【摘 要】介紹了石膏空腔模殼的三種截面形式和基于三種模殼的密肋式、空腹板架式無梁樓蓋的配筋構造及理論分析方法，總結了石膏空腔模無梁樓蓋的主要優(yōu)點以及主要問題。

【關鍵詞】石膏空腔模；密肋式無梁樓蓋；空腹板架式無梁樓蓋

廢棄磷石膏通過洗滌、煅燒等低成本降害處理，加工成一定規(guī)格的空腔模殼，作為永久性模板，一次性澆注混凝土形成雙向密肋式無梁樓蓋或空腹板架式無梁樓蓋，稱為石膏空腔模無梁樓蓋。

一、石膏空腔模截面

石膏空腔模主要有三種截面形式，如圖1～3所示。圖1為空腔模一[1]，其特征在于：空腔內(nèi)截面呈圓弧狀或拋物線狀，石膏層外截面呈梯形，底面為平整矩形。圖2為空腔模二[2]，其特征在于：側板與頂板間有一個68°～72°的夾角，頂板內(nèi)壁上有十字交叉肋。圖3為空腔模截三[3]，其特征在于：在每個內(nèi)置模的側邊設置有外凸肋條，兩個相鄰的內(nèi)置模的外凸肋條組合成小肋梁，小肋梁上、下的混凝土分別形成肋上弦、肋下弦結構。

通常單個模殼高度為125mm、150 mm、175mm、200mm，模殼的邊長通常為550mm～650mm。石膏空腔模底部平整，模板安裝和拆卸方便，且模殼在混凝土澆筑過程中不易漂移和上浮，利于結構施工。

二、配筋構造及理論分析方法

將空腔模一或空腔模二按等間距（通常取60mm～150mm）安放好，然后綁扎板和肋內(nèi)鋼筋，最后一次性澆筑混凝土，即形成石膏空腔模密肋式無梁樓蓋。在實際工程中，考慮樓蓋底部主要承受拉力，通常采用只帶上層混凝土板的T形截面；當樓蓋的跨度和荷載較大時，為提高樓蓋的剛度和承載力，宜采用帶上、下層混凝土板的工形截面。混凝土板厚度通常取50mm～120mm之間。

石膏空腔模密肋式無梁樓蓋的配筋構造如圖4所示。板面的負筋有兩種配置方式，第一種方法是按肋間距配置在密肋內(nèi)，通常只配置3根鋼筋在肋頂部，稱為肋頂筋，其大小根據(jù)計算確定；第二種方法是按照每延米布置于上層混凝土板內(nèi)；板面負筋伸出支座的長度通常為短跨的四分之一。樓蓋上、下層混凝土板的板底分布筋為構造配筋，一般按2A6@200雙向布置。板底的受拉鋼筋配置在密肋內(nèi)，稱為肋底筋，其配筋面積根據(jù)計算確定；T形截面的肋梁寬度較小，通常只配置3根肋底筋；工形截面可配置3～5根肋底筋。肋內(nèi)箍筋通常采用單肢箍，按計算配筋。石膏空腔?？崭拱寮苁綗o梁樓蓋采用空腔模三。該結構實質(zhì)上是對密肋式樓蓋的實腹肋進一步挖空形成空腹肋?？崭拱寮苁綐巧w的截面尺寸和高度、配筋構造均與密肋式樓蓋相似。石膏空腔模無梁樓蓋的理論分析方法有兩種：（一）基于連續(xù)化理論的解析法，按剛度等效的原則，將空腔樓蓋等代為實體板，用具有兩個廣義位移的非經(jīng)典平板理論，建立微分方程，最后引入邊界條件求解微分方程，可解得等代實體板的位移和內(nèi)力，進一步求得空腔樓蓋各構件的應力。（二）基于離散化理論的有限元法，分別用空間梁單元、殼單元模擬肋梁和上、下層混凝土板，用三維實體單元模擬空腹板架式樓蓋的剪力墩。有限元法是目前結構分析最常用的方法。

三、主要優(yōu)點

石膏空腔模無梁樓蓋具有如下主要優(yōu)勢：

（一）適用范圍廣?？捎糜谥W(wǎng)尺寸在7m～15m的多高層框架結構建筑，這類建筑廣泛應用于辦公樓、商場及教學樓、圖書館、停車場等民用建筑，也適用于多層輕工業(yè)廠房。

（二）降低結構層高。對于8m～9m 柱網(wǎng)的框架，石膏空腔模無梁樓蓋自身結構高度僅需350mm左右，較普通梁板結構減少300mm～500mm；對于一般的兩層地下室可降低約800mm、三層地下室可降低約1200mm的總高。

（三）使用功能良好。與普通梁板結構樓蓋相比，石膏空腔模無梁樓蓋屬板式體系，用戶可靈活進行平面分隔和布置；另外，結構底面平整、視覺效果好，無需吊頂。

（四）隔音、隔熱效果好。石膏空腔模無梁樓蓋采用封閉空腔的技術，大大減少了噪音的傳遞。同時還能夠減少熱量的傳遞，使隔熱保溫性能得到顯著提高。

四、主要問題

石膏空腔模無梁樓蓋雖然具有諸多優(yōu)勢，但也存在一些問題：

（一）石膏空腔模自身具有一定質(zhì)量，其干燥狀態(tài)下體積重量為10.7kN/m3，因此會增加結構重量。另外，盡管其原料為磷化工副產(chǎn)品，價格低廉，但石膏模本身具有一定加工成本。因此，密肋式無梁樓蓋沒有充分發(fā)掘該類結構體系的潛力，經(jīng)濟效益不明顯。

（二）石膏模殼的安裝會增加一些施工成本。另外，模殼安裝后，綁扎板肋鋼筋的操作空間變小，亦會增加施工難度。

（三）目前在實際工程中推廣應用的石膏空腔模無梁樓蓋的結構形式僅為密肋式無梁樓蓋，空腹板架式尚處在進一步研究中，并未應用與實際工程。因此，石膏空腔模無梁樓蓋的結構形式較單一。

參考文獻：

[1]劉建平，杜禮昌，肖良錦.石膏空腔組合模[P].中國專利：CN200975043，2007-11-14.

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[3]周理，黃勇，白小東.現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋組合內(nèi)置模[P].中國專利：CN202689281U，2013-01-23.