某地下車庫空心樓蓋的設計心得

成 高 峰

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

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某地下車庫空心樓蓋的設計心得

成 高 峰

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

結合現行國家《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》，通過某地下車庫案例，探討了混凝土空心樓蓋結構設計中的概念設計，簡單介紹了混凝土空心樓板結構設計中遇到的問題及處理方法，為同類設計提供了思路。

空心樓板，結構分析，構造措施

1 工程概況

本工程為山西鑫華通房地產開發有限公司匯通苑小區地下車庫,場地南臨塢城東街,東臨東山過境輔道，西臨龍堡路，北臨規劃路。本工程地下2層，地上2層。地下部分功能為汽車車庫，地上部分為物業管理用房。結構總高度6.900m、總長度259.800m、總寬度69.300m，本工程為框架結構，地下車庫頂板覆土一般不大于1.2m,活荷載為20kN/m2，柱距8.1m×6.6m。原設計為“十字”梁普通樓蓋，其中8.4m跨處主梁截面為450×1 000，次梁截面為300×800,板厚200mm。現地下車庫板改為雙向密肋梁樓蓋，其中地下1層柱帽高750mm板厚450mm,地下2層柱帽高500mm板厚300mm，柱帽范圍均為2.4m×2.4m。基礎為獨立基礎與條形基礎。8度抗震設防，建筑場地類別Ⅲ類, 地基基礎設計等級丙級，建筑抗震設防類別丙類，框架抗震等級三級。采用雙向密肋梁樓蓋后，不僅解決了原層高緊張的問題，綜合造價上也取得了良好的效益。

2 基礎與地基處理

因場地具Ⅱ級非自重濕陷，濕陷土層為第2層，3層，濕陷土層深度約為3.3m～5m，故基坑開挖至基底標高時，整片換填2m厚3∶7灰土。墊層擴出基礎邊不小于2m，要求壓實系數不小于0.97。墊層施工質量檢驗必須分層進行，應在每層壓實系數符合設計要求后鋪上層灰土，并控制每層鋪厚為200～300。處理后的地基承載力特征值為250kPa。基礎采用柱下獨立基礎加防水板。

3 結構布置

3.1 基本原則

根據業主建筑使用功能的需要，考慮到本工程設備管道較多及車庫凈高的需要，主體結構采用框架混凝土結構，樓蓋采用鋼筋混凝土空心樓板結構體系。

3.2 結構設計

根據《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》的要求，現澆混凝土空心樓蓋結構的整體布置應能合理地傳遞所承受的荷載和作用，具有明確的結構設計簡圖。現澆混凝土空心樓蓋結構中，空心樓板的支承可采用梁、剪力墻、柱帽、托板。現澆混凝土空心樓蓋結構體系一般分為兩種形式：第一種為框架梁柱加空心板，第二種為柱帽加空心板。第一種形式一般用于地上結構，如辦公樓、圖書館等大空間結構。第二種形式一般用于地下結構，如車庫。本工程采用第二種形式柱帽加空心板。

3.3 柱帽的設計

柱帽形式可分為錐形和階形。柱帽長度和寬度可根據經驗取相應方向板跨的1/4～1/3，柱帽的高度可取500mm～800mm。柱帽在計算中需滿足抗沖切驗算。柱帽作為現澆混凝土空心樓蓋結構中的主要受力單元除滿足計算要求外還應滿足一定構造要求。柱帽的厚度與板厚之和不宜小于柱縱向受力鋼筋直徑的16倍。柱帽的邊長不宜小于4倍空心板厚與柱截面相應邊長之和。柱帽的混凝土標號不宜小于C30,柱帽應雙向布置箍筋且箍筋直徑應大于φ8間距不大于150。本工程柱帽長寬為2.4m×2.4m，地下1層柱帽高750mm，地下2層柱帽高500mm，經計算滿足抗沖切及抗剪要求。

3.4 空心板的設計

空心板的厚度取值可分為有柱帽空心板和無柱帽空心板兩種形式。在無柱帽的情況下可取相應板跨的1/35，在有柱帽的情況下可取相應板跨的1/30。地下車庫覆土空心板厚度不宜小于450mm，人防頂板空心板厚度不宜小于500mm。空心板根據內膜的不同可分為筒芯樓板和箱體樓板，其中箱體樓板又可分為帶底板的空心樓板和不帶底板的密肋板。帶底板的空心樓板整體美觀，但由于空心樓板底板施工質量難以保證故本工程選用不帶底板的密肋板。柱帽之間設置實心暗梁，梁寬500，高同板厚。工程中板開洞時局部架設框架梁，空心板改為實心板，開洞措施同實心板開洞。

3.5 整體計算

因為現澆空心樓蓋的平面內剛度略大于按體積等效的實心樓板，由于結構整體分析需要考慮樓板的平面內剛度及傳遞水平力時，可按與之體積相當的實心樓板考慮。所以本工程取空心樓蓋與實心樓蓋兩種計算結果相互對比分析。表1為對比結果。

表1 空心樓蓋與實心樓蓋對比結果表

本工程現澆空心樓蓋采用有限元方法進行內力分析，撓度和裂縫均滿足要求。

4 空心樓蓋的優點

4.1 節約施工模板，省去梁側抹灰

由于空心樓蓋只須支設平模，可節約梁側模板及梁側抹灰和減少模板裁切損耗，使模板重復周轉利用率大大提高。

4.2 降低層高，加快施工進度

可明顯降低層高或提高車庫凈高，考慮降低層高后，可加快地下室施工速度20%～30%，從而減少施工設備的租賃費用和人工費用。在凈空不變的情況下其層高減小可相應減小豎向水電、風管、電梯等構件的長度。

4.3 設備安裝減少

由于板底的平整，無需每區格設一煙感，可以減少煙感2/3,噴淋減少1/3，同時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，安裝進度可大大加快。

4.4 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，大大降低了空調費用，建筑節能效果顯著。

4.5 降低耗鋼量與混凝土用量

空心樓蓋可比“十字”梁普通樓蓋結構降低10%～15%的耗鋼量，可降低10%左右的混凝土用量，頂板梁側模板單位面積上可減少0.55m2。

5 構造措施

現澆混凝土空心樓蓋結構具有減輕自重的優點，但其體積空心率不宜大于50%。空心樓蓋內模為筒芯時樓板厚度不宜小于180mm,內模為箱體時樓板厚度不宜小于250mm。其中板厚均應大于柱縱向受力鋼筋直徑的16倍。抗震設計時，在柱上板帶中心部位一定區域內應設置暗梁作為受力的核心部位，且對暗梁采取一定的加強構造措施。

6 結語

現澆混凝土空心樓蓋結構通過減輕自重從而降低地震作用。空心樓蓋一般用于具有較大跨度、對層高有限制的公共建筑和住宅建筑中，但由于結構設計中有很多環節與傳統做法有一定區別，結構工程師在設計中要制定合理的設計方案，重點關注柱帽的抗沖切驗算，在計算滿足要求的情況下需加強結構的構造措施，增加一定的安全儲備。

[1]JGJ3—2010，現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程.

[2]GB50011—2010，建筑抗震設計規范.

[3]JGJ79—2012,建筑地基處理技術規范.

Designexperienceoftheundergroundgaragehollowfloor

ChengGaofeng

(Shanxi Academy of Building Design, Taiyuan 030013, China)

CombiningwithcurrentnationalCast-in-situ Concrete Hollow Floor Structure Technology Norms,basedontheundergroundgaragecase,thepaperexploresconceptdesignofconcretehollowfloorstructuredesign,andbrieflyintroducesconcretehollowfloorstructuredesignproblemsandprocessingmethods,whichhasprovidedsomeconceptforsimilardesign.

hollowfloor,structuralanalysis,structuralmeasures

1009-6825(2015)21-0028-02

2015-05-11

成高峰(1981- )，男，工程師

TU

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