装配式钢结构常用楼板选型及设计方法概述

江苏建筑

20

20

年第

6

期

（

总第

209

期

）

47

装配式钢结构常用楼板选型及设计方法概述

郭健

，

卞光华

，

董嘉林

（

江苏省建筑设计研究院有限公司

"

江苏南京

210019

）

［

9

要

］

楼盖为建筑提供了足够的平面内刚度

，

将协同整个结构工作

，

对建筑结构设计具有重大意义

0

随着装配式钢结构

建筑的快速发展

，

楼板施工成为制约装配式钢结构工程进度的关键因素

0

文章对装配式钢结构建筑常用的

3

种楼盖类型进

行了详细的介绍

，

深入分析了

3

种楼盖体系的优缺点及设计方法

，

对结构楼盖选用提出了相应的建议

，

为工程设计人员提供

了相应的思路和理论依据

0

［

关键词

］

装配式钢结构

；

组合楼板

；

桁架钢筋混凝土叠合楼板

；

楼板选型

；

设计方法

［

中图分类号

］

TU391.1

［

文献标志码

］

A

［

文章编号

］

1005-6270

（

20

2

0

）

06-0047-04

Overview

of

the

Selection

and

Design

Method

of

Common

Floor

for

Assembled

Building

with

Steel-structure

GUO

Jian

BIAN

Guang-hua

DONG

Jia-lin

(

Jiangsu

Provincial

Architectural

D&R

Institute

Co.,LtM,Nanjing

Jiangsu

210019

China

)

Abstract

:

The

floor

provides

enough

in-plane

stiffness

for

the

building,

and

it

is

of

great

significance

for

the

design

of

the

building

structure

to

coordinate

the

whole

structure.

With

the

rapid

development

of

assembled

building

with

steel-structure,

floor

construction

has

become

a

key

factor

to

restrict

the

progress

of

assembled

building

with

steel-structure.

In

this

paper,

three

kinds

of

floor

types

commonly

used

in

assembled

building

with

steel-structure

are

introduced

in

detail,

the

advantages

and

disadvantages

of

the

three

floor

systems

and

their

design

methods

are

analyzed

in

depth,

and

the

corresponding

suggestions

for

the

selection

of

structural

floor

are

put

forward,

which

provides

the

corresponding

ideas

and

theoretical

basis

for

the

engineering

designers.

Key

words

:

assembled

building

with

steel-structure

；

composite

slabs

；

composite

slab

with

steel-bar

truss

；

slab

selection

；

design

method

0

引言

我国正处于生态文明建设

、

新型城镇化战略布局的关

1

楼板选型要求

相较于整个建筑结构

，

楼板相当于水平隔板

，

能够给结

键时期

，

《

国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意

见

》

和

《

住房城乡建设事业

“十三五

”

规划纲要

》

提出将建筑

业工作重心放在推动建筑产业现代化

、

推动建筑节能与绿

构提供足够的平面内支撑

，

不仅可以将

载传给梁

柱，

保证抗侧力结构的

，

而且还影响建筑的使

建筑楼板选型

能

、

造价及施工工期

）

因此

，装配

具有重大工程意义

，

在

色发展

、

提高施工质量和安全水平

，强调大力发展装配式钢

时

，

应满足以下要求

〔

'

〕

：

结构建筑

，

促进建筑业持续健康发展

）

装配

建筑作为建筑工业化的一种形式

，

所占

比重逐年加大

，

大力发展装配式钢结构建筑是贯彻绿色生

（

1

）

的平

体

提供水平方向支撑

，

抵抗水平地震

作用和风荷载

。

随着经济的发展,多高层建筑日趋增多

，

水平

态发展理念的重要载体和抓手

）

对于装配式钢结构而言

，

的选型和设计尤为重要$

作用逐渐成

设计的重要因素

，

因此

，

建筑层数的增加要

求楼板必须具有足够的刚度

，

加强

的体工作性能

，

保证

对结构的安全性

、

大

）

因此

，

本文对装配式钢

结构在横向作用下不产生较大的变形和整体失稳破坏

）

结构建筑常用的

3

种楼板体系进

，

系统介绍了装

（

2

）

满足建筑使用功能

配式钢结构建筑楼板的选型要求和计算设

，

为工程

设计人员提供新的设计思路和理论基础

，

在

促

进了装配式钢结构建筑的发展进程

）

［

收稿日期

］

20

20

-

04

-

21

［

作

者简

（

3

健

,4

（

1976

-

）

,

!"

5

建筑设廿

67

院有限公

：

,

工学轉土

,

高级工

?

40

工程设计人员在选择楼板类型时

，应考虑到结构层高

以及楼层净高度

，

满足建筑设计的功能使用要求

$

选择合适

的楼板类型

,

可以减少梁截面尺寸

,

提高楼层净高度

，

增加

江苏建筑

2020

年第

6

期

（

总第

209

期

）

（

2

）

设计方

①

受力原理

）

2*

:压型钢板

、

混凝土和施工活荷载由压型钢板

承受

，

不设临时支撑

；

压型钢板按单向板计算

（

沿强边顺肋

使用空间

,

同时构件截面尺寸的减少

,

减轻了建筑的自重

,

利于结构抗震

$

方向

），

强度和

性方

，

（

垂直肋

）

（

3

）

具有良好的经济性能

楼板在选型时，

除了安全性以外

，

经济性能也是重要因

，

也不进行抗剪等其它验算

$

使用阶段

，

压型钢板

、

混凝士

％

、

栓钉

、

板上铺装吊

顶和使用

素,

在满足防火

%

隔音的基础上

,

楼板的设计还应方便于设

备管线的铺设

，

建筑成本

$

型板和

同承担

，

压型钢板

的作用充当底部受拉钢筋使用

$

当压型钢板上

厚度

（

4

）

工的简便性,

便于快速施工

结构建筑工业化程度较高

，

结构构件的加工

为

50

mm-100

mm

时

，

组合楼板可沿强边

（

顺肋

）

方向按单

向板计算不考虑弱边方向的正负弯矩

，

当型板上的混

凝土厚度大于

100

mm

,

应根据有效长比按

《

组合楼板设

和制作均在工厂完成

，

现场直接拼装

。

因此

,

楼板选择时尽

量选择免支模楼板

，

楼板支模

％

的

，

尽

可能减

少楼板的施工工期

，

从而提高建筑的施工速度$

计与施工规范

》

5.1.3

条计算

$

②

构造要求

2

常用楼板体系类型

楼板的选型要求

可以

，

压型钢板厚度不应小于

0.75

mm

,

板顶以上混凝土厚

结构楼板的

、

施工简便以及功

度不小于

50

mm

,

总厚度不小于

90

mm

；

连续组合板按简支

选择不仅要考虑其安全性

，

还

板设计时

，

抗裂

的截面面积不应小于混凝土截面面积

的

0.2%

；

当压型钢板的承载能力不足时

,

可在板下部凹槽

沿顺肋方向内配置受拉钢筋

。

为阻止压型钢板与混凝土之

能性要求

$

，

在装配式钢结构建筑中

，

常用的楼板体系类型主

要有:

型

板

合楼板

、

楼

板

合楼板以及

间的滑移

，

在组合楼板的端部均应设置栓钉

。

③

设计步骤

，

见图

3

合楼板

$

2.1

型

板

合楼板

（

1

）

型

板

合楼板是

型

板

设在

梁上

，

通过栓钉穿透焊接于钢梁

。

根据压型钢板截面形式的不同

,

可将压型钢板分为开口型

、

缩口型和闭口型

，如图

1

所示

$

合板

2

$

组合楼板中的

型钢板不仅可以作为永久性模板

,还

可以代替板底受拉钢筋

，

与混凝土共同工作

$

因此

，

压型钢

板组合楼板有以下特点叫见表

1

图

3

压型钢板组合楼板设计步骤

2.2

图

1

压型钢板类型

楼

板

合楼板

（

1

）

楼

板是

楼板

的

在

加

桁架,并将钢筋桁架与镀锌压型钢板连接成一体,

上部浇筑

，

楼板

$

4

$

根后期要求

，

底部钢模板可以作为永久性板

,

也可

后期拆除

，

仅

在

作为临时模板

$

因此

，

楼

承板

图

2

压型钢板组合楼板

特点

2

所示

）

3*

$

目前

，钢筋桁架楼板已经在多层厂房

、

多高层钢结构

表

1

压型钢板组合楼板特点

描述

优点

1

）

压型钢板作为模板

，

节省了大量的模板和支撑;

2

）

压型钢板轻便

，

堆放

、

运输、

及安装便捷

；

3

）

使用

型板

，

减少了

用

安

；

4

）

刚度大

，

节省

用

，

减轻自重

；

5

）

利于设备管线布置

，

装修方便

；

6

）增强钢梁侧向支撑的稳定

。

镀锌压型钢板造价高

，

经济效益不显著

；

压型钢板板肋高

，

限制了板厚和建筑净高

，

不宜在高层及超高层建筑使用

，

且板底呈波浪

，

双刚度一致

，

抗震性能差

，

易造楼板开裂

江苏建筑

20

20

年第

6

期

(总第

209

期

)

49

图

4

钢筋桁架楼承板组合楼板

办公

、

酒店

、

住宅建筑、

超高层钢结构建筑

、

不规则楼面

(

圆

形

、

椭圆

、

其它形状

)

钢结构建筑、

降板结构

、厚板结构、

钢筋

混凝土结构广泛使用

$

(

2

)

设计方法

(

1

)

特点

桁架钢筋混凝土叠合板在预制板内铺设了叠合楼板的

①

受力原理

&

2

'

当钢筋桁架楼承设有临时支撑时

，与普通现浇混凝土

底部受力钢筋和桁架钢筋

，

在施工现场通过后浇混凝土叠

合而成的楼板

。

如图

6

。

楼板基本相同

；

不设临时支撑时

,

施工阶段

,

钢筋桁架楼承

板自重

、

混凝土重量及施工活荷载全部由钢筋桁架承受

;

使

预制底板可作为施工阶段的永久性模板

，

桁架钢筋可

增加叠合面的抗剪及整体刚度

。

因此

，

桁架钢筋混凝土叠合

用阶段

，

钢筋桁架架上下弦杆

，

可作为混凝土中配置的上下

受力钢筋与混凝土共同工作

，

不考虑钢筋桁架整体

、

桁架腹

楼板特点见表

5

。

(

2

)

设计方法

杆及底模的作用

’

②

构造要

钢筋桁架楼承板组合楼板的构造要求见表

3

、

表

4

。

①

受力原理

当桁架钢筋叠合板设有临时支撑时

，

与普通现浇混凝

土楼板基本相同

；

不设临时支撑时，

施工阶段

，

预制板自重

、

③

设计步骤

，

见图

5

。

2.3

桁架钢筋混凝土叠合楼板

混凝土重量及施工活荷载全部由预制板承担

；使用阶段

：

当

现浇层混凝土强度尚未达到设计值时

，

荷载

钢筋

表

2

钢筋桁架楼承板组合楼板特点

特点

描述

1

)

钢筋桁架与镀锌底板结合

，

结构受力更加合理

，

楼板整体性能更优越

；

2

)桁架钢筋工厂机械化生产

，

优点

底板作为模板

，

免去支模

、

拆模

、

钢筋绑扎等工序

，

施工

，

施工

工混凝土保护层厚

；

3

)板底平整度

、

楼层净高有保证

；

，施工质量有效提高

。

4

)

楼板

弊端

，

抗震性能优越

；

5

)

运输和吊装过程易损坏和变形

。

表

3

钢筋直径要求

板钢筋类别

桁架高度

/mm

)

直径

/mm

弦杆钢筋

"

6

"

4

腹杆钢筋

支座水平钢筋

!

100

"

10

"

12

"

12

>

100

支座竖向钢筋

!

100

表

4

配筋要求

类型

组合板在支座处设计成连续板

板在支

要求

支座负筋按计算确定

，

并满足锚固要求

钢筋桁架上弦部

位应

配置构造连

接

钢筋

，

且伸入

板内长度

"

1.6

倍锚固

长度和

300

mm

，

配筋

"

$

8@200

设计

支板

钢筋桁架下弦部

位

应按构造配置

"

$

8@200

的连

接

钢筋

，

且伸入

板内长度

"

1.2倍锚

钢筋桁架

板

固

长

300

mm

板底

垂

直于下弦杆方向应按

《

混凝土结构设计规

范

+

GB50010

规定配置构造

分布

钢筋

较大集

中

线

荷载部

位

按现

行国家标准

《

混凝土结构设计规

范

》

GB50010

设置

附

加钢筋

50

特点

描述

江苏建筑

表

5

桁架钢筋混凝土叠合楼板特点

2020

年第

6

期

(

总第

209

期

)

1

)便于摆放受力钢筋及水电预埋件

，

避免施工过程中的二次开孔、

开槽

；

2

)桁架钢筋提高了叠合板的

度和新旧混凝土的粘结力

，

整体工作性能较好

；

3

)

预制底板当板

，

免去支模、

拆模工序

，

降低安全风险

；

4

)预制底板工厂加工

，

机械化程度高

，

构件质量得以保证

，

且不受季节影响

。

弊端

自重

、

运输易折断

;

运输易受限

。

表

6

钢筋桁架的布置要求

布置要求

要点说明

1

2

3

沿短暂设计工况主要受力方向布置

(

沿主要受力方向布置

)

增加预制板在短暂工况

(

制作

、

运输、

吊装等

)

作用下的

度

距板边不应大于

300

mm

,

桁架间距不宜大于

600

mm

下弦钢筋埋入桁架预制板的深度不应小于

35

mm

钢筋桁架上弦钢筋露出桁架预制板的高度不宜小于

45

mm

考虑了受力

、

吊装

、

施工等因素

4

表

7

配筋要求

钢筋

要求

弦杆

腹杆

直径不小于

8

mm

直径不小于

4

mm

直径

宜小

8

mm，

间

距

宜

250

mm

垂直于附加钢筋

，

直径不宜小于

6

mm

,

间距不宜大于

250

mm

双向通长配筋

，

直径不宜小于

8

mm

,

间距不宜大于

200

mm

附加钢筋

横向钢筋

后浇层内钢筋

3

结语

本文通过对装配式钢结构建筑楼板选型要求及常用楼

板类型的特点和计算方法进行了分析

，

得出以下结论

：

(

1

)

装配式钢结构楼板的选型在保证有足够平面刚度

的同时

，

图

6

桁架钢筋混凝土叠合楼板

桁架自重

、

预制层自重

、

叠合层自重以及施工活荷载

，全部

求

&

(

2

)

建筑

、

本

、

施工

、

等

要

钢板

合楼板

、

钢筋桁架楼承板

由钢筋桁架以及预制板承担

，

楼板按照简支构件计算

；

当现

浇层混凝土强度达到设计值

，

荷载由楼板全截面共同承担

，

受力按照整体结构进行计算

，

此时的荷载主要包括预制构

合

楼

板

和

桁

架

钢

筋

混

凝

土

叠

合

楼

板

的

，

3

楼

板

本

质上是对现浇楼板的重大改进

，

在实际工程中

，

应根据建筑

类型及形式选择适合的楼板

，

对于公共建筑或后期装

修的建筑

，

建议选用钢筋桁架楼板组合楼板

；

对于毛坯交

的

等工

，

建

桁架钢筋混凝土叠

合楼板

件自重

、

叠合层自重

、

面层

、

吊顶等自重以及本阶段的使用

活荷载

。

②

构造要求

型钢板组合楼板

&

(

3

)

总结

钢

板

合楼板

、

钢

筋

桁架

楼

板

桁架钢筋混凝土叠合楼板构造要求见表

6

和表

7

。

③

设计步骤

'

4

)

，

见图

7

。

合楼板和桁架钢筋混凝土叠合楼板的

本

和

同阶段

的受力特点及设计方法

，

为工程设计人员在装配式钢结构

楼板设计时提供了设计

参考文献

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[J].

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,

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103.

图

7

桁架钢筋混凝土叠合楼板设计步骤