張 旭

(寧工業(yè)大學土木建筑工程學院， 遼寧 錦州 121000)

0 引言

鋼-混凝土組合空腹板架結構是一種新型的，應用廣泛的組合式結構，其可應用在大跨度的多層建筑中，也可以應用在大柱網多層建筑領域。鋼-混凝土組合空腹板架是一種應用前景廣泛的組合式結構，其在施工領域里較其他的結構相比具有很大優(yōu)勢，與普通的混凝土結構相比較，鋼-混凝土組合空腹板架具有自重輕、截面尺寸小、可有效提高施工效率，進而節(jié)省施工周期；其與普通的鋼結構相比較，具有節(jié)省鋼材、耐火耐高溫性能好等優(yōu)點

1 鋼-混凝土組合空腹板架結構及其構造分析

本章節(jié)主要分析鋼-混凝土組合空腹板架結構及其構造，對鋼-混凝土組合空腹板架結構組成和主要結構層次進行分析，從鋼-混凝土組合空腹板架的高度、構件結構和特點等部分，分析鋼-混凝土組合空腹板架結構組成。

1.1 鋼-混凝土組合空腹板架的結構組成

圖1 鋼-混凝土組合空腹板架整體結構

從以上鋼-混凝土組合空腹板架的結構圖中可看出，數(shù)字1指的是鋼-混凝土組合空腹板架的結構下部結構的T型鋼板，交叉在肋部；數(shù)字2為連接上下兩部分結構的鋼管混凝土結構，3和4分別為上部結構的交叉式剛板和混凝土薄板。其中，在鋼-混凝土組合空腹板架設計及提前預制施工的過程中，由于上部結構的混凝土平板受力來源主要是壓力和彎矩，從壓力和彎矩的極限值分析，上部結構混凝土平板的有效厚度大約在80～160mm之間，如果選擇的厚度過小，那么會對鋼-混凝土組合空腹板架的上部結構乃至整體結構造成損失。

1.2 鋼-混凝土組合空腹板架結構中網格分布

鋼-混凝土組合空腹板架結構中網格密度是衡量因局部穩(wěn)定性造成構件厚度增加的標尺，如果網格密度過小，會造成鋼-混凝土組合空腹板架構件之間的間距變大，增加了相應構件的厚度，造成組合材料的浪費，同樣也會增加上部結構混凝土層的厚度，這樣會導致整個鋼-混凝土組合空腹板架的預制周期變長，同時增加了鋼-混凝土組合空腹板架施工的預算及成本，造成施工經濟性降低。所以，結合施工經驗及理論實驗數(shù)據結果顯示，按同一跨度方向的兩構件之間的網格一般不少于5，這樣使得鋼-混凝土組合空腹板架網格密度大，增加了該結構施工過程中的經濟性。

1.3 鋼-混凝土組合空腹板架結構的高度

結構的高度決定著整體施工空間的有效控制，也是結構尺寸選擇的重要原則，不同高度的結構作用是不一樣的。對于鋼-混凝土組合空腹板架結構的高度主要指的是上部結構和下部結構之間的高度差。從鋼-混凝土組合空腹板架結構整體的受力及結構承載力方面分析，其較近似結構的自重要輕，加上鋼-混凝土組合空腹板架結構中采用鋼板，且鋼板自身的剛度大，所以，鋼-混凝土組合空腹板架結構的高度可以按照實心板最低高度考慮，按單雙向板的不同，單向板采用1/35-1/40的跨度；而雙向板則需采用1/40-1/45的跨度。另外，對于鋼-混凝土組合空腹板架結構中有局部區(qū)域需要穿管的，需要按照相關規(guī)范要求，設置相應的高度，同時要滿足設計的要求。

以上內容從鋼-混凝土組合空腹板架結構整體構造及局部設計要點進行了簡要的分析，還有部分結構要素并未闡述，例如鋼-混凝土組合空腹板架的構件、鋼-混凝土組合空腹板架結構材料的選擇等，需要在工作同時不斷進行總結，提升對鋼-混凝土組合空腹板架結構的認識，同時也能提高自己的專業(yè)水平。

2 鋼-混凝土組合空腹板架結構特點分析

鋼-混凝土組合空腹板架結構特點顯著，可以分別從房屋土建整體施工角度和鋼-混凝土組合空腹板架自身結構組成角度進行有效的分析。

首先，建筑的大跨度和大開間對于建筑空間的有效利用是有利的，也是現(xiàn)在建筑設計中較為流行的方式，建筑空間的設計可以根據不同人群的需求進行有效整合設計，按需分配；鋼-混凝土組合空腹板架結構的使用可以降低建筑層高，且使得整個建筑經濟性顯著。

其次，鋼-混凝土組合空腹板架結構中鋼板的利用可以提升整個構件結構的剛度，從而提升整體建筑結構的剛度，符合設計要求；自重輕，施工簡單，效率高；縮短施工工期，可解除天氣因素對施工的影響，施工靈活度高。

3 鋼-混凝土組合空腹板架結構工程應用分析

鋼-混凝土組合空腹板架結構主要應用于大跨度結構中，只有應用在大跨度結構施工中才能凸顯它的優(yōu)勢，其適用的跨度區(qū)間一般在18m以上和35m以下，且可承受較大荷載的樓板結構及建筑屋蓋結構等。從現(xiàn)在工程應用現(xiàn)狀來看，鋼-混凝土組合空腹板架結構在19.5m和33m兩個跨度組合的樓蓋結構中都有所應用，且效果明顯，建成后能夠超高預期的滿足整體建筑結構在使用功能上的要求。

例如在19.5m跨度鋼-混凝土組合空腹板架的樓蓋結構施工中，以某城市的政府改造工程為例。工程設計中共為4層，1層主要為會議廳及餐廳，每層的層高要求受限，每層的使用功能是不同的，且樓頂設計為觀賞區(qū)。該工程的2層樓蓋是施工和設計的難點所在，其設計平面尺寸在19.5m-33m之間，且承受荷載也大于10KN/m2，原設計是采用混凝土井蓋式結構，后經過理論研究，并進行有效比較后決定采用鋼-混凝土組合空腹板架結構，采用鋼-混凝土組合空腹板架結構后，鋼板厚度采用了兩種規(guī)格，分別是16mm和18mm，鋼材材料選擇使用的是Q235，混凝土等級為C30，鋼-混凝土組合空腹板架結構中可以穿管，且不影響整體結構的使用功能。由于采用鋼-混凝土組合空腹板架結構后，受到自身承重力較輕且剛度大的優(yōu)勢，整體建成后的效果明顯，且易裝飾（不用做吊頂），給整個結構整體帶來一種視覺效果，同時增加了此建筑結構中2層的層高，層高可達到5.4m。從以上工程的實際應用上可分析出，鋼-混凝土組合空腹板架結構不妨礙管線等的穿越，能夠保證整個結構的使用功能性要求，滿足大跨度結構的需求。

綜上所述，鋼-混凝土組合空腹板架結構的應用解決了建筑施工中的一系列難題，本文通過介紹鋼-混凝土組合空腹板架結構的各部分構造及特點，結合工程的實際應用案例，論述了鋼-混凝土組合空腹板架結構在建筑工程中的應用，對于實際的建筑工程從業(yè)者來說，具有一定的理論指導意義。

[1]陳波，黃勇.一種新型組合結構-組合式空腹板[J].貴州工業(yè)大學學報 ,2002,31(5):79-83

[2]楊想紅.鋼-混凝土組合空腹板架結構與組合結構對比研究[J].建筑知識,2012,32(07):131.

[3]黃勇,陳偉剛,白小冬,周理.鋼-混凝土組合空腹板架結構地震響應研究[J].建筑結構學報,2009,30(S2):149-153.