在建筑設(shè)計(jì)中,樓面板材料的選擇對(duì)建筑的功能性、耐久性和美觀性有著重要影響。鋼架結(jié)構(gòu)因其高強(qiáng)度和良好的抗震性能而成為樓面板的理想選擇,特別是在高層建筑中。為了實(shí)現(xiàn)最佳的結(jié)構(gòu)性能和經(jīng)濟(jì)效益,必須綜合考慮樓面板材料的力學(xué)性質(zhì)、成本效益以及施工便利性。使用輕質(zhì)高強(qiáng)的材料如碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)可以減輕樓板重量,降低基礎(chǔ)負(fù)荷,同時(shí)提高其承載能力和抗彎剛度。采用先進(jìn)的表面處理技術(shù)可以提高樓板的耐腐蝕性和耐久性,從而延長(zhǎng)建筑的使用壽命。
鋼結(jié)構(gòu)樓面板材料選擇
一、常見材料
- 壓型鋼板與混凝土組合材料
- 這是一種常見的選擇。先在鋼梁上鋪設(shè)壓型鋼板,將其與鋼梁焊接并使用栓釘固定,然后綁扎鋼筋,再澆筑混凝土,從而形成組合樓蓋。這種組合樓蓋具有較好的承載能力、強(qiáng)度高、整體性好的特點(diǎn),適用于各種鋼結(jié)構(gòu)建筑,特別是對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高的工業(yè)建筑、高層建筑等。而且壓型鋼板還可以作為永久模板,在施工過(guò)程中節(jié)省了支模的工序,縮短了工期。例如在一些大型的工業(yè)廠房建設(shè)中,由于需要承受較大的設(shè)備荷載和人員活動(dòng)荷載,采用這種組合樓蓋能夠很好地滿足結(jié)構(gòu)需求。
- 花紋鋼板
- 花紋鋼板表面有獨(dú)特的花紋,具有一定的防滑性能。它的優(yōu)點(diǎn)是自重較輕,安裝方便快捷,適用于一些對(duì)樓面平整度要求不是特別高的工業(yè)建筑,如一些簡(jiǎn)易的生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)等。不過(guò),花紋鋼板的隔音、隔熱性能相對(duì)較差,并且如果需要在上面進(jìn)行二次裝修或者敷設(shè)管線等操作會(huì)比較麻煩,因?yàn)樗谋砻娌黄秸?/li>
- 花紋鋼板和陶粒組合材料
- 這種組合結(jié)合了花紋鋼板的強(qiáng)度和陶粒的輕質(zhì)、保溫、隔音性能。陶粒的加入改善了花紋鋼板在隔熱、隔音方面的不足,使樓面板在具備一定承載能力的同時(shí),也能有較好的室內(nèi)環(huán)境性能。適用于一些對(duì)樓面功能有一定要求,既需要承受一定荷載,又希望有較好保溫隔音效果的建筑,比如一些小型的商業(yè)建筑或者多層住宅的局部樓面改造工程等。
- 水泥纖維板
- 施工簡(jiǎn)單且易切割,能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工。它的隔音效果較好,與建筑同壽命,二次裝修性能佳,綜合成本低,并且在施工過(guò)程中很少產(chǎn)生廢物,有利于環(huán)保。在一些對(duì)環(huán)保要求較高、需要進(jìn)行室內(nèi)裝修改造較為頻繁的鋼結(jié)構(gòu)建筑中比較適用,例如一些商業(yè)寫字樓、公寓等建筑。
- 鋼筋桁架樓承板
- 主要由鋼筋、鋼板和連接件組成,承載能力強(qiáng)、施工便捷、節(jié)約材料。
- 普通型鋼筋桁架樓承板:由主次梁和面板組成,次梁通常平行排列,形成連續(xù)的受力體系,適用于工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、大型商場(chǎng)等建筑。
- 組合式鋼筋桁架樓承板:由多根預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力鋼筋通過(guò)焊接或螺栓連接構(gòu)成,結(jié)構(gòu)更加靈活,可適應(yīng)復(fù)雜形狀的樓面設(shè)計(jì),如異形屋面。
- 鋼 - 混凝土組合樓承板:將鋼梁與現(xiàn)澆混凝土面板結(jié)合,既保持了鋼梁的承載性能,又利用混凝土的耐久性,適用于對(duì)樓面質(zhì)量要求高的工程。
- 輕型鋼結(jié)構(gòu)樓承板:采用輕質(zhì)高強(qiáng)度的鋼材,重量較輕,適用于樓層高度較高的建筑,減輕了建筑物自重,有利于抗震性能。
- 雙層或多層鋼筋桁架樓承板:在單層的基礎(chǔ)上增加層次,提高樓面承載能力,適用于大型公共建筑或超高層住宅。
- 帶肋樓承板:在面板上設(shè)置橫向或縱向肋骨,增強(qiáng)樓板的整體剛度,適用于需要較大跨度的場(chǎng)合。
- 預(yù)制裝配式樓承板:工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)快速安裝,縮短了施工周期,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
二、材料選擇需考慮的因素
- 建筑功能需求
- 如果是工業(yè)建筑,可能更注重承載能力和防火性能,那么壓型鋼板與混凝土組合材料或者鋼筋桁架樓承板中的適合工業(yè)廠房類型(如普通型鋼筋桁架樓承板)可能是較好的選擇。如果是商業(yè)建筑,除了承載能力外,可能還需要考慮樓面的平整性以便于商業(yè)布局和顧客活動(dòng),同時(shí)可能對(duì)隔音、二次裝修性能有要求,此時(shí)水泥纖維板或者鋼 - 混凝土組合樓承板會(huì)比較合適。
- 荷載要求
- 對(duì)于承受較大荷載(如重型設(shè)備、大量人員聚集等)的建筑,如大型工業(yè)廠房、高層寫字樓的底層商業(yè)部分等,需要選擇承載能力強(qiáng)的材料,像壓型鋼板與混凝土組合材料、鋼筋桁架樓承板等。而對(duì)于荷載較小的建筑,如一些輕型的商業(yè)店鋪或者小型倉(cāng)庫(kù),花紋鋼板等較輕的材料可能就能夠滿足要求。
- 施工條件和工期要求
- 如果施工場(chǎng)地狹窄,不便于大量材料堆放和現(xiàn)場(chǎng)加工,那么預(yù)制裝配式的樓面板材料(如預(yù)制裝配式鋼筋桁架樓承板)會(huì)比較合適,因?yàn)榭梢栽诠S預(yù)制好后直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝,減少現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量和時(shí)間。如果工期緊張,像壓型鋼板作為永久模板的組合樓蓋施工方式,由于其施工速度快,可以節(jié)省支模時(shí)間,是較好的選擇。
- 經(jīng)濟(jì)性
- 需要綜合考慮材料成本、安裝成本以及后期維護(hù)成本等。例如,水泥纖維板雖然材料成本可能相對(duì)較低,但其承載能力有限,如果為了滿足較高的承載要求而增加水泥纖維板的厚度,可能會(huì)導(dǎo)致成本上升,此時(shí)可能需要重新評(píng)估其他材料的綜合成本?;y鋼板的初始材料成本可能較低,但如果考慮到后期需要改善其隔音、隔熱性能而增加額外的構(gòu)造措施,總成本也可能會(huì)增加。
鋼結(jié)構(gòu)樓面板材料的環(huán)保性能
不同樓面板材料的成本對(duì)比
鋼結(jié)構(gòu)樓面板材料的施工速度
樓面板材料對(duì)建筑功能的影響