鄭昊　古娟妮

（1.廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院　廣東　廣州　510500　2.廣東省城市建設(shè)技師學(xué)院　廣東　廣州　510520）

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

鄭昊1古娟妮2

（1.廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院廣東廣州5105002.廣東省城市建設(shè)技師學(xué)院廣東廣州510520）

本文首先介紹了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的發(fā)展必要性及工作原理，然后舉例分析了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)與普通梁板結(jié)構(gòu)用于某工程地下室結(jié)構(gòu)樓蓋中經(jīng)濟(jì)比較分析，最后對(duì)現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)歸納。

現(xiàn)澆混凝土；空心樓蓋；普通梁板結(jié)構(gòu)；經(jīng)濟(jì)比較

1　引言

（如圖1～2），可以得到計(jì)算單元的截面積和截面慣性矩。

眾所周知，在解決大跨度大荷載的樓蓋體系中通常采用：①普通梁、板體系（主次梁或井字樓蓋）；②密肋樓蓋；③實(shí)心厚板；④預(yù)應(yīng)力大板；⑤填芯式空心樓板（預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力）。在這幾種樓蓋體系中，普通梁板體系施工最方便；密肋樓蓋造價(jià)最低廉；空心樓板綜合性能最優(yōu)良。能否將密肋樓蓋和空心樓板的優(yōu)點(diǎn)綜合，形成一種新的樓蓋體系，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，并創(chuàng)造建筑節(jié)能減排新的價(jià)值。

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是最近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)展起來(lái)的結(jié)構(gòu)節(jié)能新技術(shù)，它適用于各種跨度和各種荷載的建筑，該技術(shù)是在現(xiàn)澆混凝土樓板中埋設(shè)空心填充物，柱間設(shè)暗梁與樓板等厚，將受力性能最好的工字梁應(yīng)用到了空心無(wú)梁樓蓋體系中，突破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，在減輕樓蓋自重、減小地震作用、隔聲、節(jié)能、增加建筑使用空間等方面較傳統(tǒng)的實(shí)心板具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可降低總體成本、改善使用功能，特別是用于地下室結(jié)構(gòu)中，可減少基坑開(kāi)挖深度、減少出土量和基坑支護(hù)費(fèi)用、減少對(duì)地下水的影響等優(yōu)點(diǎn)。

圖1　現(xiàn)澆混凝土空心樓板截面示意圖

圖2　截面計(jì)算單元示意圖

2.2圓行截面填充體

對(duì)于單向布置的圓形截面空心板，在受彎構(gòu)件中，拉力和壓力集中在空心樓蓋截面的下部和上部構(gòu)成抵抗力矩，而截面中部對(duì)抗力的影響很小。若將中部混凝土除去一部分，形成“工”字形或圓孔截面構(gòu)件，其抗彎承載力基本未受影響。基于這一原理，在現(xiàn)澆鋼筋混凝土實(shí)心板中按一定規(guī)則埋置永久式內(nèi)膜，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土而在樓板中形成空腔（如圖3～4），順筒方向的板的正截面如圖1所示；垂直于筒方向的板的正截面變成了平面外有聯(lián)系的“工”形截面（如圖4）形成空間桁架的傳力體系。通過(guò)對(duì)各種板跨和荷載情況的現(xiàn)澆空心板的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)混凝土受壓區(qū)高度在0.02～0.03m之間時(shí)，中和軸通常都在受壓翼緣內(nèi)，屬于第一類截面。這種結(jié)構(gòu)體系的受彎承載能力與等厚實(shí)心板基本相同。

2　空心樓蓋的工作原理

2.1方形截面填充體

對(duì)于具有一定剛度的實(shí)心填充體，填充體在理論上會(huì)參與樓板的受力。經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，填充體彈性模量要達(dá)到混凝土彈性模量的10％以上才有明顯的效果，而目前采用的實(shí)心填充體都未達(dá)到這個(gè)數(shù)值，因此，暫時(shí)不考慮填充體與混凝土共同受力的復(fù)合作用。對(duì)于雙向布置的方形截面空心板，根據(jù)內(nèi)膜的布置方式，將內(nèi)置填充體空心樓板、單面外露填充體空心樓板和雙面外露填充體空心樓板的計(jì)算單元分別簡(jiǎn)化為I形、T形和矩形截面計(jì)算單元

圖3　順筒方向的樓板截面圖

圖4　垂直筒方向的樓板截面圖

3　某工程實(shí)例經(jīng)濟(jì)分析比較

3.1工程概況

Ⅶ度設(shè)防區(qū)地下室車庫(kù)，覆土厚度1.5m，恒載為板自重+覆土重量+1.5kN/m2，活載為5.0kN/m2。取8.0m×7.6m區(qū)域做經(jīng)濟(jì)比較，選如下兩種結(jié)構(gòu)方案：①普通梁板方案（結(jié)構(gòu)布置及配筋如圖5～6）；②空心板樓蓋方案（結(jié)構(gòu)布置及配筋如圖7～9）。

圖5　普通梁板方案梁配筋圖

圖6　普通梁板方案板配筋圖（h=150）

圖7　空心樓蓋梁、板梁配筋圖（h=500）

圖8　空心樓蓋模盒布置及柱帽大樣圖

圖9　空心樓蓋剖面大樣圖

3.2經(jīng)濟(jì)比較分析（如表1）

4　總結(jié)

空心樓蓋用于地下室頂板方面和普通主次梁結(jié)構(gòu)相比較，具有以下優(yōu)勢(shì)：①空心樓蓋無(wú)次梁，美化了室內(nèi)景觀，增強(qiáng)了采光效果；②空心板底可以隨意分割房間而不受影響；③統(tǒng)一了吊掛尺寸，節(jié)省消防管道的安裝費(fèi)用；④空心樓蓋具有強(qiáng)大的整體性能，安全度高，具有良好的抗震性能，能有效保障工作人員地震中的生命安全；⑤空心樓蓋具有良好的保溫隔熱和防火性能；⑥空心樓蓋有良好的隔音效果，空腔可以消除物體撞擊聲音，上下層可以功能不同。特別是用于地下室結(jié)構(gòu)中，空心樓蓋結(jié)構(gòu)可減少基坑開(kāi)挖深度、減少出土量和基坑支護(hù)費(fèi)用、減少對(duì)地下水的影響等優(yōu)點(diǎn)，與普通梁板結(jié)構(gòu)相比具有可觀的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

表1　普通梁板與空心樓蓋經(jīng)濟(jì)對(duì)比

[1]《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（DBJ15-95-2013）.

[2]《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T268-2012）.

[3]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）.

TU755

A

1673-0038（2015）22-0027-02

2015-5-16

鄭昊（1980-），男，工程師，任結(jié)構(gòu)工程師，碩士，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

古娟妮（1982-），女，講師，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，注冊(cè)土木工程師（巖土），碩士，任建筑工程系主任，主要從事教學(xué)工作。