轻型板材在夹层楼板中的应用及各项性能浅析

蒋 辰

(天津城铁港铁建设有限公司，天津 300042)

1 背景

夹层作为一种外来的设计模式，近年来在国内逐渐应用到既有工业建筑改造、商业空间重新分配利用以及公寓开发等多个领域。夹层通常设置在层高为3.6 m～5.2 m的垂直空间，在既有建筑结构固定的条件下利用柔性次结构来实现高层高空间的丰富变化。

夹层的设置属于运用新技术、新材料将建筑资源有效整合，其承重结构多采用钢结构，具有自重轻、抗震性能好的优点。钢结构通过和主体结构进行柔性连接，不改变主体结构刚度。而且采用钢梁能有效降低梁的高度，为上下层空间提供更多的净空以提升使用舒适度。传统的钢筋混凝土板由于自重较大、易开裂、现场湿作业量大等特点并不适用于夹层楼板。针对此类建设项目，轻型板材的应用具有重要的现实意义。

本文针对钢结构夹层对钢骨架轻型板及纤维水泥压力板两种常用轻型板材进行了各项基本性能分析。

2 板材基本性能

钢骨架轻型板由北京天基新材料股份有限公司研发制作并申请多项国家专利，又称天基板。其芯材核心技术为膨石，具有轻质、高强、耐火、保温、隔声、泄压等特性。同时板材采用冷弯薄壁型钢作为主肋、副肋、端肋等主要受力部件；钢丝网作为板的受力筋及分布筋[1]。

纤维水泥压力板是以天然纤维和水泥为原料，经制浆、成型、切割、加压、养护而成的一种新型建筑板材。它是以硅质和钙质材料为主要基材，以纤维素纤维增强材料，外掺其他辅助材料，属于新一代绿色建材，在优良的防潮、防火性能基础上独具环保功能。

两种板材均广泛用于各类工业厂房、大型仓储、房屋夹层的屋面板、楼板及墙板；可以与混凝土结构、钢结构配套使用。具有轻质、高强、防水、防腐、防火、幅面大、加工性好、提高施工效率等优点。经7 000 t平板油压机加压的板材，不仅强度高，而且不易变形、翘曲。

3 板材性能对比分析

3.1 连接特性

钢骨架轻型板主要部件采用冷弯薄壁型钢，可以与钢结构之间通过角钢焊接连接。钢骨架轻型板为单向受力构件，其受力边搭在同钢梁焊接的角钢上，非受力边不与钢结构直接连接，楼板四边同钢梁之间的缝隙通过水泥砂浆填平，连接节点如图1所示。该种连接方式可以有效传递楼板上所受荷载，但存在个别板缝过大现象，与钢结构的距离存在下料偏差[2]。

纤维水泥压力板可根据需求制作大板材及小板材，加工成任意尺寸。其安装属于干作业方式，板材与钢结构之间用自攻钉固定。板材尺寸更好控制，板缝较小龙骨与板材的安装施工简单，速度快，节省工期，可根据实际情况进行锯切。

3.2 板厚度

由于夹层上下层净空均小于正常楼层净空，且上下层均存在管线安装问题，所以如何在有限的净空内实现管线的铺设以及通过更大的挑空提供更舒适的办公、娱乐及居住环境，是需要重点考虑的一个问题。

在钢梁高度固定的情况下，夹层板下线管埋设空间=梁高-面层做法-板厚，如图2所示。

轻型楼板的营造做法较传统混凝土楼板无需进行水泥砂浆找平，从而赢得了较小的面层做法厚度。通过咨询调研多个厂家，钢骨架轻型板的最小板厚可以设计为60 mm，夹纤维水泥压力板最小板厚可以设计为20 mm，均小于传统混凝土板80 mm厚度。以上两点均使得轻型楼板赢得更大的跑管空间优势[3]。

3.3 成本控制

传统混凝土楼板由于自重较大，对钢梁要求较高，增加用钢量，且施工周期长、支模费用高，相比较轻型屋面板安装迅速，节约施工时间。综合比较用钢量、营造做法、施工周期、板材成本等多方面的造价如表1所示，轻型屋面板综合造价较低。

笔者通过走访调研多个建筑工地，了解到钢骨架轻型板对劳动力需求量大，对于钢结构施工，诸如30 m2～40 m2的施工作业需要7人左右才能完成。而水泥压力板通过干作业施工，龙骨与板材的安装施工简单，速度快，施工周期短，且施工幅面大、施工节省时间[4]。核算两种板材对应的钢结构及板材施工量，可以得出，采用钢骨架轻型板造价为每平方米892元，采用水泥压力板造价为每平方米715元。

3.4 综合比较

通过以上几点特性对比，以30 m2～40 m2施工作业为基础，笔者汇总表格，如表1所示。

表1 钢骨架轻型板和水泥压力板对比表

4 结语

本文主要探讨了钢骨架轻型板及水泥压力板的各方面性能，其中钢骨架轻型板和水泥压力板的基本性能均能满足受力及正常使用需求，且较传统混凝土楼板在各方面性质均有较大提升。在此基础上，水泥压力板施工速度快，工程造价低廉，且有利于管线的铺设，因此综合比较之后，水泥压力板为优先选择。