現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板結(jié)構(gòu)應(yīng)用分析

葉旭丹

浙江公和建筑工程設(shè)計有限公司 浙江杭州 310007

1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板種類

現(xiàn)澆鋼筋混凝土的填充芯模按照形狀可以分成標(biāo)準(zhǔn)型填充體，比如圓體，以及異形填充體，比如長弧、扁弧、橢圓等。標(biāo)準(zhǔn)型填充體以直徑為特征代表值，而異形體則以斷面最大和最小尺寸的平均值為特征代表值，以外包尺寸大小為產(chǎn)品規(guī)格，尺寸范圍一般在寬度80-800mm，高度80-1000mm，長度200-2000mm。從材料上可以分成水泥箱體、塑料管模、鋼模和橡膠模等。在進行空心大板設(shè)計時，可以結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)具體特征選擇合適的空心板形式[1]。

2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板特點

在大跨度大型公共建筑中，一般層高都比較矮且有一定的凈高要求，如果做次梁則無法滿足凈高要求而做普通大板則造價會比較高，而且隔音的效果不是很好。因為空心大板具有自身重力不大，且隔音效果好，能滿足人們對建筑物使用上的空間要求，在不增加建筑物高度不適用預(yù)應(yīng)力的其工況下使室內(nèi)凈高達到最大，同時也便于后期維修，具有劃分大空間、隔斷布置靈活等可以科學(xué)使用建筑空間的優(yōu)勢，因此在許多建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。具體優(yōu)勢如下：

2.1 空間開闊美觀

空心樓板一般在大跨度、空間面積較大的建筑中應(yīng)用最常見，比如學(xué)校的教學(xué)樓、辦公大樓、展覽館、圖書館等。和普通混凝土框架結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋、次梁等相比，空心樓板的使用空間更加開闊，且外型美觀，又能滿足使用者對凈高的要求，使空間得到科學(xué)有效地利用，同時也便于后期空間的靈活布置和墻體維修等。因為大跨度建筑，比如辦公樓、展覽館等一般使用空間可能會隨時變換，而家庭住宅也更加追求個性隨意，符合當(dāng)前建筑發(fā)展趨勢。此外，從后期裝修來看，空心樓板底面平整，凈高更高，因此也十分利于水平管線，尤其是空調(diào)管線的安裝。

2.2 力學(xué)性能優(yōu)勢

樓板是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成，其主要作用是承擔(dān)樓面的豎向荷載、提高建筑結(jié)構(gòu)整體的水平剛度、協(xié)調(diào)抗側(cè)力體系。在大跨度建筑結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板的使用可減少大量非框架梁，即次梁的使用，使結(jié)構(gòu)受力更加科學(xué)合理。此外，空心樓板的自重力較輕，可以在不增加樓板重量、不增加高度的情況下使樓板厚度增加。在實際應(yīng)用中，框架暗梁和現(xiàn)澆空心樓板上下翼緣結(jié)合更為緊密，受力更加均勻和可靠，可形成類似桁架的傳力體系，從而使內(nèi)力雙向分配更為均勻，比傳統(tǒng)樓板的剛度更大，也更利于建筑抗側(cè)剛度協(xié)調(diào)，減少變形問題，同時還能提高抗震和抗風(fēng)等能力。

2.3 經(jīng)濟優(yōu)勢

在大跨度建筑中，空心樓板和普通大板相比具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。這是因為空心樓板的自重力較輕，可減少梁柱墻基礎(chǔ)荷載力。同時減少了明梁的使用，可以降低層高，而層高的減少自然會節(jié)約綜合造價，在高層建筑中應(yīng)用還能起到增加層數(shù)的作用。此外，空心樓板施工可以縮短工期，減少吊頂以及噴淋噴頭和管網(wǎng)的費用，綜合經(jīng)濟優(yōu)勢較強，但要注意的是這種經(jīng)濟優(yōu)勢一般在大跨度建筑中才能有效發(fā)揮。

2.4 隔音效果和保溫節(jié)能的效果較好

空心樓板內(nèi)部的芯模可以形成空腔結(jié)構(gòu)，能有效阻止噪音傳入以及在各個樓層之間傳遞，而對于圖書館、教學(xué)樓等建筑來說，良好的隔音效果非常關(guān)鍵。此外，根據(jù)計算驗證表明，空心樓板封閉的空腔結(jié)構(gòu)可以減少熱量的傳遞，這是因為空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度變化不大，可使建筑結(jié)構(gòu)起到節(jié)能保溫、隔熱的作用。

3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板結(jié)構(gòu)計算和應(yīng)用

3.1 計算原則

空心樓板界面強度計算，可以分成順管方向上的工字型截面和垂直于管道方向的工字型截面，對于在不同荷載下不同板跨的計算，空心樓板在彈性變形的階段，在混凝土受壓區(qū)高度一般處于翼緣之內(nèi)，這時橫縱向腹板的總水平截面面積一樣，即橫縱向腹板水平抗剪能力相等，慣性矩差異較小。在設(shè)計時空心樓板厚度是板跨的三十分之一左右，然后根據(jù)橫縱向單位寬度板塊計算正截面與斜截面的承載力和裂縫寬度[2]。

3.2 剛度分析

目前大多數(shù)類型的空心樓板，其填充芯?？锥淳哂袉我环较虿恢奶攸c，使雙向受力現(xiàn)澆鋼筋混凝土的空心樓板為正交異形板，在平面內(nèi)兩個方向剛度上均出現(xiàn)了差異。通過計算分析，兩個方向跨度較近的空心樓板，可根據(jù)一定厚度的實心截面樓板計算，可充分發(fā)揮抗彎件的性能。

3.3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板施工工藝

現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板施工工序和普通樓板施工有一定差別，除了前期必須做好測量放線控制，和后期混凝土澆筑、驗收養(yǎng)護和拆模等作業(yè)外，需裝設(shè)平板模，綁扎底板鋼筋，做好各專業(yè)管線的預(yù)埋工作，安裝薄壁管，綁扎板面鋼筋，最后對底面模板進行拆除。

4 現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板設(shè)計時的注意事項

在現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板設(shè)計時，首先必須重視芯模布置對于結(jié)構(gòu)的要求，對于不同形式的空心樓板在設(shè)計時都必須嚴(yán)格按照規(guī)范注意內(nèi)筒對接部位橫肋的作用，控制好內(nèi)筒的長度，可以改善空心樓板的受力性能。其次應(yīng)該注意控制樓板的空心率，當(dāng)空心率較低時無法充分發(fā)揮空心樓板的優(yōu)勢，而在空心率較大時又會導(dǎo)致樓板強度下降而影響施工質(zhì)量。另外要注意空心樓板在不同荷載下施工時對于厚度有不同的要求，注意應(yīng)進行樓板斜截面抗剪承載力的計算。最后要注意的是，當(dāng)相鄰邊的樓板是現(xiàn)澆混凝土實心樓板時，實心樓板的厚度要適當(dāng)加大，且兩個板塊之間的剛度比不能太大，現(xiàn)澆實心樓板的厚度不能小于現(xiàn)澆空心樓板的三分之一，否則可能會在兩塊板塊的結(jié)合位置處產(chǎn)生較大裂縫[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板在大型大跨度建筑施工中的應(yīng)用進行了簡單分析，指出該類型模板和次梁、普通大板相比，不僅具有使用空間率大、隔音效果好的優(yōu)勢，而且經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，可以降低工程總成本。但是也要注意需嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行，且做好力學(xué)分析、剛度分析，要求在實際應(yīng)用中控制樓板的厚度和其他板塊之間的剛度比，做好后期的驗收和維護工作。