建筑施工圖設計中異形板樓結構設計分析

葛日新

摘 要：異形樓板結構屬于建筑構筑物的一種結構，而且在設計中比較常見。這種設計結構不需要太多的成本，還能通過建筑的臥室以及客廳等寬敞的位置，收集到自然光照，也正是因為這兩點，很多的建筑設計人員都喜歡用這樣的結構。可是由于一些細節問題，會使結構出現弊端，因此在實際中要多加注意，例如：結構中的配筋問題，本篇文章結合了具體的工程案例，分析異形板樓結構通過對配筋的分析得出一些結論，希望能為其他研究該結構的人員帶來幫助。

關鍵詞：建筑構筑物；異形板樓結構；分析

異形板樓結構雖然有較大的優勢，但是實際上使用的比較少，當使用了這種結構之后，就不能在重新的改造，因此如果設計人員在使用了這種結構的時候，那么必須經過住戶的同意，在得到允許的情況下，才能對結構配筋。如果設計中要有一定的參數，那么可以使用有限元分方法，對參數進行分析。通過對數據的分析，可以得出一些結論，這樣就能將結論應用到設計中。

1 工程概況

某高層現澆剪力墻結構，其中一個戶型的客廳、餐廳布置。根據建筑專業對使用功能的要求，不能在餐廳、客廳中間設梁，從而形成了一個跨度較大的異形樓板。由于是現澆結構，異形樓板周邊的支承形式可視為固定支座。假設考慮樓板自重、板上裝修及抹灰等荷載以后，樓板的恒載為5.5kN/m2，可變荷載為2kN/m2。下面將對此異形樓板進行應力分析，為了能準確的反應樓板的實際應力情況，在劃分單元時，單元網格取為350×350mm。

2 異形板樓結構簡介

異形板樓是一種常用的建筑構筑物結構，這種板樓雖然能夠應用在高層建筑中，但是對高層建筑的層數有著嚴格的限制，異性板樓具備十分明顯的優勢，正是如此，其被廣泛的應用在高層建筑中。

首先，應用異形板樓結構能夠控制建筑面寬，同時對建筑進深也有一定的控制作用，因此使得建筑面寬與進深之間的相協調。異性樓板的使用時間比較長，通過對面寬以及進深之間的控制，使得整個建筑形成開放的空間，因此其舒適度更佳，利于建筑居民生活與學習。

其次，利用使得臥室以及客廳得到更多的光照，因為異形板樓設計人員在對建筑房間進行設計時，十分注重房間的設計，不需要錯雜分面，這是異形板樓的另一個主要的優勢。設計人員一般都會將與門接近的位置設計為廳或者玄關，之后將廚房等設計在背陽的地方，而臥室以及客廳則設計在朝陽的位置，這種設計方式能夠建筑內部得到充足的陽光，而且利于通風。

3 結構設計分析

客廳旁邊有樓板，而且餐廳的位置也同樣，這樣異形樓板與其相鄰位置之間就有了連續板，盡管按照要求，建筑結構中不可以設梁，可以為了能夠保證傳力，設計人員通產都會在異形樓板凸起的位置上，設置一條暗梁，因此在分析結構的時候，有分兩種情況進行分析，一種是結構中沒有暗梁；另外一種是結構中有暗梁。如果一個樓板的厚度為150mm，而暗梁的厚度就應該是6000mm。在分析中我們發現，在異形樓板凸起的位置，應力比較集中，而其他位置的樓板的應力相對比較分散，受力點與普通樓板相同。經過計算數值可以知道，凸起位置的應力值要超過其他的位置的應力值，并且是超出4倍。因此，在設計配筋的時候，更要注意，為了加強鋼筋的抵抗力，以免樓板斷裂，就要小心鋼筋的位置。通過有無暗梁的對比后發現，就算是在樓板上設置暗梁，對應力的也沒有太大的影響。而且有無暗梁應力的分布都是相同的。盡管在樓板上設置了暗梁，但是凸起位置上的應力集中現象也沒有緩解，從而可以得出結論，如果是為了緩解應力集中而設置暗梁這是不合理的。

4 配筋對策

樓板的應用點基本集中在鋼筋身上，這是因為樓板受到了彎矩，因此設計人員在布置鋼筋的時候，要根據彎矩的情況去布置，這樣也能準確的判斷出鋼筋的位置。根據有限元分析我們可以知道，在放大異形樓板的底部時，不必過度放大，設計人員以樓板的跨度以及厚度為標準，在這個標準上選擇一個正確的數值。可是因為建筑凸起的位置應力比較集中，如果人員是按照應力值去計算樓板樓板性能，那么得出的數值會與規定的不符，而且一般情況下，計算出的數值都相對保守，因此設計人員的配筋標準，要通過彎來計算，建筑陽角的配筋方式一般以放射配筋為主。

放射鋼筋的中心角是樓板的陽角角點，而且形狀是放射狀，在設計圖上我們看到，在樓板凸角的四分之一處彎矩已經不再是是負彎矩，因此放射鋼筋的長度在原來的長度的四分之一就可以承受樓板的壓力。

在分析樓板暗梁的應力上，我們也能知道，在樓板上布置暗梁并不會有太多的幫助，特別是樓板的陽角的位置，完全不起作用。當樓板上明梁的剛度過大時，為了能夠將陽角的應力減少，才可以將樓板劃分成兩跨。上文提到的樓板后的超過150mm，而該樓板的配筋以構造配筋為主，使用這種配筋方法缺少經濟性，當樓板在150mm厚，就要為樓板設置暗梁，而暗梁的類型的帶箍筋，而這個暗梁需要扣除幾個部分，一個將暗梁的保護層厚度扣除，之后，將保護層中的鋼筋厚度扣除，最后再將暗梁中箍筋的厚度扣除，這樣在扣除這三個部分后，暗梁中鋼筋的距離在縮短，如果按照彎構件的方式來計算，那么暗梁的力臂較小，而建筑結構中的梁就不能及時的發揮。可是如果建筑的結構是剪力墻，而且是在梁的兩個陽角位置上都設置剪力墻，那么建筑結構的整體性就有了保證，而且還能保證梁上的水平力可以有效的傳遞。如果是從設計上看，陽角之間應該設置鋼筋，而且鋼筋的數量應該加強。因此設計人員可以在剪力墻縱向的方向設置鋼筋，一般布置鋼筋的位置是在樓板上下兩層的鋼筋之間。一般建筑樓板的底部布置的鋼筋應該是雙向，而樓板頂部的鋼筋由于沒有負彎矩，布置的鋼筋就要采用分離式。因為使用這種方式可是節省鋼筋的數量。

結束語

通過上述實際工程案例的分析，并且使用有限元分析方法以及對配筋所提出的建議，可以概括出下面幾點內容：

首先，設計人員應該注意建筑陽角的部位，因為將異性板樓置于其中時，因為該部位的應力集中，而除該位置之外，其他位置并沒有出現是十分明顯的應力突變，為了防止這一情況，設計人員可以在該部位上設計放射鋼筋，這能夠提高陽角部位對應力的抵抗，避免其出現比較嚴重裂縫。

其次，因為異性樓板的受力比較特殊，設計人員選擇使用設置暗梁的方式，但是這種方式并沒有明顯的改善這一問題，另外，如果暗梁設計過于密集，只會影響施工人員施工，因此不需要通過設計暗梁來實現目的，其消極意義要大于積極意義。但是如果建筑兩個陽角的部位都需要設置剪力墻結構，這時設計人員應該以建筑整體性為重點，在樓板上下層之間防止鋼筋，以此確保整體平衡。

最后，如果異性板樓比較狹長，其樓面負彎矩可以忽略不計，這是設計人員可以選擇使用局部分離的方式來進行配筋，這能夠達到節約的鋼筋的使用。■

參考文獻

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