CCTV主楼组合楼板设计与施工
彭明祥许立山'马力
（1.中国建筑股份有限公司北京100020;2华东建筑设计研究院上海200002）
[要】CCTV主模组合模板面积约30万=”根据组合楼板在节点说计和施工的特殊性以及防火性能要求介绍压型钢板外现尺寸确定、屈服强度设计和表面防腐处理对组合楼板的允许承载力进行分析同时进行组合楼板的耐火设计和典型节点设计和施工结果表明通过深化设计和周密施工组织，工程按期完成保证了施工质量和 安全
[关键词】CCTV主楼：组合楼板：压型钢板：耐火设计
[中图分类号】TU755 [文献标识码]A
[文章编号 】1002-8498(2011) 02-0078-04
Design and Construction Technology of Composite Slabs in CCTV Main Building
Peng Mingxiang' Xu Lishan' Ma Li?
{ 1. China Construction Co. Lzd. Beijing 100020 China;2. Eae Chino Architectural Design & Research Isstizute Shanghai200002 China)
Abstract: The area of posite slabs is up to 30 million square meters in CCTV main building. Basedon the particularity of joint design and construction in posite slabs and requirements of fireproof performance some technologies are introduced ineluding outer size determination of profiled steel sheet design of yield strength and treatment of surface anticorrosion. Besides allowable bearing force ofposite slab is designed. Fire-resistant design is done. Therefore design and construction of typicaljoints are put forward. The results show that the engineering is aceomplished by adopting detail designand careful construction organization which can ensure the quality and safety of construction.
Key words: CCTV main building; posite slab; profiled steel sheet; fire-resistant design
根据设计要求施工中绝大部分压型钢板采用620mm如图1所示. 缩口板，肋高50mm，肋距155mm，有效覆盖宽幅
1工程概况
CCTV主楼地上结构楼板为组合楼板，混凝土其余楼层均为压型钢板，压型钢板设计为缩口型镀 强度等级为C30.除了3739层楼承板为钢板外，锌钢板（双面镀5%铝锌量为275g/m²），最小钢板屈服强度300N/mm²压型钢板肋高≤65mm-压型要求-压型钢板应满足施工阶段无支撑跨度下强度 钢板维修年限不小于50年满足使用期间不锈蚀的和度要求并取代使用阶段组合楼板全部的正弯矩钢筋，耐火性能依据键筑构件耐火试验方法》CB/T9978-2008检验满足2h耐火极限.
图1压型钢板断面尺寸Fig. 1 Section of profiled steel sheet
2）屈服强度
2压型钢板确定
针对设计用钢的屈服强度不小于300MPa的要求如采用较高强度的压型钢板虽有利于施工阶段 及使用阶段组合楼板的承载能力，但钢板的延伸率随强度的增加而降低从而导致作为压型钢板原材及组合楼板受力的不适用性，因为脆裂及瞬间破坏将可能发生在轧制成型和组合楼板受力过程中-因
1)外观尺寸
16%以上的原钢卷材. 此主楼压型钢板采用410MPa屈服强度，延伸率
3）表面防腐处理
根据英国国家标准钢结构防腐喷锌层厚度覆盖层规范3BS5493:Sec2:275g/m²的镀锌量在室内干燥环境下仅可以提供钢材40年以上的免维修年 限而相同涂布量的5%铝锌抗腐蚀性能几乎是一般热浸镀锌的2倍：为保证本工程压型钢板具备50年以上的免维修年限，采用ASTM/A875/ZGF275热漫镀5%铝锌（275g/m²）的表面处理.
3组合楼板的允许承载力分析
依据高层民用建筑钢结构技术规程3JGJ99-98有关组合楼盖的设计规定来校核组合楼板在使用阶段的允许荷载.由于本项目梁间距多在3m以内采用组合楼板设计压型钢板的用钢量基本按构载.组合楼板设计厚度为150mm，计算跨距为3m， 造要求控制设计除非跨距较大或有极大的设计荷允许挠度为L/360，计算可知：0.91mm厚组合楼板的允许总附加荷载设计值高达48.7kN/m²，而0.75mm组合楼板的允许总附加荷载设计值为 42.1kN/m²均满足活荷载4kN/m²的要求.
4组合楼板耐火设计
无论压型钢板的厚薄在2h耐火极限条件下，压型钢板各点的最终温度都将超过800℃.在高温下钢材的屈服强度被大幅折减趋近于零，已不能作 为组合楼板的抗拉构件，因此在板底不刷（或喷）防火涂料的状况下，在楼板下层适当的曝火深度位置添加适量的紧急耐火钢筋，防止压型钢板在高温熔化后肋槽内混凝土崩裂，设计在每个肋槽内设置1业8耐火钢筋（见图2）-由于该钢筋仅能顺槽布 置无法同另一个方向钢筋形成网片为防止混凝土浇筑过程中该耐火钢筋发生滑移利用拉钩将板面钢筋同耐火钢筋拉在一起拉钩的下料长度应满足耐火钢筋在压型钢板一侧的保护层厚度（15mm）.
图2耐火钢前示意Fig. 2 Refractory reinforcement
5压型锅板典型节点设计与施工
5.1压型钢板悬挑边缘节点
压型钢板垂直边梁悬挑时不采取任何加强措
施可挑出300mm，当平行于边梁悬挑时必须采用 L形边模并按照悬挑长度L选择加强措施，可分为以下情况：①L≤100mm边模厚度1.5mm时和100mm<L≤200mm边模厚度2.0mm时均不需要加强：②当200mm<L≤450mm时经计算需要采用L75×6作为悬挑梁承受上部荷载，200mm<L≤300mm时角钢间距 1 250mm;300mm <l. ≤ 450mm 2500mm;当=2.0mmL≤200mm时不需要角钢.做法如图3所示， Fig. 3 Joint of cantilever edge 图3悬挑边缘节点示意 5.2压型钢板开孔节点 假设开孔为矩形洞口（尺寸为短边a×长边b），根据开孔尺寸大小不同，分为以下不同情况进行加固 1）当a或b≤300mm时不需要采取任何加固措施，但为了保证润口周边压型钢板在浇筑混凝土时不下挠洞口处压型钢板在浇筑混凝土后切割. 2）当300mm<α或b≤750mm时需要在洞口四周增加补强钢筋，每侧补强钢筋截面面积不小于洞口截断钢筋面积的一半且不少于2Φ12洞口切割 方法同上（见图4a)- 3）当750mm<α或b≤1500mm时，需要在洞口四周增加角钢作为补强钢梁顺着压型钢板沟肋方向的角钢为主梁采用L75×6两端连接在结构钢梁上翼缘：垂直于沟助方向的角钢为次梁采用L63×6焊接在主梁角钢翼缘（见图4b）. 5.3压型钢板同钢柱交叉节点 本节点分为H形钢柱和箱形钢柱两类交叉节点H形钢柱因腹板两侧有凹槽压型钢板相交处需增加加劲钢板作为支撑，H形钢柱翼缘两端及箱形钢柱四周的压型钢板支撑则采取额外焊接L75×6的方法（见图5）- 5.4压型钢板同SRC柱交叉节点 SRC柱外侧为外包混凝土压型钢板无法直接支撑在SRC柱表面必须在混凝土浇筑前，在对应压型钢板下方做好预埋件用于焊接L75×6作为支 图4压型钢板开孔处理 Fig. 4 Opening treatment of profiled steel sheet 图5压型钢板同钢柱交叉节点Fig. 5 Crossing joint of profiled steel sheet and steel column 撑预埋件通常埋设于SRC柱角部，如角钢长度过 大根据本工程楼板荷载计算，应按照间距小于1000mm布置如图6所示. 图6压型钢板同 SRC柱交叉节点Fig. 6 Crossing joint of profield steel sheetand SRC column 5.5压型钢板同斜支撑交叉节点 由于斜支撑与组合楼板之间设计要求留有100mm空障，以防止斜支撑变形对组合楼板造成破 坏因此该节点做法可参考5.2节中关于压型钢板开孔的处理方法. 5.6压型钢板变标高处节点 压型钢板在变标高处可分为2种情况：①当楼板变高线平行于沟肋方向时在主次梁变高处需增 加混凝土边模挡板（见图7a)：当楼板变高线垂直于 沟肋方向时在主次梁变高处的主梁腹板上需增加L75×6作为压型钢板的支撑（见图7b）. 图7变标高处节点Fig. 7 Joints of varying height 5.7组合楼板同混凝土楼板相接 塔楼内有部分楼层为设备层，当设备荷载过大时局部采用素混凝土楼板因此组合楼板同混凝土楼板相接时除压型钢板一侧要封堵端部沟槽外， 楼板钢筋的衔接也需要特殊处理（见图8）.当增加板底钢筋与组合楼板钢筋直径相同时，可按1：6倾斜弯折处理 图8组合模板与混凝土楼板相接处理Fig.8 Connection treatment between posite slab and concrete slab 6组合楼板施工要点 6.1压型钢板排布 严格按照设计铺板方向进行深化设计板块单元的大小要满足跨度、安装和运输的要求，施工中按照编号在指定位置进行散板和定位板的直线度 为单跨最大偏差10mm，要求板的错口<5mm，检验合格后方可与主梁焊接- 6.2压型钢板固定 弧焊焊条为E4313或E4322，直径3.2mm.压型钢 压型钢板与钢梁连接为焊接.焊接采用手工电板端部焊接点应为直径15mm点熔合焊，焊点间距每肋一处-压型钢板侧向搭接于钢梁之上的熔焊间距≤900mm，每块压型钢板间固定采用专用的自攻螺钉最大螺钉间距为900mm 6.3压型钢板洞口制作 依据留洞图要求在压型钢板上放出定位线在洞口四周焊接边模，边模外沿尺寸为洞口尺寸，待混凝土楼板达到设计强度后进行洞口切割，切割可采用氧乙快割枪、电动全能切锯机或等离子切割机 切割，切割断面处做好镀锌处理. 6.4压型钢板临时支撑 依据高层民用建筑钢结构技术规程》有关组合楼盖的设计规定施工阶段允许无支撑跨距分析计算经计算得出单跨、双跨和多跨情况下允许无支撑的净跨距如表1所示. 表1不同厚度和跨数最大跨距 Table 1 The maximum span distance in different thickness mm钢板厚座 单跨 双蹄 多跨0.75 0.91 6 2 167 2 440 2 743 2 524 按照压型钢板无支撑跨距要求，对超过表1要求的部位在混凝土浇筑前在下一层楼板上做可调节脚手架支撑，可调脚手架通过支撑木方顶住压型钢板能准确调整临时模板的标高，保证压型钢板在混凝土浇筑前的挠度在设计范围之内，临时支撑的 上平面必须和钢梁上平面在同一标高，同一支撑面的次级支撑至少保留到混凝土楼板满足一定强度后再拆除支撑最大间距为1500mm. 6.5组合楼板钢筋施工 层建筑由于建筑倾斜使楼板产生较大板面内力因 1)CCTV主楼组合楼板钢筋设计不同于一般高此楼板钢筋设计为双层双向钢筋，钢筋间距布置密集且每个肋槽内设有耐火钢筋. 是非刚性楼层均在楼板上下层钢筋中央外筒柱范 2)楼层隔板作用加强钢筋无论刚性楼层还围内设置加强钢筋，钢筋在楼板中长度为1500mm，在外筒柱内为锚固长度L，布置在沿外筒柱四周同楼板相连处：外筒柱为纯钢柱时，无法进行锚固，采用钢筋连接器连接（见图9）- 图9加强钢筋与SRC外简柱连接构造Fig. 9 Conneetion between strengtheningreinforcement and SRC column 6.6组合楼板栓钉施工 为使钢梁与组合楼板能有效地协同工作，设置了抗剪连接栓钉，使栓钉杆承受钢构件与混凝土之间的剪力实现钢-混凝土的抗剪连接.栓钉与钢梁 7结语 参考文献： （上接第77页） 9结语 参考文献： 时，为穿透焊；当栓钉直接焊在钢梁顶面上，为非穿 连接采用栓钉焊机进行焊接，当中间夹有压型钢板透焊 栓钉规格均为619×110和19×90，材质为ML15屈服强度为240N/mm².栓钉最大构造间距200mm最小间距120mm.栓钉焊接后应进行弯曲 试验检查. CCTV主楼结构设计复杂，组合楼板节点形式多样在实施过程中通过细致的排板和合理的节点m的工程量对其他高层钢结构建筑的组合楼板设 深化设计以及周密的施工组织，顺利完成近30万计和施工有重要的指导和借鉴作用. [1]中国建筑科学研究院.GBS0010-2002混凝土结构设计规范 [s ]北京：中国建筑工业出版社 2002.[2]中治集团建筑研究总院.CECS273-2010组含模板设计与施[3]中国建筑科学研究院.JGJ99一98高层民用建筑钢结构技术 工规范[S]北京：中国计划出版社2010.[4]北京钢铁设计研究总院，G150017-2003钢结构设计规范 规程[s]北京：中国建筑工业出版社2008.[s]北京：中国计划出版社2003.[5]郭座林刘学武赵瑛，等.国家体育场铜结构安装方案研究[6]鲍广签漂国荣王宏，筹，现代大跨度空间钢结构施工技术 [J ].工技术 2006 35[ 12] :23-27.[J]. 钢结构 2005 20[ 1] :43-48. 合要求（见表1），上台顶的半径均符合要求，台顶与采空区顶板的接触良好. 采用堆台式混凝土支撑法对顶板相对较为完整、坚硬未场落或未完全塌落，采区空间比较大的“房柱式”采空区进行加固其效果显著-既保证了工程质量又节约了工程造价加快了工程进度.为类似采空区的治理提供了一条切实可行的途径. [1]建筑施工手册（4版][M]北京：中国建筑工业出版社，[2]中国建筑科学研究院，JCJ123-2000既有建筑地基基础加 2003.固技术规范[S]北京：中国建筑工业出版社2000.[3]四川省建筑科学研究院.GB50367-2006混凝土墙构加固设 计规范[S]北京：中国建筑工业出版社2006.[4]李茜，付乐，卢喜成，等.简明地下结构设计施工资料集成[5]地基处理手册（2版][M]北京：中国建筑工业出版社， []北京：2005.2000.[6]上海市基础工程公司.GB50202-2002建筑地基基础工程施 工质量验收规范[s]北京：中国计划出版社，2002.
