4.2.1 概述
1)概念
钢筋桁架混凝土叠合板最早起源于德国,它与钢筋混凝土叠合板一样由预制底板和后浇层组成,不同之处在于预制底板除正常配置板底钢筋外,还配有突出板面的弯折型细钢筋桁架,如图4.10所示。该桁架将混凝土楼板的上下层钢筋连接起来,组成能够承受空间荷载的空间小桁架,后浇层混凝土成型后,空间小桁架成为混凝土楼板的上下层配筋,承受后期的各项使用荷载。与钢筋混凝土叠合板相比,这种叠合板钢筋间距均匀,混凝土保护层厚度容易控制,且由于腹杆钢筋的存在,对新旧混凝土起到了约束作用,使其具有更好的整体工作性能。
图4.10 钢筋桁架混凝土叠合板
德国是钢筋桁架混凝土叠合板生产与应用水平较高的国家。德国的钢筋桁架混凝土叠合板的厚度一般多在180 mm以上,250 mm厚的也很常见,并且桁架钢筋有很高的外露高度,预制底板如图4.11(a)所示。叠合板桁架钢筋有四大作用:①增加预制板在第一受力阶段的刚度;②增加新旧混凝土叠合面的抗剪强度;③用作吊装时的“吊钩”;④支撑上部钢筋网。我国的钢筋桁架混凝土叠合板厚度多在130 mm左右,多为60 mm预制底板[图4.11(b)]+70 mm后浇混凝土层,叠合板的钢筋桁架在底板外露40 mm左右,钢筋桁架高度小,对底板刚度贡献很小,吊装也不方便,需要单独设置吊钩,但用于常规居住或办公建筑的叠合板,不配抗剪钢筋的叠合面仍可满足受剪计算要求。
图4.11 中德钢筋桁架混凝土叠合板对比
2)特点
叠合板具有标准化程度高、质量有保证以及生产方便快捷等优点,此外,钢筋桁架混凝土叠合板因其本身结构还有独特的优点:
①结构安全可靠。混凝土叠合层浇筑后,腹杆钢筋的存在使得叠合层与预制底板紧密相连,提高新旧混凝土结合面的抗剪性能与整体性,减少叠合面粘结滑移的可能性,如图4.12所示。
②施工方便快捷。在施工阶段,桁架的上弦钢筋可充当横向钢筋绑扎时的支架,施工方便。同时,预制底板充当了后浇层混凝土的模板,减少了支模、拆模等工序,提高了施工速度。
③经济效益提高。桁架钢筋的存在提高了预制底板的刚度,使其在施工阶段除了预制底板两端距板边500 mm处设置两道支撑以外(图4.13),跨中支撑间距为1.5 m左右,相对于现浇楼板跨中支撑间距(1 m左右)而言,可以减少支撑设置的数量,节省一定成本。预制底板在工厂标准化生产,尺寸和材料的改变均由厂家负责,可进一步降低成本,提高经济效益。
图4.12 钢筋桁架混凝土叠合板示意图
图4.13 钢筋桁架混凝土叠合板支撑设置
钢筋桁架混凝土叠合板也存在一些问题:
①大尺寸预制板吊装运输困难,只能拆分成若干便于运输的小尺寸预制板,这就出现了相邻预制板拼缝处可能出现裂缝的问题。
②叠合板分布筋的有效高度与现浇板相比有所减小,其双向受力性能以及按现浇计算的双向受力公式是否可靠还有待研究。