摘 要：現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋設計可以滿足大空間、自由間隔、自重輕等要求，是一種性能價格比較優(yōu)越的結(jié)構(gòu)體系，在不改變其結(jié)構(gòu)受力的前提下大幅減少混凝土的用量，也提高了抗震性能，具有較高的社會和經(jīng)濟價值。本文主要對該種結(jié)構(gòu)的適用分析方法進行論述，以及對該種結(jié)構(gòu)的施工運用進行探討。

　　關鍵詞:建筑工程師職稱論文,職稱論文發(fā)表,空心樓蓋,等代框架法,有限元法,節(jié)約材料,抗震性能好。

　　1 前言

　　近年來大跨度和大空間的建筑越來越多，有大量大空間的地下車庫不僅要保證較高的凈高，還要承受較厚的覆土荷載，井字梁設計曾被這類工程廣泛的使用。空心無梁樓蓋技術(shù)以自重輕、剛度大，已被設計師們用于大空間建筑的設計，在我公司承建的太原市香頌住宅小區(qū)地下車庫工程中，就采取了這種設計，本文就空心無梁樓蓋設計與施工技術(shù)進行闡述。

　　2 現(xiàn)澆混凝土空心無梁樓蓋特點及構(gòu)造

　　現(xiàn)澆混凝土空心無梁樓蓋是用輕質(zhì)材料以一定規(guī)則排列并替代實心樓蓋一部分混凝土形成空腔或者輕質(zhì)夾心，使之形成空腔與暗肋，形成空間蜂窩狀受力結(jié)構(gòu)，既減輕了樓蓋自重，又保持了樓蓋的大部分剛度和強度，空心材料把現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋截面設計成“T”截面與“工”截面。

　　3 設計中遇到的問題：

　　3.1 等代框架法和有限元法計算結(jié)果比較、分析

　　由于經(jīng)驗系數(shù)法的限制條件較多，無梁樓蓋計的計算一般采用等代框架法和有限元法。采用兩種計算方法所計算出來的板帶內(nèi)力有所不同，等代平面框架法是將整個結(jié)構(gòu)分別按縱、橫柱列方向劃分為具有“框架梁”和“框架柱”的縱向與橫向平面框架。在豎向荷載作用下等代梁寬度取值取板跨中心線之間的距離，即Lx及Ly，各單向框架承受全部柱距范圍內(nèi)的荷載，本文分別用等代平面框架法和有限元法計算一榀8.1米*5跨的無梁樓蓋受豎向荷載時內(nèi)力。并進行分析。

　　無梁板厚400mm，橫載32.4kn/m2(不含自重),活載15kn/m2。采用2900*2900mm托板，托板厚450mm。

　　等代框架法計算結(jié)果：

　　按照《鋼筋混凝土升板結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》有柱帽時，其支座負彎矩宜取剛域邊緣處的值。按照以上規(guī)定，計算跨度變?yōu)?.1米并計算得到以下內(nèi)力(板帶彎矩)。

　　從上述彎矩圖分析，對于柱上板帶而言：有限元法計算所得的板帶負彎距較之等代框架法大，為1.5倍左右，這跟柱頂位置應力集中有關。對于跨中板帶而言：有限元法計算所得的板帶彎距較之等代框架法要稍大。由兩種模型計算出來的配筋結(jié)果與之相應，有限元方法模擬的模型更接近于實際情況，應用較多。

　　3.2 獨基+止水板的基礎形式是無梁樓蓋體系的另一個應用

　　在獨立柱基加防水板的內(nèi)力計算中，有一種作法是將獨立基礎和防水板分別進行內(nèi)力計算，具體作法是：將獨立柱基及防水板人為地分割成兩部分，在地下水浮力的作用下，對基礎底板按有柱帽無梁樓蓋計算，此時僅考慮水浮力的作用。獨立基礎在設計時與普通獨立基礎完全相同，即承擔全部豎向荷載，而不考慮防水板的作用。而事實上，上圖可以看出，有地下水時，柱下基礎不可能是真正的“獨立基礎”，而是始終與防水板共同工作。由此可見，那種將獨立基礎和防水板人為地割裂開進行內(nèi)力計算是不妥當?shù)模�與結(jié)構(gòu)實際的受力模型是不相符的，正確的做法是均應按有柱帽無梁樓蓋進行設計，由此同時計算出獨立基礎部分以及防水板部分的內(nèi)力。

　　而實際設計中，很多情況下，柱網(wǎng)并不規(guī)則，特別時邊跨有時很不規(guī)則，用無梁樓蓋重新建模并施加實際荷載比較復雜。此種情況下，可以按照無pkpm樁、筏有限元模塊進行模擬，唯一與筏板基礎計算不同的是將獨基位置布置成較厚的子筏板，并將獨基位置的基床系數(shù)按實際地基基床系數(shù)輸入，而止水板位置基床系數(shù)填成一個較小值，例如：假如獨基下的基床系數(shù)為20000的話，止水板位置基床系數(shù)可輸為200。經(jīng)過計算比較，筆者認為這樣模擬較為符合實際受力狀態(tài)，能較為準確的反映水浮力對獨基內(nèi)力的影響。

　　4 現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)工程應用

　　4.1工程實例介紹

　　太原市香頌住宅小區(qū)地下車庫工程，采用框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)平均間距為8.1m，建筑面積11000m2，層高3.6m，車庫框架柱作為縱向受力構(gòu)件，框架梁作為橫向受力的主要構(gòu)件，通過在框架梁之間的樓板空間中放置永久性薄壁方箱，箱體中間加設受力肋梁并與框架梁連接，在框架梁上部和下部分別布設分布筋的形式，最終實現(xiàn)利用鋼筋混凝土優(yōu)異的力學性能和空心箱體安裝模輕質(zhì)的性能，達到頂板強度高、自重輕、頂板地面平整等目的。

　　4.2空心樓蓋的施工方法

　　空心樓蓋的施工主要包括梁板鋼筋的綁扎、空心樓蓋的安放及抗浮措施、及混凝土的澆筑，其主要工藝流程如下：

　　施工準備→測量放線→對暗梁、暗柱等預留預埋設施及內(nèi)膜等位置劃線定位→綁扎主梁鋼筋→模板上鉆孔打眼→綁扎肋梁鋼筋及底板鋼筋→水電管線預埋→空心樓蓋安裝→抗浮措施→綁扎頂層板鋼筋→檢查驗收→澆筑混凝土→養(yǎng)護→拆模

　　4.2.1綁扎主梁、肋梁及底板鋼筋，穿固定空心樓蓋的鋼絲

　　按照圖紙相關要求先繪制布箱圖，布箱圖在經(jīng)過設計院及建設單位、監(jiān)理單位審定合格后方可制作混凝土空心箱體。

　　根據(jù)施工組織設計確定滿堂腳手架的方案，計算好腳手架的步距，板下加設支撐的位置及間距，最后確定板的起拱高度。模板鋪設完成后，根據(jù)設計要求，在樓板上首先定位出主梁的位置，根據(jù)主梁位置及布箱圖來確定肋梁位置，最后確定空箱體的位置。根據(jù)水電安裝圖紙及布箱圖確定好管線的走向及定位點。

　　根據(jù)定位線首先綁扎主梁鋼筋，由于主梁鋼筋型號大且密集布置，在綁扎前及時加設墊塊。

　　按照布箱圖上箱體的具體位置，在模板的下方鉆孔打眼，以保證12#扎絲可以穿過為宜，孔為兩個。

　　根據(jù)布箱圖及定位線標識，先綁扎縱向肋梁鋼筋及底板筋，再綁扎橫向肋梁鋼筋及底板筋，并按要求設置混凝土墊塊。

　　水電圖紙要求及布箱圖，盡量保證預埋管線布置在肋梁中間，如果確定無法避開，采用預先制作好的3/4高度的箱體來做局部處理。

　　4.2.2放置空心樓蓋，采取固定措施，綁扎上鐵

　　安裝過程中應嚴格按照布箱圖施工，并采取可靠的技術(shù)措施，保證位置準確及整體順直，且上下板的混凝土尺寸，四周及上下板與肋梁鋼筋凈距應滿足設計要求，設計無要求時宜保證在15mm～25mm。

　　安裝好空心樓蓋后，將箱體墊平并保證各向的保護層厚度達到設計要求后采取抗浮措施。抗浮措施主要為“綁扎法”即將模板上開孔的地方用12#的扎絲穿過，將空心箱體及模板下方的主龍骨捆綁在一起。

　　4.2.3澆筑混凝土

　　澆筑混凝土前鋪設便道，嚴禁人員、機械直接接觸空心箱體，避免損壞空心箱體。澆筑混凝土時宜采用泵送，混凝土坍落度不宜過大，澆筑時兩次到位，待第一次澆筑一半且初凝前澆筑第二次。

　　5 結(jié)論

　　實踐證明此類結(jié)構(gòu)不僅極限承載力高，具有良好的受力性能，節(jié)約用鋼量和縮短施工周期的優(yōu)點，還具有現(xiàn)代建筑“大柱網(wǎng)、大開間、靈活劃分房間”和克服過去框架-剪力墻結(jié)構(gòu)“有墻必有梁”的弊端等多方面的建筑功效，是一種具有應用前景的混凝土空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系, 是城市建設發(fā)展的需要。

　　參考文獻：

　　[1] 張華剛，馬克儉.現(xiàn)澆空心板樓蓋結(jié)構(gòu)的簡化分析及其應用.重慶建筑，2004，2(2)。

　　[2] 《新型建筑空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)理論與實踐》交通出版社2006-01。