扎板筋、焊接螺栓，施工快捷。分为敞开式和封闭式。这是传统的楼盖设计方式，国内已基本被钢筋桁架混凝土楼盖所淘汰。

钢结构施工周期短，与之相匹配，多层钢结构楼面一般采用组合和非组合的波纹钢板，肋高为51、76mm，板厚为0.8~1.2mm。在我国目前经济水平下，采用此类楼面造价较高；且楼面厚度比现浇混凝土楼面厚20~30mm，降低了建筑楼面净高；楼面下表面凹凸不平。

混凝土楼板：配筋最为合理，节省钢板，但需现场支模（可用钢梁下翼缘做支点支模或采用挂模），现场绑扎楼板钢筋，经济性最好，但楼板施工速度慢。

组合板：在预制混凝土板上浇筑一层混凝土，并在现场绑扎钢筋，施工更快捷、更经济。

美国

复合金属地板：

采用肋钢板作为永久模板，与现浇混凝土结合形成楼板。常见的钢板楼板类型包括W2和W3。

非复合金属地板：

仅作为永久性模板使用，不与混凝土配合使用。主要用于轻载结构。

预制混凝土楼板系统：

预制混凝土板和钢结构广泛应用于商业和住宅建筑。

欧洲

复合板：

Cofrastra：一种波形钢板复合楼板，广泛用于办公室、住宅和商业建筑。

Cofraplus：一种由高强度钢板与混凝土结合的新型组合楼板。

Holorib 和 Super Holorib 装饰板：

波形钢板复合板可用于各种类型的建筑物。

Slimflor 系统：

采用浅钢梁和薄混凝土板，适用于低层和中层建筑。

日本

钢桁架楼承板：

与我国的钢筋桁架楼承板类似，适用于多层、高层建筑，特别是对抗震要求较高的地区。

轻钢楼板：

采用薄壁钢板、轻质混凝土，广泛应用于轻型建筑及中小型商业建筑。

预制混凝土和钢复合系统：

预制混凝土板与钢结构相结合，用于快速建设项目和大型商业建筑。

最终决战

1.混凝土板 2.波形钢板与混凝土组合板 开放式组合板

封闭收缩组合板

3.钢桁架楼承板

缺点：

钢桁架楼板设计

1 概述

钢筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋在工厂加工成钢筋桁架，再将钢筋桁架与底模板连接而成的组合楼承板。施工时钢筋组成桁架承受荷载，底模板支撑湿混凝土，省去了支撑、拆除模板的工作和成本。

在施工现场，将钢筋桁架楼板支撑在钢梁上，再绑扎桁架连接钢筋、支撑附加钢筋和分布钢筋，最后浇注混凝土，形成钢筋桁架混凝土楼板。

2. 建设阶段

设置临时支撑时与普通现浇混凝土板基本相同。不设置临时支撑时，在混凝土硬化之前，板的强度和刚度即为钢桁架的强度和刚度。钢桁架楼板的自重、混凝土的重量及施工荷载均由钢桁架承担。混凝土硬化是在钢桁架楼板发生变形的情况下进行的，因此楼板自重不会引起板底混凝土的拉力。只有在除楼板自重和楼面活荷载以外的永久荷载作用下，板底混凝土才会产生拉力。这样就延缓了板的开裂，且板的刚度比普通现浇混凝土板大。

施工阶段钢骨架计算模型可采用铰接斜腹板、上下纵向钢筋连续的模型，不考虑底部薄钢板的影响。由于钢模板与纵向钢筋无连接，不考虑钢模板的影响，钢模板仅与横向钢筋点焊，且距下弦25mm。

此阶段荷载包括钢桁架楼板自重、湿混凝土重量及施工荷载，施工荷载采用均布荷载1.5KN/㎡、跨中沿板宽集中荷载2.5KN/m，取不利荷载，不考虑二者同时作用。

桁架挠度与跨度之比不得大于1/180，且不得大于20mm。

当提供临时支撑时，无需进行施工阶段验证。

为节省钢材，施工阶段应在垂直于桁架方向对双向板设置临时支撑，施工阶段无需验算；使用阶段按普通现浇钢筋混凝土双向板计算。

3. 使用阶段

钢桁架上、下弦钢筋与混凝土共同受力，这种楼板的受力性能与钢筋混凝土组合楼板相同，虽然受拉钢筋应力在前，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。

（1）由于楼板自重不会在混凝土中产生拉应力，因此在正常使用情况下楼板的刚度和抗裂性能均优于普通楼板。加之底部钢板的实际存在，有效地改善了楼板下混凝土的受力状况，延缓了楼板的开裂。

（2）附加挠度很小，楼板变形主要在施工阶段控制。

(3)为减少施工阶段的挠度，建议采用两跨或多跨连续桁架模型进行计算和施工。对于单跨楼板，可采取预拱措施减少表观挠度或在浇筑时增加少量支撑。

4、用作底模的波形钢板厚度较薄（0.5mm，当楼板浇筑后需拆除底模时，底模宜采用0.4mm厚的冷轧钢板）。另外，从经济性考虑，钢板下部不做防火处理，因此在楼板承载力设计时，不考虑钢板的作用。但在正常使用情况下，钢板的存在增加了楼板的刚度，提高了楼板下混凝土的受力性能。

5.设计方法

（1）确定设计参数：基本设计参数包括楼板跨度、厚度、两级板支撑条件、钢筋类型、混凝土强度等级、使用荷载等。

（2）确定楼承板长度：根据工程情况，楼承板长度可以为一跨，也可以为数跨之和。确定长度时应注意：

a.钢桁架楼板的长度宜为200mm的倍数，特殊情况下可为100mm的倍数。

b. 楼板的长度最好为几个跨度之和的连续板。

c.楼板长度不宜大于20m。

（3）根据使用阶段初步选型：钢桁架楼承板设计包括桁架构件设计、底模板设计、桁架构件连接节点设计、桁架与底模板连接节点设计四个方面。连接节点强度由结构保证，不需要校核。底模板已经设计成型，满足受力要求，因此设计人员只需进行桁架构件设计，即可选定钢桁架楼承板的型号。

（4）按施工阶段选择模型：当不设临时支撑时，可在施工阶段进行计算或表校核，调整楼承板模型，以满足受力要求。

（5）确定支撑附加筋量：当钢桁架为连续时，使用阶段计算的支撑负筋截面积减去钢桁架上弦筋截面积即为支撑附加筋量；当钢桁架在支撑处不连续时，使用阶段计算的支撑负筋截面积即为支撑附加筋量。不同类型的钢筋应采用等强度条钢代替。

（6）绘制结构施工图：楼板结构图包括平面布置图和节点详图。平面布置图包括：钢桁架楼板、支撑负筋、洞口及柱边附加钢筋、分布钢筋、柱边、混凝土墙体支撑等。同时，图纸必须明确注明施工时临时支撑布置。

5、设计方法楼板可设计为单向板，也可设计为双向板。钢桁架楼板在施工阶段均为单向板。当不设临时支撑时，一般施工阶段所需配筋量大于使用阶段按单向板计算的配筋量，因此楼板应按单向板设计。当因具体工程情况需采用双向板时，为节省钢材，施工阶段应垂直于桁架方向设置临时支撑。

设计时，钢桁架楼板应尽量采用连续，因为连续板的挠度比简支板小，所以施工阶段楼板变形较小，有利于建筑的美观。但单层楼板长度不宜大于12m，以方便运输和施工。

当楼板跨度较大时，为减少楼板钢筋用量，建议在施工阶段设置临时支撑。根据大量计算，经过使用阶段的计算，对于施工阶段，只需在跨度中间设置一个临时支撑即可满足施工阶段的受力要求。

对于一个工程来说，为了方便生产，桁架模型不宜过多。

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