钢结构夹层在楼层净高过高的住宅等建筑的楼层中会被采用。它通过搭建钢结构组合楼板的形式,能将一层变为两层。这样既可以合理利用空间,增加使用面积,又不会对原件的外观造成破坏。
钢结构夹层针对不同的建筑类型有多种做法。
1、生根
在转孔时,要尽量避免打断主筋。同时,要严格按照工艺要求的深度和直径进行转孔。并且,要根据屋面荷载来配置锚栓。锚栓植入前要把洞内清理干净。不然会对锚固强度产生严重影响。植入时转速不能过快,因为过快会导致药物搅拌不完全。转速也不能过慢,过慢会造成跑药。这两种情况都会减少拉拔力。植入后要根据温度等待合适时间,之后才可施工。埋件板用于制作,它是锚栓的偶件。需根据主梁的受力总荷载来计算埋件板的厚度和面积,因为值筋锚板要比高强螺栓锚板加大一些钢结构加层制作,这是为了弥补值筋成功率低的情况。在焊接托板或连接板时要进行剖口焊。安装时要对锚栓进行拉拔实验,对于剪力小的可以进行土法实验。所有埋件板打孔时要考虑探筋情况,能够多打少装,但不能少于设计荷载。埋件板与砼梁或砼柱之间若有缝隙,便可进行灌胶或灌浆料处理。待所有锚栓凝固之后,方可加载主梁。
2、主梁
主梁在钢结构夹层工程中是安全关键之一。一棵树根基再好,但若树干不能承受外力,也是徒劳的。主梁的选择与屋面的承载有直接关系,跨度小的话就可以选用工字钢或 H 型钢。钢梁选好后要进行打磨除锈、切割、底漆等处理。到现场后要先测量两端锚固情况,然后再进行细切。夹层工程与其他钢构工程不同,多数梁檩的长度是不定的,所以要先实测后再切割,跨度小的话就尽量选用型钢。
3、连接
钢结构夹层施工主要是钢梁的连接:焊接和高强螺栓连接。
大工程通常采用高强螺栓连接或焊接,原因是场地和焊接电源允许,此处暂不赘述。在钢结构夹层工地,常常存在空间狭小的情况,主梁难以进入,甚至需要在外面断开后再进入进行连接,机械难以轻易使用,只能通过手工抬扛拼接后再吊装钢梁进行连接。
做法一:钢结构水泥压力板组合楼板
做法:次梁檩条+水泥纤维板+细石轻质混泥土+装饰面层
这种结构方案具备造价较为低廉的优点;同时具备自重较轻的特点;并且施工工期较短。它适用于民用住宅的夹层改造;也适用于办公楼的夹层改造;还适用于工业项目的夹层改造。当遇到较大楼面荷载或者震动荷载时,需要慎重进行选择。
做法二:钢结构混凝土组合楼板
做法:钢结构楼承板+钢筋混凝土板+装饰面层
这种方案的安全性能较高,可承担的荷载较大,不会有颤动,隔音效果良好。它的施工周期稍长,楼面自重比较大。这种方案适用于各种大跨度和小跨度的建筑格局,像住宅、办公楼、各类厂房钢结构加层制作,以及有重型荷载和震动荷载的楼面等,其适用范围最为广泛。
做法三:钢结构轻质板组合楼板
做法:ALC加气混凝土板+砂浆找平层+装饰面层
这种结构组合方案具备安全环保的特性,它自重轻且强度高,能够持久不变形。施工快捷,施工周期短。保温隔音效果良好,在安装时还可与钢梁的上翼缘等高,从而最大限度地利用有效空间。它适用于办公楼、住宅、轻型厂房等。对于楼面荷载较大或有震动荷载的工业项目,需慎重选用。
做法四:钢结构钢板组合楼板
做法:次梁檩条+花纹钢板+细石混凝土+装饰面层
这种结构组合方案可应用于工业厂房、车间以及设备间等建筑。它的承重效果较为良好,施工速度较为快捷。不过,其保温隔音效果相对略差一些。
1、新增夹层楼面设计施工的原则是:
综合各种因素来进行选择,这些因素包括使用功能、节能保温、隔音降噪以及环境协调等,目的是挑选出合适的夹层楼面形式;
结构安全居于首要位置。对于结构部分,需要进行计算分析,以选取合适的梁柱截面形式和截面尺寸。夹层结构应尽量避免与原结构的梁柱相连接,同时也要尽量避免对原结构造成破坏。
(3)增加的夹层楼面重量越轻越好,减小对原结构的自重负荷;
(4)施工便捷,施工作业对其他区域影响越小越好。
2、新增夹层楼面选择钢结构还是纯混凝土结构:
有些业主客户会询问是选择钢结构夹层楼面还是纯混凝土夹层楼面。实际上,新增的夹层楼面大多是钢结构夹层(即以上四种钢结构夹层的某一种类型),而采用纯混凝土夹层的情况非常少。原因如下:
钢结构夹层的主要优点之一是结构自重较轻。在相同条件下,混凝土楼面梁的自重是钢结构楼面梁自重的 3 至 5 倍。通常情况下,钢结构夹层楼面的自重小于 100 ㎏/㎡,而钢结构混凝土组合楼板的自重约为 300 ㎏/㎡,相对较重。纯混凝土楼板的自重在 350 ㎏/㎡以上。由此可见,钢结构夹层楼面的自重明显低于纯混凝土楼面的自重。
钢结构夹层多数为干作业,其施工便捷且速度较快,对周边其他区域的影响较小。纯混凝土夹层楼面则需要在现场搭设脚手架、支设模板、绑扎钢筋以及浇筑梁板混凝土,湿作业较多,施工工序繁杂,施工周期较长,对周边环境的影响较大。
因此,新增夹层楼面绝大多数都是钢结构夹层。