钢筋桁架楼承板的开发与应用

1、所属科学技术领域
钢结构建筑施工的新技术、新产品。
2、主要内容
2.1特点
钢筋桁架模板是将现浇混凝土楼板中的上、下层纵向钢筋（上、下弦杆），与弯折成形的小直径钢筋（腹板）焊接，组成具有一定刚度且能够承受荷载的小桁架，再将该小桁架的弯脚与肋高仅2mm，板厚为0.4～0.6mm的压型钢板焊接。所有这些加工操作均是在工厂内利用自动化生产线完成的。
钢筋桁架模板在施工阶段，将底下的压型钢板相互扣接，以托住混凝土，由钢筋桁架提供强度和刚度；在使用阶段，钢筋桁架就是混凝土楼板的配筋，以承受使用荷载。因此，它具有压型钢板组合或非组合楼板的施工快速度的优势，又具有现浇整体刚度大，抗震性能好的优点，具有广阔的使用前景。
综合起来，钢筋桁架模板混凝土楼板有以下特点：
（1）现场绑扎工作量减少60％～70％，可进一步缩短工期。
（2）比普通压型钢板—混凝土组合楼板的厚度减少约20～50mm, 混凝土用量减少，室内净高增加。
（3）栓钉焊接质量更容易保证。
（4）底面平整，感观好，钢板损耗少。
（5）力学性能与现浇楼板基本相同，使用阶段板底基本不开裂。
（6）与现浇楼板的防火性能相当。钢板不参与使用阶段受力，不需考虑防腐问题。
（7）钢筋排列均匀，保护层厚度有可靠保证。
（8）通过改变桁架高度拟适用跨度较大的楼板。
（9）楼板的双向刚度相近，有利于建筑物抗震，也可做成双向板。
（10）桁架受力模式合理，综合造价低。
2.2、技术要点
1）楼板的刚度
普通现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本没有挠度，待混凝土达到一定强度后拆模，在自重作用下，楼板下挠，板底混凝土产生拉力、甚至出现裂缝。而钢筋桁架混凝土楼板根据是否设临时支撑分为两种情况：
（1）设临时支撑时，与普通现浇钢筋混凝土楼板基本相同。
（2）不设临时支撑时，在混凝土结硬前，楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度，模板自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受。混凝土结硬是在钢筋桁架模板变形下进行的，所以楼板自重不会使板底混凝土产生拉力，在除楼板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下，板底混凝土才产生拉力。这样，楼板开裂延迟，楼板的刚度比普通现浇钢筋混凝土楼板大。
2） 楼板的承载力
在使用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能，虽然受拉钢筋应力超前，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。
3）压型钢板的作用
做为底模的压型钢板厚度较薄，而且考虑经济性，钢板下部不做防火处理，所以计算楼板承载力时不应考虑钢板的作用；但在正常使用情况下，钢板的存在增加了楼板的刚度，改善了楼板下部混凝土的受力性能。
3、与国内外同比情况
国内知名专家学者组成的鉴定委员会认为“该产品实现了自动化生产，为我国钢结构楼板工程提供了一条新路子，填补了国内空白，总体上具有国际先进水平”。同时，该产品的专利申请获得了国家知识产权局受理，专利号为 ZL 03 2 40645.1。
4、经济效益及社会效益：
经济效益：
钢筋桁架楼承板与传统现浇楼板相比，同等设计条件下，楼板的直接造价（包括模板费用、现场钢筋费、混凝土费用、支撑费用）用平均高出约10~20元/m2；从楼板的综合造价分析，由于现场绑扎工作量减少60％～70％，可大幅度缩短工期，减少人工消耗、机械消耗，从而减少项目的总体造价；由于无需脚手架及底模支撑，建筑物可以多层同时施工与交叉作业，可极大提高施工效率。钢筋桁架楼承板综合经济效益十分明显。
钢筋桁架楼承板与其他压型钢板相比，除了同样具有无支撑、施工速度快的优点，其无支撑跨度更大，可减少次梁的布置；比普通压型钢板—混凝土组合楼板的厚度减少约20～50mm, 混凝土用量减少，室内净高增加；钢筋桁架楼承板无需考虑防火及防腐的问题，从而减少了防腐、防火措施的费用。采用钢筋桁架楼承板比其他压型钢板在综合造价上也是具有较大优势。
社会效益：
由于钢筋桁架模板采用自动化加工设备与制造工艺，实现了标准化、工厂化大规模生产，具有焊接质量稳定、钢筋分布均匀及产品尺寸精确等优势；采用机械化、工业化安装，改善了工人施工条件，有效确保施工质量。
钢筋桁架模板的防腐和防火性能基本等同于现浇楼板，无需防腐和防火处理，且底部钢板在住宅钢结构等无需吊顶的建筑中可采用不镀锌冷轧钢板，并可拆卸回收，降低了成本，有利于环保，还达到了客户的观感需求。
与传统现浇楼板相比，钢筋桁架楼承板替代了大量的木模板、钢管脚手架支撑，减少了对环境资源的浪费。满足了国家对建筑节能、节材及环保等可持续的新要求。
5、应用推广情况
该产品已在广州电视塔、广州西塔、成都国际会展中心、广州博物馆、安哥拉安居家园、新疆中天广场、华瑞广场、杭州电视中心、湖南文化大厦、宁波开元名都酒店、宁波嘉和中心、北京新中关、宁夏信通大厦、杭州国际会议中心、北京京澳中心、北京居然之家、北京政泉花园、重庆长安假日酒店、武汉世纪家园和浙江节能大厦等数十个工程应用，为提高我国楼板的施工技术变革与提升创造了条件。