在建筑領域,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、經濟性和施工效率有著深遠影響。桁架樓承板與傳統現澆樓板是常見的兩種樓板形式,它們在多個方面存在明顯不同。
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,先搭建模板,再在模板內綁扎鋼筋,*后澆筑混凝土,通過現場濕作業形成一個整體的樓板結構。這種樓板中,鋼筋分布需在現場人工綁扎,其間距和位置的準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行預制。具體來說,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,形成一個整體的受力體系。由于在工廠預制,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施工較難精確控制的。
二、施工過程對比
(一)施工流程
傳統現澆樓板施工流程繁瑣,需依次進行模板搭建、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及后續養護等多個環節。模板搭建需耗費大量時間和人工,且模板質量對樓板成型效果影響顯著。鋼筋綁扎工作多在現場進行,工作量大且耗時久,對工人技術要求高。混凝土澆筑后還需進行較長時間的養護,以確保混凝土強度達到設計要求,整個施工周期較長。
桁架樓承板施工時,由于在工廠已完成鋼筋桁架與壓型鋼板的預制,現場只需將樓承板吊運至指定位置進行安裝,安裝完成后即可直接澆筑混凝土,免去了傳統的支模工序。現場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需設置臨時支撐,使施工過程更加便捷高效。
(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,在雨天或低溫環境下,混凝土澆筑和養護質量難以保證,可能需要采取額外措施,如搭設防雨棚、對混凝土進行加熱保溫等,這增加了施工難度和成本。其施工過程對工人技術水平要求高,大量的現場濕作業和手工操作,使得施工質量在一定程度上依賴工人經驗和技能。
桁架樓承板施工對工人技術要求相對集中在樓承板安裝環節,安裝過程機械化程度較高,減少了手工操作,質量更容易控制。同時,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承受施工荷載,此時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,與混凝土協同工作,共同承受使用荷載。其力學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,由于其采用工廠預制、現場安裝的方式,施工質量更穩定,節點連接可靠,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,因考慮經濟性,其底板不做防火處理(而混凝土樓板需進行專門的防火設計)。在正常使用時,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,由于鋼筋被混凝土包裹,在火災發生時,能有效延緩鋼筋溫度上升,從而保證樓板在一定時間內的承載能力,其防火性能與現澆樓板相當。
四、成本效益分析
(一)直接造價
從直接造價來看,桁架樓承板由于在工廠預制,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(涵蓋模板費用、現場鋼筋費、混凝土費用、支撐費用)平均高出約 8 - 15 元 /m2 。
(二)綜合造價
雖然桁架樓承板直接造價有一定增加,但從綜合造價分析,其優勢明顯。由于現場綁扎工作量大幅減少,可大幅度縮短工期,進而減少人工消耗和機械消耗,降低項目總體造價。而且,無需腳手架及底模支撐,建筑物能夠多層同時施工與交叉作業,*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,桁架樓承板無支撐跨度更大,可減少次梁布置,還無需考慮防火及防腐問題,減少了相關措施費用。綜合來看,桁架樓承板在綜合造價上具有較大優勢 。
五、應用場景適用性
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,在工業廠房建設中,為滿足生產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、施工過程、結構性能、成本效益及應用場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、預算限制等因素,綜合權衡后選擇合適的樓板形式,以實現建筑的安全、經濟與高效建設。
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