摘要：随着我国建筑工业化的推进，近年来涌现出许多创新的组合地坪解决方案。其中，钢桁架楼承板在钢结构工程中得到了广泛的应用。本文结合实际工程情况，重点探讨钢桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用。
关键词：钢桁架楼承板
1 钢桁架楼承板
钢桁架楼承板是一种组合楼板，其中楼板中的钢筋在工厂内加工成钢桁架（如图1所示），钢桁架与底模板连成一体（如图1所示）。如图 2 所示）。这项技术消除了安装和拆除模板的工作和费用，因为钢筋形成桁架来承受施工过程中的荷载，而底板则支撑湿混凝土。桁架受力模式合理，选材经济，板底外观光滑，整体成本优势明显。钢桁架楼承板的结构受力一般为单向板钢结构节点板，也有通过加强横向钢筋设计为双向板。根据不同的板跨度和荷载，可根据计算选择不同的板型，即不同的桁架高度和钢筋直径。
由于钢桁架楼承板形成的楼板性能与现浇混凝土楼板基本相同，无需满足建筑物的使用寿命要求，且有无需考虑后期维护成本。力学性能与传统现浇板基本相同，楼板抗裂性能好，耐火性能与传统现浇板相当，优于压型钢板组合地板和非组合地板。
2 钢筋混凝土结构钢桁架楼承板设计
混凝土结构中的钢筋桁架楼承板根据支护条件不同可分为简支楼板和连续楼板。两者均可按正常使用条件下的连续板计算。根据不同甲方要求和具体工程情况确定铺装形式。
简支板的一般布置是板面与梁面平齐。梁模板支撑完毕后，绑扎梁钢筋，然后铺设钢筋桁架楼承板。梁和板浇注在一起。施工阶段验算时，必须以单块简支板为基础进行计算。具体节点如图3所示。
连续板的一般布置是板底与梁面平齐。钢桁架楼承板连续2跨或以上。在中间次梁位置拆除底板，搭设梁模板，绑扎梁钢筋，然后铺设板。梁、板可一次浇筑，也可先浇梁，两天后再浇板；也可先浇梁，再铺设楼承板，最后浇筑板混凝土。板的二次浇筑有利于板上混凝土平整度的控制以及一步抹平压光。但梁与板之间需要设置连接钢筋，以保证梁与板之间的可靠连接。施工阶段计算时，钢桁架楼承板按实际板跨布置进行计算。具体节点如图4所示。
3 钢桁架楼承板在钢筋混凝土结构中的应用实例
某项目中，由于业主工艺布局要求以及底层停车位的需要，采用了16m×8m的柱网。钢筋混凝土结构体系使得该柱网适合后续主次梁布置，如图5所示。该项目业主对楼板要求较高，需一次性抹平压光。我们最终以连续板的形式布置它。
由图5可见，两根16m长的主梁和两根16m长的次梁形成四个板支撑点，可布置三跨连续钢桁架楼承板，总长为8m，每跨跨度约为2.7m。就像布置单向板一样，将钢桁架铺满，然后在16m长的主梁上加负筋，使端部的简支连接变成了固端连接。最后，浇筑板混凝土，形成整体楼板。 。
4种主要计算方法
本工程设计和施工遵循的主要规范是CECS 273：2010《组合楼板设计与施工规范》，规定了钢桁架楼承板的基本计算方法、控制指标和结构要求。同时，钢桁架作为微观钢结构桁架系统，根据市场需求有不同的尺寸。钢桁架楼承板是一种工业半成品。因此，产品出厂时应符合JG T 368-2012《钢筋桁架楼承板》的要求，并符合本公司各自的企业标准。为了方便结构设计，许多钢桁架楼承板供应商为设计者提供了简单的计算程序或表格，可以省去复杂的结构计算过程。结合本工程主次梁布置特点，标准跨部分按施工阶段和使用阶段均匀分布的3跨（2.65m+2.70m+2.65m）连续板进行计算设计。
5 停车库部分计算分析
本工程停车库部分选用TD3-80模板式钢筋桁架楼承板进行校核计算，分为三跨连续模板施工阶段校核计算和使用时配筋计算两种连续单向板的中跨阶段。
5.1 3 连续模板施工阶段校核计算（详细计算过程略，下同）
计算参数如下：结构重要性系数y=0.9，模板净跨度Ln=2.4m钢结构节点板，模板在梁上支撑长度a=200mm，计算跨度L0=2.8m，永久荷载分力系数yg=1.2，可得变荷载分项系数yq=1.4，混凝土楼板厚度h=120mm，桁架高度ht=80mm；上下钢筋直径D1=10mm，D2=8mm，腹板钢筋直径Dc=4.5mm，下保护层厚度C2=15mm，混凝土容重g=26kN·m3；模板宽度b=188mm，截面转动惯量I0=2.232×105mm4；钢筋抗压强度设计值fy′=360N·mm2，抗压强度设计值fy=360N·mm2，强度标准值fyk=400N·mm2，弹性模量Es=2×105N·mm2。
施工阶段活荷载分为两种工况：工况1均布活荷载P1=2.5kN·m2；工况2时集中活荷载P2=3.0kN·m2。通过对标准三跨内力组合的计算，对比可知工况1较大。由工况1计算：跨中最大弯矩标准值Mk=0.78kN·m，设计值M=0.90kN·m；支架最大弯矩标准值MBk=0.97kN·m，设计值MB=1.12 kN·m；最大剪切设计值V=2.12kN。继续计算，得到跨中上弦钢筋压应力，sc=162.07N·mm2＜0.9fy′；跨中下弦钢筋st=126.61N mm2＜0.9fy，支座上弦钢筋拉应力t=201.72 N mm2＜0.9fy′，压应力支架处下弦钢c=157.60 N mm2＜0.9fy′，强度满足要求。
对受压上弦、受压下弦及腹杆进行了稳定性验算，均满足要求。
施工时挠度f=11.87mm，施工后挠度f=5.47mm。挠度极限为min{L0 /180, 20mm}=15.56mm。挠度计算满足要求。
5.2 3 连续单向板使用阶段配筋验算计算
结构重要性系数yg=1.0，净板跨度Ln=2.4mm，支撑宽度400mm，板跨度L0=2.8m，上保护层厚度C1=25mm，混凝土强度等级C30，混凝土抗压强度设计值fc=14.3N·mm2，混凝土抗拉强度设计值ft=1.43N·mm2，混凝土抗拉强度标准值ftk=2N·mm2，弹性模量Ec=3×104N/mm2。其他未注明条件的数据同⑴。使用期间，恒载gk=4.62kN·m2，活载qk=5.0kN·m2。采用考虑塑性内力重分布的分析方法，可见跨中板底及支撑板钢筋满足要求（计算过程略）。随后对跨中板和支撑的裂缝和跨中挠度进行了计算，均满足要求。
6 大货架面积部分计算分析
本工程大货架区域标准设计活荷载值为13kNm2，板厚为150mm。选择TD3-110模板模型钢桁架楼承板进行验证。计算方式及未指定的基本计算参数与停车场部分相同。
6.1 3 连续模板施工阶段的计算
混凝土楼板厚度h=150mm，桁架高度ht=110mm，上弦钢筋直径D1=10mm，下弦钢筋直径D2=8mm，腹板钢筋直径杆Dc=5mm，模板截面惯性矩I0=3.66×105mm4。其他基本计算参数与停车场部分相同。施工阶段活荷载分为两种工况：工况1为均布活荷载P1=2.5kN·m2；工况1为均布活荷载P1=2.5kN·m2；工况2为集中活荷载P2=3.0kN·m。通过对标准3跨内力组合的计算对比可知，工况1较大，计算结果满足要求。对受压上弦、受压下弦及腹杆进行了稳定性验算，均满足要求。施工中及施工后挠度计算均满足要求。
6.2 3 连续单向板使用阶段配筋验算计算
使用期间，恒载gk=5.4kN·m2，活载qk=15.0kN·m2。其他基本计算参数与停车场部分相同。采用考虑塑性内力重分布的分析方法可以看出，跨中板底及支撑板钢筋满足要求。另外，板和支撑跨中裂缝、跨中挠度也满足要求。计算过程略。
7 设计、施工注意事项
7.1 由于建筑功能要求不同，局部梁板布置不能按照标准三跨均匀分布布置，甚至柱网也会有所不同。这些位置可能会有部分下沉、翻边、悬垂的板，板跨度也可能较大。这些区域会引起钢桁架楼承板布置的变化，应在总节点图中统一表示。
7.2 在板跨度较大或局部荷载较大的区域，可适当增设小次梁，以减小板跨度；也可以改变楼板类型，选择更厚的钢桁架楼承板。若选用板厚较厚的钢桁架楼承板，则与其连接的梁顶标高应根据较厚的板厚进行调整。在楼梯、电梯、自动扶梯附属区域，钢桁架楼承板的铺设应满足楼梯、电梯、自动扶梯的特殊要求。
7.3 当梁两侧钢桁楼承板布置方向垂直时，需在梁顶增设负弯矩钢筋，以保证整体连接，如图6所示。
7.4根据本工程业主要求，板底不进行二次装修。因此设计时增加了底板镀锌量，采用160g·m2。最终取得了良好的效果（如图7所示），得到了业主的一致好评。
7.5 本工程设计时，所有屋面板均不采用钢筋桁架楼承板，而是采用常规现浇混凝土梁板体系，以保证防水混凝土的自防水效果。
7.6 施工时应特别注意按施工图规定的方向铺设板，不得随意翻转。如果施工方案是先浇梁后铺板，必须保证结构钢筋预埋位置的准确性，否则容易撞到钢筋桁架楼板的钢筋，影响楼板的平整度。石板。
7.7 施工时，梁钢筋将绑扎在现有梁模板后面。由于现阶段没有板模板，所以粘结工作面很小。必须采取安全防护措施，如全面拉开防护网等，确保施工安全。
8 总结
过去钢结构工程多采用钢筋桁架楼承板。近年来，由于混凝土结构施工成本的变化以及某些工程的特殊要求，钢桁架楼承板在混凝土结构中的应用越来越多。桁架受力模式合理，选材经济，板底外观光滑，整体成本优势明显。尤其是在本项目的设计中，对楼板的平整度要求更高。采用钢桁架楼承板更符合甲方的相关要求，得到了业主的一致好评。
参考
[1] CECS 273:2010 复合楼板设计与施工规范[S]
[2] JG T 368-2012 钢桁架楼承板 [S]
[3] GB 50010-2010 混凝土结构设计规范 [S]
