新型W型压型钢板应用综述

发表时间:2021/6/18   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:徐丽萍
[导读] 摘要:土木工程作为最古老的专业之一如今依然保持强大生命力,其中最重要的原因就是建筑材料的不断更新升级。
        聊城大学  山东省聊城市  252000
        摘要:土木工程作为最古老的专业之一如今依然保持强大生命力,其中最重要的原因就是建筑材料的不断更新升级。压型钢板的研究和使用,给建筑施工带来许多的便利。作为压型钢板的一类,W型压型钢板在具有压型钢板所有优势的同时,还可以实现标准化制作便于建筑结构设计以及现场安装。其独特的W型横截面还便于现场水、电、暖通、通信、通风等管线安装。本文详细介绍新型W型压型钢板作为组合楼板的使用情况,希望以此为基础,可以为W型压型钢板的应用创造更多可能。
        关键词:W型压型钢板;组合楼板;自攻螺栓连接;胶结
        0引言
        随着我国经济建设的迅猛发展,可持续发展战略的实施,人们对建筑结构以及建筑节能的要求越来越高,要求建筑结构造价合理,结构性能好,并有利于环保。而压型钢板由于其具有很多优点,作为现代建筑中重要的结构件,在具有强度高、韧性好、加工制作方便、易于实现工业化生产、标准化制作,可再生重复利用等钢结构共有优点外,还具有用钢量少、自重轻、运输便利、抗震性能好、环保节能等一系列冷弯薄壁型钢的特有优点[1]。
        1 w型压型钢板简介
        现阶段在普通气候环境中,主要选择热镀锌钢板作为压型钢板的基板。本文讲述的压型钢板采用热镀锌冷轧薄钢板为基板材料,压型钢板的命名是以横截面板型命名的,新型W型压型钢板横截面如图1所示。新型W型压型钢板经镀锌或镀锌后被覆彩色涂层再冷加工辊压成型的波形板材,具有良好的承载性能和抗大气腐蚀能力。
       
        图1 新型W型压型钢板横截面图
        2应用
        目前w型压型钢板的使用大多是作为组合楼板来使用。组合楼板的一般分为三种形式,一种是通过在压型钢板的凹凸部分加入添加料,压型钢板与添加料共同作用,形成组合楼板;另外一种是板与板通过自攻螺栓连接。压型钢板表面并不平整,在应用时需要进行找平,因此需要其他板材进行调整,压型钢板与其他板材通过自攻螺栓连接,共同承担荷载,形成组合楼板。第三种是压型钢板通过与其他板材进行胶结,形成共同作用的组合楼板。
        2.1压型钢板-混凝土组合楼板
        压型钢板-混凝土组合楼板是指在压型钢板上浇注混凝土并通过相关构造措施使压型钢板与混凝土二者组合形成整体工作的受弯构件,简称组合板[2]。而压型钢板-混凝土组合楼板的发展也经历了实践与探索的过程,最开始投入使用的组合楼板是将压型钢板与混凝土板单独设计,并没有考虑它们之间的组合作用,后来设计人员意识到组合楼板设计应该充分考虑两种材料各自的优势,利用压型钢板优越的抗拉性能以及混凝土优越的抗压性能,使得两种材料协同工作[3]。W型压型钢板-混凝土组合楼板是在压型钢板上直接浇筑混凝土而制成的组合楼板,依靠剪力连接件、钢板凹凸肋与混凝土形成整体而共同受力和协调变形的一种组合楼板体系[4]。并且W型压型钢板作为永久模板在同等厚度楼板的情况下有效减少了混凝土的用量。
        2.2压型钢板-稻草板组合楼板
        压型钢板通过自攻螺栓与其他板材连接,形成组合楼板。根据板材的不同,形成的组合楼板具有不同特点。压型钢板-稻草板组合楼板,稻草板是以植物秸秆为原料,不添加粘结剂,不需要切割粉碎,直接在成型机内以加热挤压的方式形成密实的板坯,并在表面粘上一层“护面纸”而制成的新型环保建材,是一种实用性与经济性都相当好的建筑材料[5-6]。纸面稻草板具有强度良好、抗冲击能力、保温和隔音性能以及耐久性好的优点,并具有抗燃烧能力,能够满足建筑结构材料的主要性能要求.结合纸面稻草板在建筑工程中的应用和发展,形成一种新型组合楼板形式,即把建筑用纸面稻草板覆盖在压型钢板表面,两者之间用自攻螺钉连接,从而得到一种新型的压型钢板-稻草板组合楼板。
        2.3压型钢板-竹胶板组合楼板
        竹材力学性能优良,其静曲强度、抗压强度、抗拉强度以及弹性模量均优于一般的木材。在建筑领域,有关竹材的利用研究主要集中在竹材人造板[7]和竹材纤维复合材料这两方面。我国从 20 世纪 70 年代开始,就开展了竹材人造板方面的研究。南京林业大学、西北农林科技大学、中国林业科学研究院等高校、科研机构针对竹材的具体力学性能试验开发了一大批性能优良、用途广泛的竹材人造板,如竹胶合板、竹层积材、竹复合板、竹碎料板等。以竹质工程材料为基础的竹结构建筑在环保、施工、节能、抗震等方面都具有良好的优势[8]。多种截面形式的冷弯薄壁型钢与竹材人造板通过结构黏合剂或黏合剂 - 螺钉复合连接等方式复合成为钢 - 竹组合构件。组合构件通过刚性连接或其他可靠的连接方式构成梁柱框架结构形式或空间板式结构形式的竹结构建筑。研究表明,由竹材人造板与冷弯薄壁型钢组成的结构构件具有良好的组合效应,整体工作性能好,力学性能突出[9-10]。
        3结论
        1)W型压型钢板主要是作为组合楼板来使用,其中最常见的就是压型钢板-混凝土组合楼板,并且通过改变混凝土的类别,可以增加组合楼板的优越性。并且组合楼板能够有效降低结构自重,降低楼板厚度,增加楼层净高,提高居住舒适感。压型钢板-混凝土组合楼板的使用拥有广阔前景。
        2)W型压型钢板通过自攻螺栓与其他板材连接所形成的的楼板同样为组合楼板,这种组合楼板也具有一定的承载力,并且主要由压型钢板承担荷载。这种形式的组合楼板为新型环保建材的使用提供可行性,W型压型钢板本身就具有环保节能、减少现场施工废料的产生等一系列的绿色优点,两种板材的结合不仅具有巨大的经济效益,同时可以将节能减排,绿色环保落实到实处。
        参考文献:
        [1]张中权等。冷弯薄壁钢结构设计手册[M]。北京:中国建筑工业出版社,1996
        [2]薛建阳。钢与混凝土组合结构设计原理[M]。北京:科学出版社,2010。
        [3]孙岳阳。压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板正截面受弯性能研究[D]。南京航空航天大学,2016。
        [4]蔡飞,潘红霞.压型钢板—混凝土组合楼板抗弯承载性能分析[J].四川建筑,2008,28(2):148-151.
        [5] 张威振.稻草板的研究生产与应用[J].广东建材,2005(2):25-27.
        [6] 周定国,张洋.我国农作物秸秆材料产业的形成与发展[J].木材工业,2007,21(1):5-8.
        [7]韩健.我国竹材人造板发展回顾与展望[J].木材工业,2006,20(2):52-55.
        [8]赵仁杰,喻云水.竹材人造板工艺学[M].北京:中国林业出版社,2002:1-18.
        [9]李玉顺,单炜,黄祖波,等.压型钢板-竹胶板组合楼板的力学性能试验研究[J].建筑结构学报,2008,29(1):96-102,111.
        [10]李玉顺,张王丽,沈煌莹,等.复合胶结型压型钢板-竹胶板组合楼板受弯性能试验研究[J].建筑结构学报,2009,30(增刊2):176-181.
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