摘要：現澆空心樓蓋，作為一種較為新穎的樓蓋形式通過精心設計，合理的確定構造配筋量，可以做到安全可靠、經濟合理、方便施工。本文以現澆空心板設計中的一些問題進行了分析，并與普通梁、板體進行比較，提出一些意見與建議，僅供參考。

　　關鍵詞：空心樓蓋,雙向板彈性理論,擬梁法,等代框架法,暗梁,剛性梁或墻; 柔性梁

　　一、設計原理

　　1設計依據

　　1)現澆混凝土空心樓蓋技術規程JGJ/T 268-2012

　　2)混凝土結構設計規范GB50010-2010

　　3)建筑抗震設計規范GB50011-2010

　　4)建筑結構荷載規范GB50009-2012

　　5)高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2010

　　6)人民防空地下室設計規范GB50038-2005

　　7)建筑工程抗震設防分類標準GB50223-2008

　　8)其他建筑設計和方案

　　9)現澆混凝土空心樓蓋05SG343

　　10)以上相關圖集

　　2設計方法

　　邊支承式單區格式多區格板按相應厚度實心板進行內力分析，可采用單向或雙向板彈性理論計算法，雙向板塑性絞線法、擬梁法、等代框架法等。

　　柱支承式多區格暗梁空心樓蓋采用空間等代框架法進行整體結構內力分析，等代框架梁內力按暗梁至少承擔50%的原則進行分配。

　　規則平面和規則柱網中的柱支承式多區格暗梁空心樓蓋也可用平面等代框架法進行整體結構分析。

　　柱支承式多區格暗梁空心樓蓋的區格板采用柱間暗梁模型用等代框架法進行區格板內力分析，或采用擬梁法計算內力。

　　按實際截面進行承載力極限狀態計算和正常使用極限狀態驗算。

　　3、計算

　　現澆空心板是形式如圖3，在設計計算時，參照實心鋼筋砼樓板或無梁樓蓋的計算方法進行內力配筋計算。

　　配筋計算時，平行存管方向可簡化為“工”截面進行內力配筋計算，垂直布管方向時跨中板帶截面按(如圖1)進行內力配筋計算，柱上板帶截面按進行內力配筋計算。

　　4、一般構造要求

　　1)砼等級一般應≥C20，板厚一般可取為：1/45-1/30Ld為短邊長

　　2)最小配筋率0.2%;最大配筋率1.2%;空心率30%-55%

　　3)衛生間樓面下降80-360mm不等。

　　4)適應跨度≤15米(非預應力)、≤25米(預應力)

　　5)板構造

　　二、空心樓蓋計算理論依據

　　現澆空心樓板的平面剛度略大于按體積等效的實心樓板。空心樓板中的筒芯布置符合本規程規定時，理論分析和試驗均表明，空心樓板順筒和橫筒兩個方向的彈性剛度相差不超過10%，取與普通實心樓板相同的內力分析方法。為此可以通過PKPM來計算空心樓蓋。當然還可以用Strat計算空心樓蓋，由于PKPM是現在設計院和審圖公司主要認可的結構計算軟件。所以現在就介紹PKPM怎么計算空心樓蓋。

　　1、擬梁法

　　擬梁法的適用荷載為10KN/M (恒)和10KN/M (活)以下及不計算地震作用和風荷載的情況。首先以跨度8400x8400為例，取梁的尺寸為800x350，查空心樓蓋圖集40頁“h ”“350”一行的b 為827，然后現在就計算擬梁的寬度，計算如下:8400-800=7600，規程4.4里談到劃分的擬梁數量不少于5根，這樣根據實際的跨度而定，因此這里取為7根。7600÷7=1085.7，這樣不均勻，所以取1080，然后用1080×7=7560，而7600-7560=40這樣就把40平均分配到左右梁上為20。因此能得到1080÷2+400+20=960，其中400為暗梁寬，20為平均分配到左右梁的寬度。因此距離左右的軸線的距離就為960;而其他的則就是1080的軸線間距。擬梁的寬度就為1080×0.827=893。這樣就直接輸入893x350的擬梁寬。

　　上述計算的原因是既不能多分配也不能少分配，同時還要注意的是要把擬梁梁自動計算荷載去掉，故需要輸入一個反荷,荷載大小為-0.893×0.35×25=-7.810KN/M，把這個-7.810KN/M布置到擬梁上，就完成了建模。而輸入恒載則為350的折算板厚的荷載加上管的荷載以及裝修荷載。

　　板配筋要用顯示的擬梁的配筋的多少如為8，則為8×100÷0.893=896mm ，表示的是每米的配筋量，首先要減去每米里面3 12的面積896-3×113.1=556.7mm ，板底配筋為10@140,由于板的上部鋼筋的中部鋼筋無用，宜取為8@250，分離式配筋8@125，這樣能保證節約鋼筋也不違反規程和規范。

　　2、等代框架法

　　等代框架法的荷載適用10KN/M (恒)或10KN/M (活)及以上和需要考慮地震作用和風荷載的情況。軸線與軸線間輸入虛梁100x100。然后荷載的輸入同上。此外還要在PKPM里面定義“彈性板6”，然后通過計算能得到柱的配筋，此時還不能得到梁及板的配筋，需在slab里面進行計算。

　　此為柱上板帶，因此梁的左邊上部鋼筋的配筋為68.4×100×0.6×0.8(暗梁的寬度，)=3283.2 mm ，即為9 22,右邊的同左邊的計算方法。梁的下部鋼筋為38.8×0.4×100=1552 mm ，由于為6肢箍，所以下部鋼筋為6 20.

　　板配筋：板上部鋼筋的配筋面積為44.4×100÷4.2(板帶寬)=1057 mm (每米配筋)，具體的板配筋的分配同上。板底鋼筋32.2×100÷4.2(板帶寬)=767 mm (每米配筋)，具體的板配筋的分配同擬梁法的板配筋。

　　當空心樓蓋在人防中的應用時需滿足《人民防空地下室設計規

　　范GB50038-2005》4.11.3表格下注解的小字“如為現澆空心板，其板頂厚度不宜小于100mm;且其折合厚度均不宜小于200mm;

　　當樓蓋為柱支承時，柱支承樓蓋可不進行受剪承載力計算，僅計算受沖切承載力即可，根據設計習慣和本規程的構造要求，當內模為筒芯時，可不配置受力箍筋。試驗研究表明，順向布置筒芯單向板的實際受剪承載力比較國家標準中受剪承載力計算公式的計算結果偏大較多;橫向布置筒芯單向板由于筒芯削弱了截面對傳遞剪力造成不利影響，導致受剪承載力顯著降低.本規程仍采用上述規范公式，結合以往對預制空心樓板受剪承載力的研究及編制組進行的兩個方向布置筒芯單向板抗剪.

　　三、下面就介紹空心樓蓋在實際工程的應用：

　　新都昌商場由云南天怡建筑設計有限公司設計，并通過審圖通過。新都昌商場總面積為56800m ，其中 地下負二層和負三都是運用空心樓蓋，其中負二層作為勘固層，負三層作為人防工程，各層面積為7100 m ，層高3450mm，荷載均為4KN/m ，框架結構，柱網尺寸主要為8400mmx8400mm，8度設防。由于該工程比較特殊，地下水位比較高，使原本做普通梁板結構的建筑，開挖較多，使整體建筑的浮力加大，達80000噸。而經建模計算確定上部結構的建筑物總重才50000噸，即使滿盤打樁也不能滿足抗浮要求。當兩層使用空心樓蓋后，能減少開挖0.9米。部分截圖如下：

　　四、空心樓蓋與普通梁板結構樓板簡單經濟性對比說明：

　　1、基坑開挖土石方挖運工程量：大幅減少;回填土方也相應減少

　　2、基坑護壁樁工程量：顯著降低

　　深基坑支護方法眾多，通常采用的有懸臂樁，錨桿，內支撐等。

　　3、基礎底板:

　　基坑挖深減少一米地下水位也隨之降低一米，水壓力減小P=1×10=10KN M²;基礎底板和地基梁荷載減少10KN.M²，配筋和截面以及防水等級也有降低。

　　4、抗拔樁：

　　在地下水位較高需設抗拔樁的情況下，浮力減少，抗撥樁數量和樁長也有所節省。

　　5、地下室外墻:

　　(1)外墻的高度：采用空心樓蓋可降低層高，外墻的高度也相應降低。

　　(2)外墻的土壓力：地下室層高降低，外墻承受的土壓力也相應減少。

　　(3)外墻的水壓力：地下室層高降低，外墻承受的水壓力也相應減少

　　(4)外墻的配筋：由于外墻的土壓力和水壓力都減少，外墻的配筋也相應減少。

　　(5)外墻的抗滲等級：地下室層高降低，外墻的高度也相應減少，在保持外墻厚度不變的情況，外墻的抗滲等級也相應降低。

　　6、地下室樓梯：

　　地下室層高降低，樓梯梯段數也相應減少，從而節約鋼筋和混凝土的用量。

　　7、地下車庫坡道：

　　地下車庫層高降低，車道坡長相應縮小。增加車位，節省坡道工程造價。

　　8、地下室的施工時降水費用降低;基坑周圍建筑不易出現抽水沉降變形裂縫。

　　9、地下室的側面、頂棚抹灰：

　　10、地下室的豎向構件：

　　采用空心樓蓋可降低層高，地下室的柱墻等豎向構件高度可減少，當保持地下室凈空不變的情況下，空心樓蓋的豎向構件的高度與普通樓蓋相比，有明顯的減少。

　　五、功能及運營優勢

　　1、節約工模板，空心樓蓋板底為平的，沒有主次梁，只有暗梁

　　2、施工速度加快：

　　采用空心樓蓋大大縮短工期，提高施工速度約30%，從而減少施工設備的租賃費用和人工費用。

　　3、煙感，噴淋減少：

　　由于板底的平整，無需每區格設一煙感，可以減少煙感5/6，噴淋減少1/3。

　　4.豎向的水電、風管、電梯等構件長度的節約;

　　在保持凈空不變情況下，采用空心樓蓋能大幅降低層高，節約豎向構件

　　5.縮短車道的長度，增加車位使用面積;減少車輛爬坡油耗

　　6.開孔洞方便:空心樓蓋開孔洞較方便，可以隨便打膨脹螺栓，無需彈線定位。

　　7.安裝管道方便：

　　樓蓋內管線布設較為方便，樓蓋下吊掛管件，橋架，風管因無凸出梁而無需拐彎和變徑，架設快捷方便，風險小，節省造價。

　　8.減少行車噪音:

　　由于空心樓蓋的空腔作用，能使行車等，撞擊噪音大大減小。

　　9.減少裂縫開展:

　　由于空心板中縱橫密布的暗肋，也是減少裂縫的可靠措施，密實性能好。

　　10.保溫隔熱效果好:

　　由于空心樓蓋的封閉空腔結構減少了熱量的傳遞，使隔熱、保溫性能得到顯著提高，對于采用空調的建筑來說，大大地降低了空調費用，建筑節能效果顯著。

　　六、空心樓蓋無梁樓蓋與實心無梁樓蓋的抗震性能比較

　　從構造上看，空心樓蓋要求在柱軸線一定范圍內設置實心暗梁，由于空心部分的等剛度折算厚度較實際板厚小，其空心無梁樓蓋實際是帶柔性梁的空心樓蓋，傳統的無梁樓蓋通常具有柱軸線上無梁的特點，柱上板帶鋼筋均勻分布，使得靠近柱部位配筋不足，遠離柱部位配筋有余，在地震力作用下，柱節點周邊易出現少筋破壞。空心樓蓋中密布的暗肋，在地震中也起到一定的作用.

　　七、結語

　　空心樓蓋實用于大跨度大荷載有比較明顯的綜合經濟性效益。主要用于地下室、人防、圖書館、辦公室、教學樓、超市、廠房等。云南主要是高烈度區，由于計算空心樓蓋的方法較多，對于在抗震區主要適用等代框架法。這樣符合工程的實際情況。扁梁不應用于一級抗震的框架結構但可以用于一級的框架-剪力墻，剪力墻，筒中筒等結構。

　　參考文獻:

　　[1] 現澆混凝土空心樓蓋技術規程JGJ/T 268-2012[S]

　　[2] 現澆混凝土空心樓蓋05SG343[S]

　　[3] 混凝土結構設計規范GB50010-2010[S]

　　[4] 建筑抗震設計規范GB50011-2010[S]

　　[5] 建筑結構荷載規范GB50009-2012[S]

　　[6] 高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2010[S]

　　[7]人民防空地下室設計規范GB50038-2005[S]

　　[8]建筑工程抗震設防分類標準GB50223-2008[S]