王宏圃
摘 要:隨著工程建設行業發展的進步,建筑工程在中國已經形成的一整套健全完整的設計、施工體系,并采用了以梁板結構為主要結構形式進行設計,但是在最近幾年,伴隨著經濟發展社會對商品住宅的大量需求,土地價格逐年上漲,建筑成本已經不再是建筑產品中的主要經濟指標,商品樓的價格中更大的一部分價格是土地成本,在設計中體現為大進深、小開間,造成設計空間布置受結構形式的制約,空間布置不靈活,各種功能區相互重疊,因此,在這種情況下有梁板的結構形式,已經不能完全滿足社會要求,而無梁板結構體系具有建筑空間大,不受梁的限制,空間布置靈活,可以有效的增室內層高,施工方面模板:支撐、安裝拆除、體系簡單,鋼筋制作及綁扎簡單方便,施工速度快,節省模板。
關健詞:無梁樓蓋;梁板結構;模板
由于俄羅斯建筑工程設計主要受歐洲影響,無梁板結構是結構設計的普遍形式,從普通住宅、到大型商場、公共性建筑都采用這種設計形式,而梁板結構形式并不常見, 在俄羅斯普通住宅多25層以下建筑高度為主,外框架支撐均采用250mm厚度,寬度不小于800mm的短肢剪力墻或在建筑角部及主要部位設置剪力墻與樓梯間、電梯間混凝土墻圍合成的筒體結構結合,聯合形成內筒外框或外部剪力墻與框架柱(墻)結合的受力形式,普通住宅一般不設柱帽,柱帽承受的沖切荷載在設計中主要依靠在柱帽部位暗配雙層雙向的抗沖切荷載的鋼筋來處理,混凝土板的厚度一般以200mm~300mm為主,個別設計也有以150mm板厚,柱上加200mm高柱帽的結構形式,板中配筋主要以俄羅斯гост р52544-2006標準A500C(相當于HRB500)直徑12mm 及以上的的鋼筋雙層雙向配置為主,商場,地下車庫板的厚度不小于300mm,墻厚及柱的尺寸與住宅樓區別不大,本文主要選擇有代表性的俄羅斯設計的2個建筑當作參考樣本,對模板工程量、墻、柱及樓板混凝土量,鋼筋含量,進行統計分析,由于國內建筑設計的結構形式主要是以梁板結構體系為主要結構形式,無梁板式結構并不常見,本文只能選用國外的無梁板結構建筑與國內的梁板結構,結合工程實踐,對兩種結構形式做經濟效果及特點進行比較。
1 謝米~沙姆施內赫大街住宅樓
占地面積:1654.8m2,預制混凝土樁閥片混合式基礎,地下負二層為設備層,地下負一層為車庫層,地上一、二層為辦公用房,3-25層為住宅,地下室外墻為混凝土擋土墻,厚度250mm,頂板無柱帽式無梁板結構,地下一、二層頂板厚度300mm,1~7層頂板厚度:250mm,8層及以上頂板厚度:200mm。
基礎混凝土量:3061m3,鋼筋量:318.2t,地下負2層為設備層層高2.95m,模板量3508m2,墻柱混凝土量:304.2m3,鋼筋量:137.2t,頂板混凝土量:478.4m3,鋼筋量:62.8t,負1層為車庫層高3.5m,模板工程量:3940.7m2,墻柱混凝土量:350.9m3,鋼筋量:66.3t,頂板混凝土量:511.2m3,鋼筋量:89.7t,
1層:
一單元:模板量1054.8m2,墻柱混凝土量:74.2m3,鋼筋量:47.8t,頂板混凝土量:131.9m3,鋼筋量:21.2t。
二單元:模板量:1072.1m2,墻柱混凝土量:78.9m3,鋼筋量:41.6t,頂板混凝土量:133.1m3,鋼筋量:19.7t,
三單元 (同一單元 )
2~8層
一單元:模板量:1055.2m2,墻柱混凝土量:73.9m3,鋼筋量:17.9t,頂板混凝土量:136.4m3,鋼筋量:20.5t,
二單元:模板工程量:1060.3m2,墻柱混凝土量:72.8m3,鋼筋量:19.6噸t,頂板混凝土量:139.1m3,鋼筋量;16.1t,
三單元(同一單元)
9層~25層
一單元:每層模板量:1055.2m2,墻柱混凝土量:43.8m3,鋼筋量:9.1t,頂板混凝土量:114.8m3,鋼筋量:15.9t,
二單元:每層模板量:1060.3m2,墻柱混凝土量:46.7m3,鋼筋量:8.92t,頂板混凝土量:114.6m3,鋼筋量;15.7t,
三單元(工程量與一單元相同)
2 新西伯利亞站前賓館項目
總建筑面積:10159m2,占地面積:1172.4m2,混凝土預制樁基礎承臺相結合形式,地下一層為車庫,層高3.5m,地上一層為賓館大堂和餐廳層高5.15m,2-12層為客房,層高為3.3m,地下室外墻為混凝土擋土墻,厚度250mm,頂板為有柱帽式無梁板結構,地上部分為無柱帽式無梁板結構, 基礎承臺混凝土量:416m3,鋼筋量:71.2t,
地下室模板量:2249m2,墻柱混凝土量:171.8m3,鋼筋量22.4t,頂板混凝土量:279m3,鋼筋量:38.2t,
1層賓館大堂模板工程量:2259.1m2,墻柱混凝土量:148.7m3,鋼筋量:24.7t,頂板混凝土量:152.1m3,鋼筋量:18.1t,
2層模板量:1558.1m2,墻柱混凝土量:91.5m3,鋼筋量:18.5t,頂板混凝土量:175.1m3,鋼筋量:24.9t,
3層模板工程量:1419.9m2,墻柱混凝土量:88.7m3,鋼筋量:18.4t,頂板混凝土量:148.2m3,鋼筋量:19.8t,
4層至12層每層模板量:1414.9m2,墻柱混凝土量:97.2m3,鋼筋用量:18.6t,頂板混凝土量:142.2m3,鋼筋量:21.9t。
以上項目數據經統計:
1、謝米~沙姆施內赫大街住宅樓:凝土總工程量14830.9m3,總鋼筋量2929.6t,建筑面積42140m2,模板工程量86328m2,經計算每平方米均攤模板工程量2.05m2,鋼筋70kg,混凝土0.35m3。
2、新西伯利亞站前賓館項目:凝土總工程量3546.7m3,總鋼筋量620.7t,建筑面積10159m2,模板工程量20220.2m2,經計算每平方米均攤模板工程量2m2,鋼筋61kg,混凝土0.35m3。
以上3個項目數據與國內有梁板結構進行對比,鋼筋使用量基本相等,混凝土量及模板工程量比國內平方米均攤量低15~20%,且模板施工比有梁板簡單,施工速度快,空間布置靈活。特別是對大型公益性場館及公共建筑具有指導意義,因為公共建筑多為多層建筑,建筑體量比較大,梁板跨度大,在這種情況下梁高將占每個層高的1/4左右,例如:設計層高4.8m,其中梁板高1.3-1.5m,通風、空調管道、消防管道、燈具電器及吊頂占用高度1m,則室內實際使用高度只有2.5m左右,既浪費空間又浪費能源,如果采用無梁結構則室內高度能達到3.5米左右,完全能滿足公共空間的各種要求,且外墻施工費用不會增加。民用建筑可根據抗震等級要求將外墻設計為多肢剪力墻做為外墻圍護結構,與樓梯間、電梯井形成筒體結構增強抗震、抗風壓能力。