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摘要：压型钢板组合楼板是一种新型的组合结构，本文介绍了压型钢板组合楼板的在城市建筑中的应用前景，并详细阐述了其构造要求。
关键词：压型钢板；组合楼板；应用前景；构造要求
Abstract: composite slabs with profiled steel sheet is a new type of composite structure, this paper introduces the composite slabs with profiled steel sheet in city construction in the application, and describes its structural requirements.
Keywords: steel plate; composite slab; application prospect; construction requirements
中圖分类号：TU756.4+4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、引言
一直以来，钢筋混凝土结构是我国建筑结构的主要形式之一，但随着建筑高度的不断增高和对建筑抗震性能要求的提高，钢筋混凝土结构的应用受到了较多的限制，而钢-混凝土组合结构凭其众多优点被越来越多的应用。
压型钢板组合楼板是指由压型钢板上浇筑混凝土形成的组合楼板。它可以结合两种材料的特性使其共同作用，发挥出良好的受力性能及变形能力。这种轻型楼板体系受力好、经济性高，在建筑结构尤其是超高层中广泛应用。
二、压型钢板组合楼板的类型
压型钢板组合楼板由压型钢板和混凝土板两部分组成，根据压型钢板是否与混凝土共同工作可分为非组合楼板和组合楼板两类。
（1）非组合楼板：指压型钢板仅作为混凝土楼板的永久性模板，不考虑参与结构受力的现浇混凝土楼板。非组合楼板中的压型钢板除满足施工荷载外，对板型无特殊要求，施工完成后，全部使用荷载均由混凝土承受。压型钢板只需进行施工阶段的强度和变形计算。
（2）组合楼板：指压型钢板除用作浇筑混凝土的永久性模板外，在使用阶段还充当板底受拉钢筋，即压型钢板与混凝土共同作用的现浇混凝土楼板。这种组合楼板中的压型钢板对板型有特殊要求，并且对耐久性和防火性也有要求。
三、压型钢板组合楼板的应用前景
压型钢板组合楼板在建筑结构中有以下优点：
（1）受力及抗震性能好。组合楼板体系充分发挥了钢板与混凝土两种材料各自的优点，在组合可靠的条件下，其整体性、刚度、承载能力及抗震性能较传统的装配式楼盖、现浇楼盖都要好，在跨度大或楼盖有较大开口而削弱楼盖整体性的结构中，压型钢板- 混凝土组合楼板可以发挥出其优越性能，增强结构的整体性及变形性能；
（2）施工工期短。压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板使用，取消了浇筑混凝土所需的模板、临时脚手架与支撑系统，免除了支模与拆模工序，大大加快了施工进度。另外，压型钢板可以直接作为浇筑混凝土及其它工种的宽广工作平台，各楼层可以同时施工，施工组织得当可以明显缩短施工工期。
（3）自重轻，节省材料。采用组合楼板降低了楼板的厚度，减轻了楼板自重，同时减少了钢结构梁柱的承载力，地基基础更经济合理。压型钢板作为混凝土板中的受拉钢筋使用，节省了板底受力钢筋，可仅在楼板支座处设置构造筋，既节约了钢筋用量也减少了钢筋铺设及绑扎的工作量。
（4）压型钢板组合楼板可以与钢梁或钢筋砼梁连接，连接较简便且易操作，不受梁形式的限制；采用深肋压型钢板，还可以省去组合楼板所需的次梁布置，在无需设支撑的情况下，板跨可达到6m，如果设置一定数量的临时支撑，跨度可达到9m。
（5）有效利用建筑使用空间。施工中可以既利用压型钢板的肋槽间布置各种管线，也可以在压型钢板的底面焊接架设悬吊管道和天花板吊顶的轻钢骨架，充分利用了楼层结构的空间。
（6）组合楼板的施工进度快，可使建筑物提前投入使用，缩短还贷时间，减少还贷利息，增加资金收入。组合楼板用在钢框架体系中，从一些统计资料中可以看出，考虑楼盖的空间作用时，主次梁的用钢量节省约18%左右，整体结构每平方米的用钢量节省约8%左右，同时结构的自重减轻，从而有利于基础的节约，降低了结构的整体造价，符合我国建筑结构的发展方向。
（7）压型钢板可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。
（8）与传统的木模板相比，压型钢板组合楼板施工时，减小了发生火灾的可以性。
综合以上优点可以看出，组合楼板在城市建设中会有广阔的应用前景。
三、组合楼板的构造要求
1. 压型钢板
1）组合楼板中采用的压型钢板的基板厚度不小于0.75mm，最好控制在1.0mm 以上。压型钢板应采用热镀锌钢板，不应采用电镀锌钢板，其双面镀锌层总含量应满足在使用期间不致锈损的要求，不宜小于150g/m2。
2）为便于浇筑混凝土，要求压型钢板平均槽宽不小于50mm，当在槽内设置圆柱头焊钉连接件时，压型钢板总高度（包括压痕在内）不应超过80mm。组合楼板中压型钢板外表面应有保护层以防御施工和使用过程中大气的侵蚀。
2. 组合楼板厚度
组合楼板总厚度h（板肋以上混凝土厚度+压型钢板高度）不应小于90mm，压型钢板板肋以上的混凝土厚度hc 不应小于50mm，同时兼顾设备管道的要求。
图1 组合楼板的厚度要求
3、配筋要求
以下情况组合楼板内应配置钢筋：
1） 连续板或悬臂板的负弯矩区应配置纵向受力钢筋；2） 在较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋；3） 当防火等级较高时，可配置附加纵向受力钢筋；4） 为提高组合楼板的组合作用，光面开口压型钢板，应在剪跨区（均布荷载在板两端L/4范围内）布置直径为6mm 间距150 至300mm 的横向钢筋，纵肋翼缘板上焊缝长度不小于50mm。5） 组合楼板应设置分布钢筋网，分布钢筋两个方向的配筋率不宜少于0.002。
4、混凝土板裂缝宽度
连续组合楼板负弯矩的开裂宽度，室内正常环境下不应超过0.3 mm，室内高温度环境或露天时不应超过0.2mm。
连续组合楼板按简支板设计时，支座区的负钢筋断面不应小于混凝土截面的0.2％；抗裂钢筋的长度从支承边缘起，每边长度不应小于跨度的1/4，且每米不应小于5 根。
5、端部构造
（1）组合楼板在钢梁上的支承长度不应小于75mm，在混凝土梁上的支承长度不应小于100mm。当钢梁按组合梁设计时，组合楼板在钢梁上的最小支承长度应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的构造规定。
图2 组合楼板的支承要求（括号内数字用于混凝土梁上）
（2）组合楼板与梁之间应设有抗剪连接件。一般可采用栓钉连接，栓钉焊接应符合现行国家标准《栓钉焊接技术规程》CECS226的规定。
（3）栓钉的设置应符合以下规定。
1）栓钉沿梁轴线方向间距不应小于栓钉杆径的6倍，不应大于楼板厚度的4倍，且不应大于400mm；栓钉垂直于梁轴线方向不应小于栓钉杆径的4倍，且不应大于400mm；2）栓钉中心至钢梁上翼缘侧边或预埋件边的距离不应小于35mm，至设有预埋件的混凝土梁上翼缘侧边的距离不应小于60mm；3）栓钉顶面混凝土保护层厚度不应小于15mm，栓钉钉头下表面高出压型钢板底部钢筋顶面不应小于30mm；4）当栓钉位置不正对钢梁腹板时，在钢梁上翼缘受拉区，栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的1.5倍，在钢梁上翼缘非受拉区，栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的2.5倍；栓钉杆直径不应大于压型钢板凹槽宽度的0.4倍，且不宜大于19mm；5）栓钉长度不应小于其杆径的4倍。
（4）当组合楼板在与柱相交处被切断，且梁上翼缘外侧至柱外侧的距离大于75mm时，应采取加强措施。
图3 柱与梁交接处的压型钢板支托构造
6、楼板开洞
组合楼板开圆孔孔径或长方形边长不大于300mm时可不采取加强措施。组合楼板开洞尺寸在300mm以上时，应采取有效加强措施。如在洞边设置角钢或附加钢筋等。当组合楼板并列开有一个以上洞口，且两洞口之间的净距小于相邻两洞口宽之和时，应验算洞口间板带的承载能力，并根据计算结果采取相应的加强措施。
7、防火要求
组合楼板的耐火等级应根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）中的有关条文确定。楼板的耐火极限见表1。组合楼板当耐火极限为1.5小时时的厚度不能满足图3中的要求时，应采用相应的防火保护措施。
表1 楼板的耐火极限（小时）
图4 耐火极限1.5小时的组合楼板构造要求
四、结束语
组合楼板有诸多优点当然也有缺点，如压型钢板与混凝土两者的粘结较差，需借助各种形式的剪力连接件，组合楼板下表面凹凸不平，对住宅及办公楼等建筑室内需要做吊顶等。
大量的实践证明，组合楼板结构体系能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能，作为一种新型的楼板结构形式，正被越来越多地应用到建筑结构中。
参考文献
1、刘维亚，张兴武等 型钢混凝土组合结构构造与计算手册 北京：中国建筑工业出版社，2004
2、钢与混凝土组合楼(屋)盖结构构造 05SG522
3、组合楼板设计与施工规范（CECS 273：2010）
关键词：压型钢板；组合楼板；应用前景；构造要求
Abstract: composite slabs with profiled steel sheet is a new type of composite structure, this paper introduces the composite slabs with profiled steel sheet in city construction in the application, and describes its structural requirements.
Keywords: steel plate; composite slab; application prospect; construction requirements
中圖分类号：TU756.4+4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、引言
一直以来，钢筋混凝土结构是我国建筑结构的主要形式之一，但随着建筑高度的不断增高和对建筑抗震性能要求的提高，钢筋混凝土结构的应用受到了较多的限制，而钢-混凝土组合结构凭其众多优点被越来越多的应用。
压型钢板组合楼板是指由压型钢板上浇筑混凝土形成的组合楼板。它可以结合两种材料的特性使其共同作用，发挥出良好的受力性能及变形能力。这种轻型楼板体系受力好、经济性高，在建筑结构尤其是超高层中广泛应用。
二、压型钢板组合楼板的类型
压型钢板组合楼板由压型钢板和混凝土板两部分组成，根据压型钢板是否与混凝土共同工作可分为非组合楼板和组合楼板两类。
（1）非组合楼板：指压型钢板仅作为混凝土楼板的永久性模板，不考虑参与结构受力的现浇混凝土楼板。非组合楼板中的压型钢板除满足施工荷载外，对板型无特殊要求，施工完成后，全部使用荷载均由混凝土承受。压型钢板只需进行施工阶段的强度和变形计算。
（2）组合楼板：指压型钢板除用作浇筑混凝土的永久性模板外，在使用阶段还充当板底受拉钢筋，即压型钢板与混凝土共同作用的现浇混凝土楼板。这种组合楼板中的压型钢板对板型有特殊要求，并且对耐久性和防火性也有要求。
三、压型钢板组合楼板的应用前景
压型钢板组合楼板在建筑结构中有以下优点：
（1）受力及抗震性能好。组合楼板体系充分发挥了钢板与混凝土两种材料各自的优点，在组合可靠的条件下，其整体性、刚度、承载能力及抗震性能较传统的装配式楼盖、现浇楼盖都要好，在跨度大或楼盖有较大开口而削弱楼盖整体性的结构中，压型钢板- 混凝土组合楼板可以发挥出其优越性能，增强结构的整体性及变形性能；
（2）施工工期短。压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板使用，取消了浇筑混凝土所需的模板、临时脚手架与支撑系统，免除了支模与拆模工序，大大加快了施工进度。另外，压型钢板可以直接作为浇筑混凝土及其它工种的宽广工作平台，各楼层可以同时施工，施工组织得当可以明显缩短施工工期。
（3）自重轻，节省材料。采用组合楼板降低了楼板的厚度，减轻了楼板自重，同时减少了钢结构梁柱的承载力，地基基础更经济合理。压型钢板作为混凝土板中的受拉钢筋使用，节省了板底受力钢筋，可仅在楼板支座处设置构造筋，既节约了钢筋用量也减少了钢筋铺设及绑扎的工作量。
（4）压型钢板组合楼板可以与钢梁或钢筋砼梁连接，连接较简便且易操作，不受梁形式的限制；采用深肋压型钢板，还可以省去组合楼板所需的次梁布置，在无需设支撑的情况下，板跨可达到6m，如果设置一定数量的临时支撑，跨度可达到9m。
（5）有效利用建筑使用空间。施工中可以既利用压型钢板的肋槽间布置各种管线，也可以在压型钢板的底面焊接架设悬吊管道和天花板吊顶的轻钢骨架，充分利用了楼层结构的空间。
（6）组合楼板的施工进度快，可使建筑物提前投入使用，缩短还贷时间，减少还贷利息，增加资金收入。组合楼板用在钢框架体系中，从一些统计资料中可以看出，考虑楼盖的空间作用时，主次梁的用钢量节省约18%左右，整体结构每平方米的用钢量节省约8%左右，同时结构的自重减轻，从而有利于基础的节约，降低了结构的整体造价，符合我国建筑结构的发展方向。
（7）压型钢板可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。
（8）与传统的木模板相比，压型钢板组合楼板施工时，减小了发生火灾的可以性。
综合以上优点可以看出，组合楼板在城市建设中会有广阔的应用前景。
三、组合楼板的构造要求
1. 压型钢板
1）组合楼板中采用的压型钢板的基板厚度不小于0.75mm，最好控制在1.0mm 以上。压型钢板应采用热镀锌钢板，不应采用电镀锌钢板，其双面镀锌层总含量应满足在使用期间不致锈损的要求，不宜小于150g/m2。
2）为便于浇筑混凝土，要求压型钢板平均槽宽不小于50mm，当在槽内设置圆柱头焊钉连接件时，压型钢板总高度（包括压痕在内）不应超过80mm。组合楼板中压型钢板外表面应有保护层以防御施工和使用过程中大气的侵蚀。
2. 组合楼板厚度
组合楼板总厚度h（板肋以上混凝土厚度+压型钢板高度）不应小于90mm，压型钢板板肋以上的混凝土厚度hc 不应小于50mm，同时兼顾设备管道的要求。
图1 组合楼板的厚度要求
3、配筋要求
以下情况组合楼板内应配置钢筋：
1） 连续板或悬臂板的负弯矩区应配置纵向受力钢筋；2） 在较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋；3） 当防火等级较高时，可配置附加纵向受力钢筋；4） 为提高组合楼板的组合作用，光面开口压型钢板，应在剪跨区（均布荷载在板两端L/4范围内）布置直径为6mm 间距150 至300mm 的横向钢筋，纵肋翼缘板上焊缝长度不小于50mm。5） 组合楼板应设置分布钢筋网，分布钢筋两个方向的配筋率不宜少于0.002。
4、混凝土板裂缝宽度
连续组合楼板负弯矩的开裂宽度，室内正常环境下不应超过0.3 mm，室内高温度环境或露天时不应超过0.2mm。
连续组合楼板按简支板设计时，支座区的负钢筋断面不应小于混凝土截面的0.2％；抗裂钢筋的长度从支承边缘起，每边长度不应小于跨度的1/4，且每米不应小于5 根。
5、端部构造
（1）组合楼板在钢梁上的支承长度不应小于75mm，在混凝土梁上的支承长度不应小于100mm。当钢梁按组合梁设计时，组合楼板在钢梁上的最小支承长度应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的构造规定。
图2 组合楼板的支承要求（括号内数字用于混凝土梁上）
（2）组合楼板与梁之间应设有抗剪连接件。一般可采用栓钉连接，栓钉焊接应符合现行国家标准《栓钉焊接技术规程》CECS226的规定。
（3）栓钉的设置应符合以下规定。
1）栓钉沿梁轴线方向间距不应小于栓钉杆径的6倍，不应大于楼板厚度的4倍，且不应大于400mm；栓钉垂直于梁轴线方向不应小于栓钉杆径的4倍，且不应大于400mm；2）栓钉中心至钢梁上翼缘侧边或预埋件边的距离不应小于35mm，至设有预埋件的混凝土梁上翼缘侧边的距离不应小于60mm；3）栓钉顶面混凝土保护层厚度不应小于15mm，栓钉钉头下表面高出压型钢板底部钢筋顶面不应小于30mm；4）当栓钉位置不正对钢梁腹板时，在钢梁上翼缘受拉区，栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的1.5倍，在钢梁上翼缘非受拉区，栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的2.5倍；栓钉杆直径不应大于压型钢板凹槽宽度的0.4倍，且不宜大于19mm；5）栓钉长度不应小于其杆径的4倍。
（4）当组合楼板在与柱相交处被切断，且梁上翼缘外侧至柱外侧的距离大于75mm时，应采取加强措施。
图3 柱与梁交接处的压型钢板支托构造
6、楼板开洞
组合楼板开圆孔孔径或长方形边长不大于300mm时可不采取加强措施。组合楼板开洞尺寸在300mm以上时，应采取有效加强措施。如在洞边设置角钢或附加钢筋等。当组合楼板并列开有一个以上洞口，且两洞口之间的净距小于相邻两洞口宽之和时，应验算洞口间板带的承载能力，并根据计算结果采取相应的加强措施。
7、防火要求
组合楼板的耐火等级应根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）中的有关条文确定。楼板的耐火极限见表1。组合楼板当耐火极限为1.5小时时的厚度不能满足图3中的要求时，应采用相应的防火保护措施。
表1 楼板的耐火极限（小时）
图4 耐火极限1.5小时的组合楼板构造要求
四、结束语
组合楼板有诸多优点当然也有缺点，如压型钢板与混凝土两者的粘结较差，需借助各种形式的剪力连接件，组合楼板下表面凹凸不平，对住宅及办公楼等建筑室内需要做吊顶等。
大量的实践证明，组合楼板结构体系能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能，作为一种新型的楼板结构形式，正被越来越多地应用到建筑结构中。
参考文献
1、刘维亚，张兴武等 型钢混凝土组合结构构造与计算手册 北京：中国建筑工业出版社，2004
2、钢与混凝土组合楼(屋)盖结构构造 05SG522
3、组合楼板设计与施工规范（CECS 273：2010）