樓板面上布置靈活自由輕質隔墻的荷載取值實用法

文/張魚菱 昆明有色冶金設計研究院 云南昆明 650000

樓板面上布置靈活自由輕質隔墻的荷載取值實用法

文/張魚菱 昆明有色冶金設計研究院 云南昆明 650000

隨著社會經濟不斷發展，現在一般多高層樓房、住宅樓多為商品房，業主購買后期還要進行改造，再次裝修，于是需要考慮解決樓板面荷載變化問題。靈活自由布置的輕質隔墻一般是由用戶后期二次裝修時自行設定的，樓板上布置靈活自由輕質隔墻的荷載取值就成了較核心的問題。文章將介紹幾種實用的荷載取值方法，以供參考。

樓板；輕質隔墻；荷載；取值；實用

1、研究背景

現代很多客戶購買樓房后，進行二次改造是常有的事。結構設計中，通常將厚度小于120mm的墻視為輕質隔墻，靈活自由布置的輕質隔墻由于只能直接施加于樓板面之上，所以結構設計中，樓板面的荷載問題就成了重點問題。

常見的樓板面上布置隔墻的方法有兩種：①在固定隔墻下布置底標高與板平齊的上翻梁，梁截面采用倒T型截面，梁脅寬與隔墻寬度相同截面，能實現建筑與結構相協調，但施工不便，再改造困難，對結構加混凝土梁也難以實現；②采用加固處理中于板內增設暗梁，暗梁與板同厚的寬扁梁，這種適合板厚加厚情況，但當板厚變為較薄時，暗梁剛度較低，很難找到隨板厚變化的暗梁。兩種布置方法均有缺陷，作者通過實踐探索更實用的方法。

2、單向板的荷載取值

按照（建筑結構荷載規范）（GB5009—2012）第5.1.1.條注6規定，位置固定輕質隔墻，應按永久荷載（即恒載）考慮。布置靈活自由輕質隔墻時，隔墻的自重應計算入內，計算規則為：≥1/3的每延米長墻重（KN/m）作為樓面活荷載的附加值（KN /m2）計入，且附加值應≥1.0 KN/m2。關于線荷載按一定的荷重比例折算后作為活荷載計算，在計算過程中，找出其中最不利的效應數值，將其與在等效均布活荷載（滿布）作用下，簡支情況時構件相應效應值相等，即可求出等效均布活荷載。

應用荷載規范（附錄C.O.4條）確定的等效荷載法有如下： qe=8×Mmax/b×l2

（qe：單向板上局部荷載（包括集中荷載）的等效均布活荷載KN/m；L：板的跨度m；b：板上荷載的有效分布寬度m；Mmax：簡支單向板的絕對最大彎矩KN.m，應按設備的最不利布置確定。根據公式，可導出對于單向板上布置固定隔墻的等效荷載：

隔墻沿單向板跨度短方向布置時：qe=q/ （btx+2s+h+0.7l)

隔墻沿單向板跨度長方向布轉置時：qe=q/ （btx+2s+h)

（q 為隔墻（墻面持灰在內）的單位長度重量；btx為隔墻厚度；KN/m；s為板上墊層厚度；h為板厚。單位分別為：KN/m、m、m、m）

3、雙向板的荷載取值

建筑結構荷載規范附錄第c.o.6條規定，可采用和單向板一樣的原則，通過四邊簡支板絕對最大彎矩等值來求得雙向板的等效均布荷載。雖規定了原則，但實際計算非常麻煩。業內采用的計算表格方法可從相應的表格上等效荷載均布靜載值，具有一定實用性，但若超出表格范圍則無幫助。通常，Mmax可以通過《建筑結構計算手冊》或《建筑結構靜力計算手冊》求得，但實際工程中，隔墻布置位置和布設方向、樓板開間進深比值時常變化，手工求解隔墻作用于雙向板上的絕對最大彎矩Mmax存在很大困難，雙向板的荷載取值需尋求更為實用的方法。

作者通過實踐發現借助電算程序、軟件分析計算得出了板上隔墻等效荷載簡化計算公式法。具體為：通過ANSYS軟件對四邊簡支薄板上有隔墻時的受力進行了大量有限元分析，對計算結果的回歸分析，得到如圖示按隔墻位于板的跨中，且隔墻荷載沿板某向滿布的（最不利情況）板面等效均布荷載近似計算公式：qe=λqb （q：隔墻每延米重量KN/ m；b：現澆板的短邊尺寸m；λ：等效系數）

當隔墻沿板長邊方向布置時：λ=0.7（ab） 2-2.71（ab）+4.74

當隔墻沿板短邊方向布置時：λ=0.77（ab）2-1.93（ab）+3.89

公式中，ab為板的長邊與短邊尺寸之比，且1 ≤ab ≤2。

以上計算方法經過大量使用者驗證，與《建筑結構荷載規范》附錄C限定的值誤差控制在3%以內。

注意：簡化計算中，單向板中非簡支的結構構件會有一定的設計誤差，一般為10%左右，但經工程實踐表明其誤差尚不會影響結構安全，且多數情況下是保守和偏安全的。

4、幾種實用的荷載取值法總結

（1）當樓層中直接作用于樓板上的輕質隔墻數量較少且分布較分散時，按位置不定隔墻的等效樓面活荷載方法進行樓板和主體結構設計，等效時借助ANSYS軟件推導出近似計算公式。

（2）樓層中直接作用在樓板上的輕質隔墻數量較多且密度較大時，設計樓板時宜采用荷載規范中的等效均布荷載方法，宜把樓板和主體結構分別建模，主體結構設計時宜采用布置虛次梁且于次梁上布置隔墻線荷載的方式。

（3）工業建筑方面，現行國家標準《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）附表D.0.1-1～6）以外的等效均布活荷載取值采用樓面活荷載標準值，其余的工業建筑應用等效均布活荷載代替實際局部荷載，樓面上無設備區域的操作荷載，包括操作人員，一般工具，零星原料和成品自重，可按均布活荷載考慮，其標準值采用2.0KN/m2。

結語：

文章作者根據實踐經驗，針對單向板和雙向板都提出了較實用的荷載取值法，并列舉了一些有用的實踐經驗，對樓板上布置自由靈活的輕質隔墻的結構設計具有較強的借鑒意義。

[1]GB/GB50009-2012,建筑結構荷載規范[S].

[2]楊燁,靳金平.支承輕質隔墻的混凝土樓板受力特征分析[A].建筑結構高峰論壇—復雜建筑結構彈塑性分析技術研討會論文集[C].廣州:2012.

[3]顏媛媛,鄒玉廣.鋼筋混凝土復雜邊界支承矩形板的受力分析[J].山西建筑, 2012,38(28):53-56.