Стальные панели для настила пола с опорой на фермы

Панели настила стального пола с опорой на фермы являются основным сборным компонентом для монолитных сталебетонных композитных полов. Они состоят из треугольной арматурной фермы (сформированной с помощью автоматической точечной сварки), интегрированной с постоянной или съемной нижней опалубкой. Во время строительства панель самостоятельно выдерживает вес влажного бетона и строительные нагрузки; После затвердевания бетона арматура фермы становится основной несущей сталью плиты, что устраняет необходимость в обширной обвязке арматуры на месте. Доступные в трех типах — съемная стальная опалубка, несъемная стальная опалубка и несъемная опалубка из неорганических плит — эти панели отвечают разнообразным требованиям проекта в отношении коррозионной стойкости, противопожарной защиты и стоимости. Они широко используются в высотных стальных конструкциях, подземных гаражах, тяжелых промышленных предприятиях и коммерческих мезонинных проектах LOFT.

Список стандартов соответствия

- Производство и приемка продукции: JG/T 368-2012 «Настил пола из стальных стержней»

- Атлас конструктивных решений: 22Г522-1 «Стальные стержневые ферменно-бетонные композитные плиты перекрытия»

- Нормативы по сборным конструкциям: T/CECS 1069-2022 «Технические спецификации по применению сборных настилов ферменного перекрытия из сборных стальных стержней».

- Стандарты прогиба и нагрузки плит: GB 50017 «Стандарт проектирования стальных конструкций».

Категории продуктов и область применения

Панели настила стального пола с опорой на фермы подразделяются на три стандартных типа в зависимости от метода снятия опалубки:

2.1 Тип съемной нижней опалубки из оцинкованной стали

Нижняя панель изготовлена ​​из оцинкованного стального листа S250GD+Z толщиной 0,5–0,7 мм. Ее снимают и восстанавливают после того, как бетон достигнет проектной прочности, что позволяет повторно использовать опалубку. Этот тип подходит для стандартизированных многоэтажных заводов и крупномасштабных повторяющихся мезонинных проектов; это снижает стоимость материала на плиту, а нижняя сторона получается гладкой, не требующей дополнительного выравнивания. 

2.2 Вариант постоянной нижней опалубки из оцинкованной стали

Нижняя панель изготовлена ​​из оцинкованной стали толщиной 0,6–1,0 мм, которая остается прочно заделанной в плиту перекрытия, чтобы предотвратить растрескивание при усадке. Подходит для высотных офисных зданий и складских помещений с большими пролетами, устраняет необходимость снятия и подъема опалубки, одновременно снижая риск протечек и растрескивания плит.

2.3 Вариант неорганической постоянной нижней опалубки

Заменяет оцинкованную нижнюю панель на фиброцементную плиту толщиной 8–12 мм или пеноцементный лист; узел соответствует стандартам негорючести класса А и не несет риска коррозии стали. Подходит для жилых помещений, закрытых аппаратных и полов, требующих высоких показателей огнестойкости; нижняя сторона панели допускает прямую штукатурку или подвеску потолка.

Заводские характеристики основных компонентов

3.1 Технические характеристики треугольной стальной арматурной фермы

Стандартная высота фермы: 70/90/100/120/150/180/200/270 мм; Общая толщина плиты = высота фермы + 30–50 мм верхнего бетонного покрытия. Стандартное межцентровое расстояние фермы – 200 мм; каждая панель обычно состоит из 3–4 ферм.

3.2 Технические характеристики основного материала оцинкованной нижней опалубки

- Базовая марка стали: S250GD+Z, Q235.

- Толщина базовой стали: 0,5 мм, 0,6 мм, 0,7 мм, 0,8 мм.

- Оцинкованное покрытие: Z120 г/м² (двустороннее) для внутренних помещений; Z275 г/м² (двусторонний) для прибрежных зон и зон с высокой влажностью

- Профиль панели: микроребристая структура со встроенными S-образными замковыми краями; стандартная эффективная монтажная ширина 576 мм и 600 мм.

3.3 Заводские стандарты сварки композитных материалов

Нижний пояс фермы соединен с нижней опалубкой контактной точечной сваркой; точки сварки располагаются равномерно с интервалом 50–75 мм с прочностью на сдвиг в одной точке ≥15 кН. Прожог нижней опалубки запрещается во избежание точечных вытеканий раствора при заливке бетона. Неорганическая нижняя опалубка крепится с помощью механических зажимов, а не высокотемпературной сварки. 

Список вспомогательных материалов и аксессуаров, которые можно приобрести на месте

4.1 Аксессуары для герметизации кромок

1. Кромки из оцинкованной стали Г-образной формы: толщиной 0,8–1,2 мм; используется для герметизации краев плит, проемов и консольных сторон, предотвращая перелив бетона и утечку раствора.

2. Торцевые плиты: Изготовлены из того же материала, что и нижняя опалубка; загерметизируйте полые полости на обоих концах фермы, чтобы предотвратить утечку раствора и потерю заполнителя.

3. Межпанельные уплотнительные ленты: вставляются в замковые соединения между нижними панелями для соблюдения допусков сборки и предотвращения просачивания раствора.

4.2 Аксессуары для крепления стальных балок

1. Шпильки с керамическим наконечником (шпильки с головкой): характеристики Φ16 и Φ19; приварены плавлением к полке стальной балки для облегчения передачи сдвига между плитой и балкой.

2. Поперечные анкерные стержни: выдвиньте на 50 мм за край плиты и прижмите к верху стальной балки, обеспечивая непрерывное совместное структурное воздействие на многопролетные плиты.

4.3 Вспомогательные материалы для конструкции пола

1. Армирование для предотвращения растрескивания: HPB300/HRB400 (Φ6–Φ8) с интервалом 200–250 мм; противодействует напряжениям, вызванным температурной усадкой бетона.

2. Распорки для кабелепроводов и опоры для арматурных стержней. Используются для позиционирования/поднятия трубопроводов MEP и поддержки арматуры в утолщенных участках плит, предотвращая провисание арматурных стержней.

4.4 Временные строительные элементы

1. Временные опорные балки и вертикальные стойки: устанавливаются при пролетах >3,3 м и снимаются после достижения бетоном необходимой прочности; не требуется для короткопролетных плит.

2. Встроенные подъемные петли: встроенные на заводе подъемные точки, совместимые с подъемом целых панелей башенным краном, предотвращающие деформацию во время подъема.

Сравнение поперечных характеристик четырех типов настила пола

Оценивая четыре основных инженерных параметра — поведение конструкции, возможность неподдерживаемых пролетов, затраты на рабочую силу и затраты на огнезащиту — панели настила стального пола с опорой на ферму сравниваются с системами настила открытого профиля, закрытого профиля и нелитыми (без композитов):

5.1 Структурные преимущества

1. Двунаправленная несущая способность: единственный сборный настил пола, который поддерживает монолитную двунаправленную несущую нагрузку; подходит для нерегулярных решеток колонн и больших консолей, превышающих 3 метра. Напротив, настилы с открытыми и закрытыми ребрами полагаются на стальной лист для однонаправленной нагрузки и не могут удовлетворить требования по проверке двунаправленной нагрузки.

2. Максимальный неопорный пролет. Серия TD поддерживает неопорные пролеты длиной до 6,0 метров, что значительно превышает пределы настилов с закрытыми ребрами (2,8–3,5 м) и настилов с открытыми ребрами (2,0–2,8 м), тем самым уменьшая необходимое количество первичных и второстепенных балок.

3. Виброустойчивость: имеет цельную железобетонную конструкцию с низкой амплитудой собственных колебаний; подходит для объектов с вибрационным оборудованием или складских полов с большой нагрузкой, гарантируя отсутствие расслаивания и растрескивания поверхности при длительном использовании.

5.2 Различия в строительстве на месте

1. Экономия труда: основная арматура на 100% изготавливается в заводских условиях, требуется только установка верхних распределительных стержней на месте; это сокращает трудозатраты на связывание арматуры на месте более чем на 70% и позволяет избежать распространенных проблем, таких как смещение арматуры или недостаточное бетонное покрытие, связанное с ручной обвязкой.

2. Сокращение количества опалубки и строительных лесов: несъемная нижняя опалубка заменяет деревянную опалубку; при пролетах ≤3,6 м не требуются строительные леса по всей площади, а многоэтажные стальные конструкции позволяют вести поэтапное непрерывное строительство, сокращая общий график на 30–50%.

3. Совместимость с инженерными сетями: треугольная ферма создает организованные открытые пустоты, позволяя водопроводным и электрическим линиям проходить горизонтально, не разрезая основную конструкцию пола; и наоборот, настилы с закрытыми ребрами или не заполненные бетоном настилы имеют ограниченное внутреннее пространство, из-за чего проходки под инженерные коммуникации могут нарушить поперечное сечение конструкции.

5.3 Огнестойкость и разница в стоимости

1. Собственная огнестойкость: несущая арматура полностью залита бетоном, что обеспечивает огнестойкость в течение 1,5–2 часов без необходимости нанесения огнезащитных покрытий на нижней стороне; настилы с открытыми и закрытыми ребрами требуют полного или частичного огнезащитного распыления, а стальные настилы без бетонного заполнения требуют заполнения из минеральной ваты, чтобы соответствовать стандартам.

2. Стоимость полного жизненного цикла: хотя цена за единицу голой панели выше, чем у настила с открытым профилем, совокупная стоимость проектов с большими пролетами на 8–12% ниже, чем у настила с закрытым профилем, и примерно на 15% ниже, чем у цельнометаллического настила без заливки - после вычета затрат на опалубку, строительные леса, огнезащитное покрытие и работу с арматурой.

5.4 Ограничения и решения на месте

1. Ограничение 1: Собственный вес отдельных панелей выше, чем у стандартного профилированного настила, что ограничивает количество панелей, которые можно поднять одновременно в высотных проектах. Решение: разрежьте панели на секции определенной длины и поднимайте их партиями в шахматном порядке, чтобы не нарушить общий график установки.

2. Ограничение 2: гибкость резки неровных углов и кромок ниже, чем у настила с открытым профилем. Решение: Выполните неравномерную резку на станке с ЧПУ на заводе, при этом на месте потребуется лишь незначительная обрезка.

Полностью автоматизированный стандартизированный производственный процесс

6.1 Входной контроль сырья

Проверка сертификатов качества арматуры и протоколов испытаний оцинкованного рулонного покрытия; провести выборочные повторные испытания предела текучести арматуры и адгезии оцинкованного покрытия. Отбраковывайте материалы, имеющие ржавчину, дефекты покрытия или деформацию; одновременно формировать производственные параметры раскроя и высоты фермы на основе строительных чертежей.

6.2 Выпрямление и резка арматуры с ЧПУ

Выпрямите спиральную арматуру до допуска по прямолинейности ≤2 мм/м и отрежьте панели до одинаковой длины (допуск по длине контролируется в пределах ±3 мм); располагайте верхние/нижние пояса и перемычки в отдельных зонах, чтобы избежать ошибок смешивания.

6.3 Профилирование оцинкованной базовой панели

После разматывания, правки и обеспыливания оцинкованная стальная полоса подвергается непрерывному формованию микроребер; края формируются в S-образные замковые соединения. Допуски по длине и ширине базовой панели составляют ±3 мм и ±2 мм соответственно; Плазменная резка проемов неправильной формы выполняется одновременно.

6.4 Автоматическая точечная сварка и сборка треугольных ферм

Расположите верхние и нижние пояса, используя двухколейную систему (отклонение центральной линии ≤±5 мм); автоматически подавать V-образные прутки через равные промежутки времени. Точечная сварка током высокой частоты (17–19 кА) и сварочным давлением (0,32–0,38 МПа) для исключения холодных швов и пережога арматуры.

6.5 Сборка фермы и нижней опалубки

Для позиционирования расстояния между фермами используются механические инструменты, а точечная сварка через определенные промежутки соединяет арматуру нижнего пояса с нижним стальным листом; панели нижней опалубки из неорганического материала крепятся с помощью скоб во избежание повреждения огнестойкой конструкции из неорганического материала.

6.6 Точная обработка концов

Установка торцевых заглушек и усиление крепления подшипников; усиление боковых кромок; установка дополнительного кольцевого армирования вокруг проемов для исключения риска растрескивания под напряжением на торцах.

6.7 Многоступенчатый заводской контроль качества

1. Визуальный осмотр: отсутствие отслоений оцинкованного покрытия, искривленной арматуры и проколов нижнего листа; отклонение плоскостности поверхности ≤5 мм на пролете 2 м.

2. Проверка размеров: 100% проверка высоты фермы (допуск ± 2 мм) и длины панели (допуск ± 3 мм).

3. Выборочные механические проверки: испытания на отслаивание сварных швов за смену; испытания на прогиб панелей перекрытия на партию.

4. Ремонт дефектов: нанесение ремонтной краски с высоким содержанием цинка на поцарапанные участки нижнего листа; Толщина сухой пленки ≥100 мкм.

6.8 Хранение, упаковка и транспортировка

Панели настила стального пола с опорой на фермы укладываются слоями на деревянную опору; установлены защитные кромки, предотвращающие ударные повреждения при подъеме; стопка оборачивается непромокаемой внешней пленкой; поставки включают сертификат соответствия, отчет о качестве материала и протоколы заводских проверок.

Ключевые механические параметры для технического выбора

1 неподдерживаемый чистый диапазон серии TD

2 Стандарт нагрузки и прогиба

Собственный вес (без бетона): 12-18 кг/м2 (TD70-TD120)

Временная нагрузка в офисе: 2,5 кН/㎡; Подвижная нагрузка склада: 3,0-5,0 кН/㎡

Временная нагрузка на пол для тяжелого оборудования: 6,0–10,0 кН/㎡ (усиленный)

Предел отклонения: ≤L/250 при нормальных условиях эксплуатации.

Многопролетное непрерывное увеличение диапазона: 15%-20%

Руководство по быстрому выбору

- LOFT-мезонины и многоэтажные офисы: TD70/TD90; общая толщина плиты 110–120 мм; пролет ≤3,6м; Предпочтительна несъемная стальная нижняя опалубка.

- Подземные гаражи и торговые центры: TD120/TD150; общая толщина плиты 140–160 мм; пролет 3,6–5,0 м.

- Промышленные установки и оборудование для тяжелых условий эксплуатации: TD180/TD200; индивидуальное расстояние между фермами (меньшие интервалы) для повышения местной несущей способности при сжатии.

- Жилые интерьеры и зоны повышенной огнестойкости: несъемная нижняя опалубка из неорганического волокна; соответствует требованиям пожарной безопасности класса А для внутренней штукатурки.

Часто задаваемые вопросы

В1: Будет ли нижний лист деформироваться или вздуваться во время заливки бетона?

Ответ: При соответствующем расстоянии между точками сварки вздутия не происходит. Заводское расстояние между сварными швами строго контролируется и составляет 50–75 мм, а микроребристая структура нижнего листа выдерживает боковое давление. Упругий прогиб возникает только в том случае, если пролет превышает предел для бесподпорной конструкции без временных опор; этого легко избежать, установив вертикальные опоры в соответствии со спецификациями.

В2: Требуется ли дополнительная антикоррозийная обработка оцинкованного покрытия нижней стороны плиты после снятия съемной нижней опалубки?

О: Нет. После снятия опалубки нижняя сторона плиты представляет собой необработанную бетонную поверхность без обнаженной стали, поэтому нет риска ржавчины. В отличие от несъемной стальной опалубки не требуется последующего антикоррозионного обслуживания.

Вопрос 3. Какова максимальная длина консоли и требуется ли дополнительное усиление?

A: Стандартные ферменные настилы допускают максимальную одностороннюю консоль длиной 3 метра. Для консолей высотой от 1,5 до 3 м просто увеличьте плотность верхнего распределения арматуры и добавьте краевую балку; увеличение высоты фермы не требуется. Для консолей, превышающих 3 м, требуются более высокие фермы, изготовленные по индивидуальному заказу, и наклонное анкерное усиление.

Вопрос 4: Какой тип нижней опалубки более прочный для прибрежных зон с солевыми брызгами?

О: Отдайте предпочтение использованию несъемной опалубки из оцинкованной стали Z275 (не требующей зачистки), поскольку покрытие выдерживает солевой туман более 2000 часов. Съемная опалубка запрещена для прибрежных проектов, подвергающихся воздействию сильного солевого тумана, чтобы предотвратить коррозию в точках крепления стальных балок после снятия; неорганическая несъемная опалубка не подвержена воздействию солевых брызг и пригодна для общего использования.

Вопрос 5: Что легче получить одобрение: чертежи стальных настилов пола с опорой на фермы или стального настила пола с закрытым профилем?

A: Стальные панели настила пола с опорой на фермы имеют более высокий уровень одобрения; они напрямую включены в атлас национального стандарта 22Г522, поэтому проектным институтам не требуется проводить дополнительную специализированную проверку конструкций. Напротив, профилированный стальной настил закрытого профиля требует отдельной проверки сопротивления скольжению сталебетона, а процесс утверждения планов этажей неправильной формы занимает больше времени.