現澆混凝土空心樓蓋經濟技術分析

鄭昊　古娟妮

（1.廣東省建科建筑設計院　廣東　廣州　510500　2.廣東省城市建設技師學院　廣東　廣州　510520）

現澆混凝土空心樓蓋經濟技術分析

鄭昊1古娟妮2

（1.廣東省建科建筑設計院廣東廣州5105002.廣東省城市建設技師學院廣東廣州510520）

本文首先介紹了現澆混凝土空心樓蓋的發展必要性及工作原理，然后舉例分析了現澆混凝土空心樓蓋結構與普通梁板結構用于某工程地下室結構樓蓋中經濟比較分析，最后對現澆混凝土空心樓蓋結構具有的優勢進行了總結歸納。

現澆混凝土；空心樓蓋；普通梁板結構；經濟比較

1　引言

（如圖1～2），可以得到計算單元的截面積和截面慣性矩。

眾所周知，在解決大跨度大荷載的樓蓋體系中通常采用：①普通梁、板體系（主次梁或井字樓蓋）；②密肋樓蓋；③實心厚板；④預應力大板；⑤填芯式空心樓板（預應力或非預應力）。在這幾種樓蓋體系中，普通梁板體系施工最方便；密肋樓蓋造價最低廉；空心樓板綜合性能最優良。能否將密肋樓蓋和空心樓板的優點綜合，形成一種新的樓蓋體系，充分發揮各自的優點，并創造建筑節能減排新的價值。

現澆混凝土空心樓蓋是最近幾年國內發展起來的結構節能新技術，它適用于各種跨度和各種荷載的建筑，該技術是在現澆混凝土樓板中埋設空心填充物，柱間設暗梁與樓板等厚，將受力性能最好的工字梁應用到了空心無梁樓蓋體系中，突破了傳統的結構形式，在減輕樓蓋自重、減小地震作用、隔聲、節能、增加建筑使用空間等方面較傳統的實心板具有較明顯的優勢，同時可降低總體成本、改善使用功能，特別是用于地下室結構中，可減少基坑開挖深度、減少出土量和基坑支護費用、減少對地下水的影響等優點。

圖1　現澆混凝土空心樓板截面示意圖

圖2　截面計算單元示意圖

2.2圓行截面填充體

對于單向布置的圓形截面空心板，在受彎構件中，拉力和壓力集中在空心樓蓋截面的下部和上部構成抵抗力矩，而截面中部對抗力的影響很小。若將中部混凝土除去一部分，形成“工”字形或圓孔截面構件，其抗彎承載力基本未受影響。基于這一原理，在現澆鋼筋混凝土實心板中按一定規則埋置永久式內膜，經現場澆筑混凝土而在樓板中形成空腔（如圖3～4），順筒方向的板的正截面如圖1所示；垂直于筒方向的板的正截面變成了平面外有聯系的“工”形截面（如圖4）形成空間桁架的傳力體系。通過對各種板跨和荷載情況的現澆空心板的計算，發現混凝土受壓區高度在0.02～0.03m之間時，中和軸通常都在受壓翼緣內，屬于第一類截面。這種結構體系的受彎承載能力與等厚實心板基本相同。

2　空心樓蓋的工作原理

2.1方形截面填充體

對于具有一定剛度的實心填充體，填充體在理論上會參與樓板的受力。經過計算分析，填充體彈性模量要達到混凝土彈性模量的10％以上才有明顯的效果，而目前采用的實心填充體都未達到這個數值，因此，暫時不考慮填充體與混凝土共同受力的復合作用。對于雙向布置的方形截面空心板，根據內膜的布置方式，將內置填充體空心樓板、單面外露填充體空心樓板和雙面外露填充體空心樓板的計算單元分別簡化為I形、T形和矩形截面計算單元

圖3　順筒方向的樓板截面圖

圖4　垂直筒方向的樓板截面圖

3　某工程實例經濟分析比較

3.1工程概況

Ⅶ度設防區地下室車庫，覆土厚度1.5m，恒載為板自重+覆土重量+1.5kN/m2，活載為5.0kN/m2。取8.0m×7.6m區域做經濟比較，選如下兩種結構方案：①普通梁板方案（結構布置及配筋如圖5～6）；②空心板樓蓋方案（結構布置及配筋如圖7～9）。

圖5　普通梁板方案梁配筋圖

圖6　普通梁板方案板配筋圖（h=150）

圖7　空心樓蓋梁、板梁配筋圖（h=500）

圖8　空心樓蓋模盒布置及柱帽大樣圖

圖9　空心樓蓋剖面大樣圖

3.2經濟比較分析（如表1）

4　總結

空心樓蓋用于地下室頂板方面和普通主次梁結構相比較，具有以下優勢：①空心樓蓋無次梁，美化了室內景觀，增強了采光效果；②空心板底可以隨意分割房間而不受影響；③統一了吊掛尺寸，節省消防管道的安裝費用；④空心樓蓋具有強大的整體性能，安全度高，具有良好的抗震性能，能有效保障工作人員地震中的生命安全；⑤空心樓蓋具有良好的保溫隔熱和防火性能；⑥空心樓蓋有良好的隔音效果，空腔可以消除物體撞擊聲音，上下層可以功能不同。特別是用于地下室結構中，空心樓蓋結構可減少基坑開挖深度、減少出土量和基坑支護費用、減少對地下水的影響等優點，與普通梁板結構相比具有可觀的經濟優勢。

表1　普通梁板與空心樓蓋經濟對比

[1]《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程》（DBJ15-95-2013）.

[2]《現澆混凝土空心樓蓋技術規程》（JGJ/T268-2012）.

[3]《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）.

TU755

A

1673-0038（2015）22-0027-02

2015-5-16

鄭昊（1980-），男，工程師，任結構工程師，碩士，主要從事結構設計工作。

古娟妮（1982-），女，講師，一級注冊結構工程師，注冊土木工程師（巖土），碩士，任建筑工程系主任，主要從事教學工作。