建筑工程师职称论文混凝土空心无梁楼盖设计

　　摘 要：现浇混凝土空心楼盖设计可以满足大空间、自由间隔、自重轻等要求，是一种性能价格比较优越的结构体系，在不改变其结构受力的前提下大幅减少混凝土的用量，也提高了抗震性能，具有较高的社会和经济价值。本文主要对该种结构的适用分析方法进行论述，以及对该种结构的施工运用进行探讨。

　　关键词:建筑工程师职称论文,职称论文发表,空心楼盖,等代框架法,有限元法,节约材料,抗震性能好。

　　1 前言

　　近年来大跨度和大空间的建筑越来越多，有大量大空间的地下车库不仅要保证较高的净高，还要承受较厚的覆土荷载，井字梁设计曾被这类工程广泛的使用。空心无梁楼盖技术以自重轻、刚度大，已被设计师们用于大空间建筑的设计，在我公司承建的太原市香颂住宅小区地下车库工程中，就采取了这种设计，本文就空心无梁楼盖设计与施工技术进行阐述。

　　2 现浇混凝土空心无梁楼盖特点及构造

　　现浇混凝土空心无梁楼盖是用轻质材料以一定规则排列并替代实心楼盖一部分混凝土形成空腔或者轻质夹心，使之形成空腔与暗肋，形成空间蜂窝状受力结构，既减轻了楼盖自重，又保持了楼盖的大部分刚度和强度，空心材料把现浇混凝土空心楼盖截面设计成“T”截面与“工”截面。

　　3 设计中遇到的问题：

　　3.1 等代框架法和有限元法计算结果比较、分析

　　由于经验系数法的限制条件较多，无梁楼盖计的计算一般采用等代框架法和有限元法。采用两种计算方法所计算出来的板带内力有所不同，等代平面框架法是将整个结构分别按纵、横柱列方向划分为具有“框架梁”和“框架柱”的纵向与横向平面框架。在竖向荷载作用下等代梁宽度取值取板跨中心线之间的距离，即Lx及Ly，各单向框架承受全部柱距范围内的荷载，本文分别用等代平面框架法和有限元法计算一榀8.1米*5跨的无梁楼盖受竖向荷载时内力。并进行分析。

　　无梁板厚400mm，横载32.4kn/m2(不含自重),活载15kn/m2。采用2900*2900mm托板，托板厚450mm。

　　等代框架法计算结果：

　　按照《钢筋混凝土升板结构技术规程》有柱帽时，其支座负弯矩宜取刚域边缘处的值。按照以上规定，计算跨度变为7.1米并计算得到以下内力(板带弯矩)。

　　从上述弯矩图分析，对于柱上板带而言：有限元法计算所得的板带负弯距较之等代框架法大，为1.5倍左右，这跟柱顶位置应力集中有关。对于跨中板带而言：有限元法计算所得的板带弯距较之等代框架法要稍大。由两种模型计算出来的配筋结果与之相应，有限元方法模拟的模型更接近于实际情况，应用较多。

　　3.2 独基+止水板的基础形式是无梁楼盖体系的另一个应用

　　在独立柱基加防水板的内力计算中，有一种作法是将独立基础和防水板分别进行内力计算，具体作法是：将独立柱基及防水板人为地分割成两部分，在地下水浮力的作用下，对基础底板按有柱帽无梁楼盖计算，此时仅考虑水浮力的作用。独立基础在设计时与普通独立基础完全相同，即承担全部竖向荷载，而不考虑防水板的作用。而事实上，上图可以看出，有地下水时，柱下基础不可能是真正的“独立基础”，而是始终与防水板共同工作。由此可见，那种将独立基础和防水板人为地割裂开进行内力计算是不妥当的，与结构实际的受力模型是不相符的，正确的做法是均应按有柱帽无梁楼盖进行设计，由此同时计算出独立基础部分以及防水板部分的内力。

　　而实际设计中，很多情况下，柱网并不规则，特别时边跨有时很不规则，用无梁楼盖重新建模并施加实际荷载比较复杂。此种情况下，可以按照无pkpm桩、筏有限元模块进行模拟，唯一与筏板基础计算不同的是将独基位置布置成较厚的子筏板，并将独基位置的基床系数按实际地基基床系数输入，而止水板位置基床系数填成一个较小值，例如：假如独基下的基床系数为20000的话，止水板位置基床系数可输为200。经过计算比较，笔者认为这样模拟较为符合实际受力状态，能较为准确的反映水浮力对独基内力的影响。

　　4 现浇混凝土空心楼盖结构工程应用

　　4.1工程实例介绍

　　太原市香颂住宅小区地下车库工程，采用框架结构，柱网平均间距为8.1m，建筑面积11000m2，层高3.6m，车库框架柱作为纵向受力构件，框架梁作为横向受力的主要构件，通过在框架梁之间的楼板空间中放置永久性薄壁方箱，箱体中间加设受力肋梁并与框架梁连接，在框架梁上部和下部分别布设分布筋的形式，最终实现利用钢筋混凝土优异的力学性能和空心箱体安装模轻质的性能，达到顶板强度高、自重轻、顶板地面平整等目的。

　　4.2空心楼盖的施工方法

　　空心楼盖的施工主要包括梁板钢筋的绑扎、空心楼盖的安放及抗浮措施、及混凝土的浇筑，其主要工艺流程如下：

　　施工准备→测量放线→对暗梁、暗柱等预留预埋设施及内膜等位置划线定位→绑扎主梁钢筋→模板上钻孔打眼→绑扎肋梁钢筋及底板钢筋→水电管线预埋→空心楼盖安装→抗浮措施→绑扎顶层板钢筋→检查验收→浇筑混凝土→养护→拆模

　　4.2.1绑扎主梁、肋梁及底板钢筋，穿固定空心楼盖的钢丝

　　按照图纸相关要求先绘制布箱图，布箱图在经过设计院及建设单位、监理单位审定合格后方可制作混凝土空心箱体。

　　根据施工组织设计确定满堂脚手架的方案，计算好脚手架的步距，板下加设支撑的位置及间距，最后确定板的起拱高度。模板铺设完成后，根据设计要求，在楼板上首先定位出主梁的位置，根据主梁位置及布箱图来确定肋梁位置，最后确定空箱体的位置。根据水电安装图纸及布箱图确定好管线的走向及定位点。

　　根据定位线首先绑扎主梁钢筋，由于主梁钢筋型号大且密集布置，在绑扎前及时加设垫块。

　　按照布箱图上箱体的具体位置，在模板的下方钻孔打眼，以保证12#扎丝可以穿过为宜，孔为两个。

　　根据布箱图及定位线标识，先绑扎纵向肋梁钢筋及底板筋，再绑扎横向肋梁钢筋及底板筋，并按要求设置混凝土垫块。

　　水电图纸要求及布箱图，尽量保证预埋管线布置在肋梁中间，如果确定无法避开，采用预先制作好的3/4高度的箱体来做局部处理。

　　4.2.2放置空心楼盖，采取固定措施，绑扎上铁

　　安装过程中应严格按照布箱图施工，并采取可靠的技术措施，保证位置准确及整体顺直，且上下板的混凝土尺寸，四周及上下板与肋梁钢筋净距应满足设计要求，设计无要求时宜保证在15mm～25mm。

　　安装好空心楼盖后，将箱体垫平并保证各向的保护层厚度达到设计要求后采取抗浮措施。抗浮措施主要为“绑扎法”即将模板上开孔的地方用12#的扎丝穿过，将空心箱体及模板下方的主龙骨捆绑在一起。

　　4.2.3浇筑混凝土

　　浇筑混凝土前铺设便道，严禁人员、机械直接接触空心箱体，避免损坏空心箱体。浇筑混凝土时宜采用泵送，混凝土坍落度不宜过大，浇筑时两次到位，待第一次浇筑一半且初凝前浇筑第二次。

　　5 结论

　　实践证明此类结构不仅极限承载力高，具有良好的受力性能，节约用钢量和缩短施工周期的优点，还具有现代建筑“大柱网、大开间、灵活划分房间”和克服过去框架-剪力墙结构“有墙必有梁”的弊端等多方面的建筑功效，是一种具有应用前景的混凝土空间网格结构体系, 是城市建设发展的需要。

　　参考文献：

　　[1] 张华刚，马克俭.现浇空心板楼盖结构的简化分析及其应用.重庆建筑，2004，2(2)。

　　[2] 《新型建筑空间网格结构理论与实践》交通出版社2006-01。