朱鵬昊??

摘要：空腹夾層板樓蓋作為一種由交叉網格組成的空間結構，從誕生至今已有二十多年的歷史，在實際工程中得到了廣泛的推廣應用?；诳崭箠A層板的構成，從不同類型網格的適用范圍，構造特點，應用情況等來介紹空腹夾層板的網格劃分形式，進而為空腹夾層板樓蓋的網格選型提供參考。

關鍵詞：空腹夾層板樓蓋；網格形式；構造特點

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.29.094

1空腹夾層板樓蓋的發(fā)展和基本構成

空腹夾層板的雛形最初來源于空腹網架結構，馬克儉院士等人經過多次的實驗研究，在上世紀90年代首先將鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋結構應用于原“貴州工業(yè)大學工業(yè)設計綜合樓”四層磚混結構。隨后在2005年編制了地區(qū)性技術規(guī)程《鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋結構技術規(guī)程》，其后又相繼開發(fā)出U型鋼-混凝土空腹型組合樓蓋和鋼空腹夾層板樓蓋，并應用到了多種大跨度樓蓋中。無論哪種材料類型的空腹夾層板，其結構的基本構成主要都是由兩層密肋樓蓋通過剪力鍵連接而共同工作，構件主要包括，下肋層薄板、下肋、剪力鍵、上肋和上肋層薄板。如圖1所示。

2空腹夾層板樓蓋的網格形式

2.1正交正放網格

2.1.1適用范圍

當結構平面為矩形或方形，且其邊長比（長邊/短邊）小于或等于1.5 時，可采用正交正放網格形式的樓蓋。

2.1.2構造特點和工程應用

其內部網格和周邊網格均為規(guī)則的矩形或正方形網格，網格長邊與短邊之比小于1.2，每個柱網內網格數≥5，確保結構具有網格板的力學特性。早期的空腹夾層板絕大多數都是正交正放的方網格造型。如圖2所示，某工程采用正交正放預應力混凝土空腹夾層板樓蓋，工程平面為46000mm×32000mm，網格尺寸為2000mm×2000mm。

2.2正交斜放網格

2.2.1適用范圍

當結構平面為矩形，且其邊長比（長邊/短邊）大于或等于1.5 時，可采用正交斜放網格形式的樓蓋。

2.2.2構造特點和工程應用

其內部網格主要為正方形網格，周邊為等腰三角形網格，其受力特性較好，而且節(jié)省材料。如圖3所示某工程采用正交斜放的網格形式，工程平面為42000×24000，周圍三角形直角邊網格尺寸為3000mm，內部正方形網格尺寸為2121mm×2121mm。

2.3三向網格

2.3.1適用范圍

當建筑樓蓋平面為三角形、正六邊形或接近正六邊形、圓形時，可采用三向網格。

2.3.2構造特點和工程應用

所有網格均為等邊三角形網格，且其對角線跨度等于2倍周邊邊長，剪力鍵截面可采用六邊形。如圖4所示，某工程建筑平面為正六邊形，采用三向網格的樓蓋，網格尺寸為3000mm，周邊邊長為18000mm。

2.4雙重網格

2.4.1適用范圍

對于跨度在18m～30m 的樓蓋，且要求有多重網格類型時，可采用雙重網格，一般用于矩形平面，雙重網格主要有蜂窩型和正交斜放下肋抽空型兩種形式。

2.4.2構造特點和工程應用

雙重網格實質是把正交斜放或三向相交網格的下肋抽空，從而構成新的網格形式，它克服了常規(guī)的方網格造型，有多種網格選型，且不受長短邊之比的限制?？崭沽旱木W格邊長宜大于或等于3m，上肋層的密肋梁網格邊長比宜小于或等于1.5。此雙重網格形式主要用于鋼筋混凝土雙重網格結構。

（1）蜂窩型雙重網格

下肋內部網格（大網格）單元主要由正六邊形和等邊三角形組成，周邊由五邊形，梯形，等腰三角形網格組成，下肋網格均為兩向交叉。上肋網格單元均為三角形，大部分為等邊三角形，部分為等腰及直角三角形網格，且為三向交叉。剪力鍵為正六邊形，邊長等于下肋的寬度。如圖5所示，某工程采用蜂窩型雙重網格，黑點為剪力鍵位置。

圖5蜂窩型空腹夾層板上下肋平面布置圖

（2）正交斜放下肋抽空型雙重網格

上、下肋網格空腹梁均正交斜放，下部網格面積是上部網格面積的4倍，除了下肋交叉點設置剪力鍵外，交叉點之間也要設置剪力鍵。剪力鍵為正方形，邊長等于下肋寬度。如圖6所示，某工程采用正交斜放下肋抽空型網格，黑點為剪力鍵位置。

圖6正交斜放下肋抽空型空腹夾層板上下肋平面布置圖

2.5混合型網格

2.5.1適用范圍

當大跨度窄長形平面（Lx/Ly>1.5）樓蓋，此時仍是“單向受力板”的力學模型時，且柱網一定，由于長短邊無相同的公約數，無法采用“正交斜放”空腹網格或“斜交斜放”空腹網格來劃分樓蓋，這時就可以通過混合型網格解決這個問題，其實質是正交斜放網格和斜交斜放網格組成混合網格來劃分樓蓋，并已申請相關專利。

2.5.2構造特點和工程應用

其內部網格單元由四邊形，平行四邊形，正方形三種組成，周邊的等腰三角形網格，其夾角除了450外，尚有部分大于450夾角和小與450夾角的等腰三角形網格出現。如圖7所示，某工程的柱網已定，樓蓋部分長邊Lx=15×3=45m，短邊（跨度邊）Ly=4×3+4=16m（由此可看出長短邊無公約數），無法采用常規(guī)的空腹夾層板樓蓋網格形式，可用此混合型樓蓋解決這個問題。

圖7混合型網格空腹夾層板平面布置圖

3結語

本文結合工程實踐通過對空腹夾層板常用網格形式的一些探討，為空腹夾層板的網格選型提供了更為清晰的方案。當然，在實際工程中空腹夾層板的網格選型應綜合考慮樓蓋形狀，柱網的布置和尺寸，荷載大小，建筑要求等多種因素，不拘泥于上文所述，如在實際工程中不規(guī)則的平面建筑也有使用正交正放、正交斜放的網格形式。隨著不斷的發(fā)展，定有新的更加合理的網格結構形式出現。

參考文獻

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