某工程蜂巢芯現(xiàn)澆空心板設(shè)計(jì)實(shí)例

涂銳

摘 要：現(xiàn)澆空心板結(jié)構(gòu)能夠提供較大的建筑功能使用空間，在實(shí)際工程中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。本文以現(xiàn)澆空心板的設(shè)計(jì)原則、配筋要求和注意事項(xiàng)等方面結(jié)合具體工程進(jìn)行闡述，供相關(guān)工程參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆空心板 雙向受力 注意事項(xiàng)

1 前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑功能往往采取更多的大空間的使用要求，如餐廳、教室、會(huì)議室、閱覽室等。除了采取常見(jiàn)的普通梁板體系外（如井字梁），也可以采用現(xiàn)澆空心板這樣的樓蓋結(jié)構(gòu)形式。尤其在解決樓板跨度大，又要嚴(yán)格控制建筑內(nèi)部?jī)舾叩臅r(shí)候，優(yōu)勢(shì)更加明顯?，F(xiàn)澆空心板結(jié)構(gòu)具有自重小、剛度大的特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的影響，應(yīng)給與充分重視。

2 現(xiàn)澆空心板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

現(xiàn)澆空心板是一種內(nèi)嵌輕質(zhì)材料的混凝土現(xiàn)澆板。此種現(xiàn)澆板空心率高（常見(jiàn)的蜂巢芯空心率為60%左右），單向板或雙向板布置均合適，鋪筋布管比較方便，利于混凝土一次性澆筑成型，避免了樓板裂縫的出現(xiàn)。此種空心現(xiàn)澆板重量輕、剛度大、適用跨度大，隔音隔熱效果好，結(jié)構(gòu)的整體性、可靠性、抗震性、抗裂性均較好，在實(shí)際工程中得到廣泛運(yùn)用。

蜂巢芯現(xiàn)澆空心板結(jié)構(gòu)體系包括GBF蜂巢芯及上部的現(xiàn)澆板、現(xiàn)澆鋼筋混凝土縱肋、現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫肋以及周邊的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁，彼此形成正交的空腹密肋樓蓋。它的傳力途徑是通過(guò)結(jié)構(gòu)正交空腹樓板的矩形肋傳遞，路徑明確，強(qiáng)度和剛度均能滿足設(shè)計(jì)要求。

3 現(xiàn)澆空心板的應(yīng)用特點(diǎn)

3.1 滿足更多要求的建筑使用功能。與普通梁板結(jié)構(gòu)比較，現(xiàn)澆空心板使用空間更為開(kāi)闊，實(shí)現(xiàn)了真正的大平板的要求，無(wú)凸出部位，無(wú)需吊頂，從而提高了房屋的凈高空間，也節(jié)省了吊頂費(fèi)用。同時(shí)，由于樓板上下平整，空心板密集的暗梁部位均可承載隔墻（輕質(zhì)隔墻為好），使房間分隔更為靈活，對(duì)展覽館、辦公樓等需要變更空間的公共空間更為適用。現(xiàn)澆空心板內(nèi)部存在封閉空腔，既可以減少熱量傳遞，也可以達(dá)到降噪的效果，對(duì)于北方地區(qū)的建筑保溫節(jié)能效果有貢獻(xiàn)，同時(shí)還能部分解決圖書(shū)館、醫(yī)院、教學(xué)場(chǎng)所的噪音問(wèn)題。

3.2 結(jié)構(gòu)整體性能好，適用于大跨空間。采用現(xiàn)澆空心板結(jié)構(gòu)能較好地解決大跨度問(wèn)題，也較為經(jīng)濟(jì)安全。目前工程中使用到的非粘結(jié)預(yù)應(yīng)力空心板最大跨度25m，一般常用的跨度為6m～12m。現(xiàn)澆空心板與同等跨度的普通梁板相比較，自重一般會(huì)輕15%，工程費(fèi)用降低，根據(jù)跨度和使用荷載的不同，對(duì)于樓板單項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，可降低樓板造價(jià)約10%～20%。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)施工便捷。與普通梁板結(jié)構(gòu)相比，現(xiàn)澆空心板是一塊整板，沒(méi)有凸出的梁，也就能減少梁模的使用和梁的支撐，相應(yīng)也能減少支模、拆模的人工費(fèi)用，對(duì)于樓板工期縮短40%左右，也相應(yīng)地減少了成本。

4 現(xiàn)澆空心板的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中常用的方法大致為兩種：一種是等效為雙向正交井字梁得到配筋，并

根據(jù)配筋將其分布于板肋和板中；另一種可以視作大板求得內(nèi)力，再按T型截面梁（以蜂巢芯空心板為例）計(jì)算配筋。筆者按第二種方法對(duì)實(shí)際工程中的空心板進(jìn)行近似計(jì)算。

4.1 YJK軟件自動(dòng)計(jì)算。在YJK軟件建模菜單下可布置空心板，程序支持內(nèi)模采用筒芯、箱體的現(xiàn)澆空心板，箱體下可設(shè)板，可以不設(shè)板。有板時(shí)肋梁為工字型截面，無(wú)板時(shí)肋梁為T(mén)型截面。程序還能自動(dòng)將主梁和肋梁端部鋼筋放置在柱周?chē)膶?shí)心區(qū)域，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際符合。在計(jì)算參數(shù)的選擇時(shí)，注意按照彈性板3或者彈性板6計(jì)算，能充分考慮樓板面外剛度；同時(shí)勾選參數(shù)“梁與彈性板變形協(xié)調(diào)”，能發(fā)揮梁、板共同受力的能力。計(jì)算彈性板荷載導(dǎo)算應(yīng)按照有限元方法，這樣相比平面導(dǎo)荷方式能增大柱的受力并減少實(shí)心梁的受力。YJK軟件成圖在柱端實(shí)心區(qū)有附加板鋼筋，肋梁是以平法表示的，如圖3所示。

5 現(xiàn)澆空心板的注意事項(xiàng)

1、雖然《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程》給出了板厚的最小限值，但是板厚太小會(huì)造成樓板自身剛度較弱，肋梁受力較大，配置鋼筋較多；但是板厚太厚又會(huì)造成空心板自重增加。所以選擇適當(dāng)?shù)陌搴駮?huì)使結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)于雙向受力的空心板，適宜的跨高比可以控制在1/25～1/30，當(dāng)荷載和板跨較大時(shí)另行考慮。

2、關(guān)于空心板的空心率，空心率大是設(shè)計(jì)中追求的輕質(zhì)高強(qiáng)的目標(biāo)，但是空心率過(guò)大，可能造成結(jié)構(gòu)的剛度弱，在施工過(guò)程中還易上浮或移動(dòng)，不利于施工質(zhì)量的保證，所以合適的空心率可以控制在50%～60%。

3、設(shè)計(jì)文件中應(yīng)明確鋼筋排布方式，使受力和構(gòu)造方面與計(jì)算模型相符，如明確“肋梁短跨跨中受力鋼筋放在長(zhǎng)跨跨中受力鋼筋之上，肋梁短跨支座受力鋼筋放在長(zhǎng)跨支座受力鋼筋之下”等。因?yàn)槔吡菏强招陌逯械闹匾芰Σ糠?，抵抗彎矩和剪力，肋梁間距也應(yīng)做到合理取值，筆者認(rèn)為控制在1.1m～1.5m為宜。同時(shí)肋梁寬度還應(yīng)考慮其他專(zhuān)業(yè)的要求，本工程電氣專(zhuān)業(yè)的消防線盒會(huì)放置在肋梁內(nèi)，故寬度較大，為200mm。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)澆空心板具有和實(shí)心板類(lèi)似的力學(xué)性質(zhì)，可采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的T型截面受彎、受剪的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；YJK軟件采用有限元算法對(duì)空心板進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件的實(shí)現(xiàn)度高，可以采用?，F(xiàn)澆空心板自身具備剛度大、自重小、用料省、施工便捷的優(yōu)點(diǎn)，在將來(lái)的實(shí)際工程中一定能得到更加廣泛地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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