芻議建筑結構施工圖設計中異形樓板設計

楊呈彥

（泉州市建設工程施工圖審查中心有限公司，福建 泉州 362000）

0 前言

隨著經濟水平的不斷提高，人們對建筑物內部使用空間的要求也隨之提高，因此，異形樓板被大量應用于結構設計之中，但由于其受力情況相對而言比較復雜，需要對其進行有效的分析和研究之后，對其配筋情況進行針對性的改進，從而使其能夠更好的應用于建筑結構設計之中，并且使其作用得到最大化的發揮。此次研究對豐富異形樓板結構方面的知識具有理論性意義，對異性樓板結構在建筑設計中的有效使用具有現實指導意義。

1 異形樓板簡介

異形樓板是結構樓板布置形式中的一種，由于住宅建筑對層高的限制及對套內凈高要求，使其通常被應用于高層住宅建筑之中。首先，由于異形樓板主要應用在客廳與餐廳之間（部分甚至將廚房并入連通范圍），其有效促使套內形成完整連通的較高公共開放空間，從而使套內空間的舒適效果得到有效的提高，從而達到經濟性（層高控制要求）與居民生活品質（套內凈高要求）的統一；其次，異形樓板的應用使得臥室以及客廳的采光度更高，在進行建筑房屋設計時，將房間設計當做重點，通常將廚房設計在背光方向，將臥室以及客廳設計在朝陽方向，從而使建筑內部采光效果和通風效果都得到顯著的提高。

2 模型概要分析

本文選取高層現澆剪力墻結構模型進行研究。由于現澆剪力墻的存在，使得餐廳以及客廳的結構布置要求較高，就建筑室內空間效果及凈高而言，餐廳和客廳之間大多不布置梁系，因此，需要設計大跨度的異形樓板來滿足該需求。由于是現澆建筑結構，所以依靠在異形樓板上的結構都可以起到固定支座的作用和效果。在施工圖設計中，不僅需要對樓板自重問題進行考量，而且需要對樓板上的裝修荷載充分重視，應考慮普通業主常規習慣裝修做法，預留管線布設、找平、鋪裝材料、吊頂抹灰等荷載。

3 有限元分析

在建筑結構中，餐廳和客廳需要進行樓板設計，采用異形樓板形成連續板塊，由于該處沒有布置梁系分隔成規則樓板，為了使傳力效果得到有效保證，常規在異形樓板凸角處進行暗梁設計，因此，需要對有暗梁和無暗梁情況分別進行分析。在分析之前，需要對相關數據進行設定，如整層樓板厚度為150mm，暗梁厚度為400mm×150mm，通過具體的分析可知，異形樓板的應力主要集中在凸角處，其他位置的應力分布與普通樓板一樣，通過實際的分析和計算可得，其凸角處應力峰值是其他位置的大約四倍，因此，在設計過程中，需要對陽角位置處鋼筋布置設計加強重視程度，并對其進行針對性的處理，從而杜絕該位置樓板開裂現象的出現。通過對比可知，在樓板中間處進行暗梁的設置對整個樓板的應力幾乎不會產生影響，不管是有暗梁還是無暗梁，樓板應力的分布情況幾乎沒有發生變化，另外，在進行暗梁設置完成以后，凸角位置處應力集中現象依舊沒有得到較好的解決。因此，利用暗梁設置來改變樓板應力分布的方法是無效的，其僅作為提高結構完整性的輔助措施之一。

4 針對配筋工作的建議

受到彎矩作用的影響，樓層施工中需要采用鋼筋來對拉應力進行承擔，因此，彎矩的具體分布情況能夠為樓板中鋼筋的有效設置提供依據。通過對有限元分析可知，樓板底部的鋼筋不是采用特殊的方式來設定，而是需要根據樓板跨度和厚度來進行有效計算，從而得到更加合理化的數值。由于陽角位置處的應力相對比較集中，為了使樓板的安全性得到有效的保證，如按照具體的應力值來進行計算的話，樓板的厚度以及配筋等數據的選擇就會出現保守化的現象，所以，在實際的配筋中，整個樓板面筋的配置工作需要參考梁四周區域頂部彎矩情況來組織開展，并且將放射性鋼筋應用到陽角部分，采取以陽角角點為中心進行放射狀的布置方式。通過實際的分析可知，在距離凸角四分之一處位置是不存在負彎矩的，因此，為了使整個應力的要求能夠得到滿足，放射鋼筋長度按四分之一板跨的方式布設。

樓板底部鋼筋采用的布置方式為雙向通長布置，但對樓板頂部鋼筋而言，由于跨中無板面負彎矩，因此，通常會選用分離式配筋的方法。在具體的設計中，設計人員為了使異形樓板得到有效的加強，將雙向通長布置方式也應用于板面鋼筋之中。對于比較狹長的陽角樓板而言，通常采用的方式為局部分離式配筋，這樣可以為鋼筋得到有效節約提供保障。

5 滿足板跨的受力要求

通過對有暗梁樓板的應力分析可知，暗梁的配置對樓板應力起不到有效改善的目的，特別是對樓板陽角位置而言。因此，需要對該方法進行一定的改進，可以采用布置剛度較大的明梁將樓板分成兩跨的方式，從而使得陽角位置的樓板應力得到有效的改善。當樓板的厚度超過150 厚之后，大部分的配筋均成為構造配筋，這樣不滿足經濟的合理性。當樓板的厚度在150 厚以下，想要做帶箍筋的暗梁時，不僅需要將保護層的厚度剔除，而且需要將雙層雙向鋼筋所占的厚度以及暗梁箍筋的厚度都進行剔除，這樣使暗梁鋼筋之間的距離非常小，按照受彎構件來對其進行計算可知，其力臂較小，從而使梁截面高度的優勢無法得到有效發揮和施展。就剪力墻結構而言，將剪力墻布置在兩個陽角上，為了使水平力得到有效的傳遞，并且能夠使整個結構的整體性得到有效保證，需要采用在陽角之間進行加強鋼筋布置的方式，即在陽角剪力墻之間布置縱向加強鋼筋。

6 結語

通過本文的論述可知，異形樓板在建筑物設計中具有重要的作用，本文通過有限元分析方式以及配筋工作的建議概括出以下內容：第一，設計人員需要對陽角位置加強注意和重視程度，異形樓板陽角部分應力集中，但其他位置上不會出現顯著的應力突變，為了使這種現象得到有效的緩解，設計人員可以采用在陽角位置放置放射鋼筋的方式，從而來有效的提高陽角位置對應力的抵抗，進而杜絕嚴重裂縫現象的出現；其次，由于異形樓板受力的特殊性，設計人員需要對暗梁的設置方式進行科學的選擇，但該種方式的作用效果不明顯，另外，當暗梁設計的密集程度過大時，會對施工人員的施工情況產生一定的妨礙作用，因此，布設過多的暗梁并不可取，而應優先采用雙層雙向通長布設鋼筋的方式來處理。如果出現兩個陽角位置都需要設置剪力墻結構的情況時，設計人員需要把建筑整體性當做重點；最后，當異形樓相對狹長時，對樓面負彎矩產生的影響可以忽略不計，因此，設計人員需要使用局部分離的方法來完成配筋，以此來達到節約鋼筋的目的。