劉釗 劉柯度

摘 要：本文通過某筆者工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)地下室采用空心無梁樓蓋形式，系統(tǒng)地探討了該結(jié)構(gòu)形式下的荷載優(yōu)化處理，提出荷載的合理取值、內(nèi)力計(jì)算。同時(shí)通過結(jié)合工程案例，針對(duì)不同跨度下的無梁樓蓋板塊，對(duì)其進(jìn)行具體闡述，總結(jié)出可行的計(jì)算及其優(yōu)化方案，為同類工程提供參考實(shí)例。

關(guān)鍵詞：地下室 空心樓蓋 優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

1. 引言

從以往工程應(yīng)用情況表明，鑒于蜂巢芯空心板空心率比較大，抗震性能優(yōu)良，在商場(chǎng)、地下室等應(yīng)用較多，也適用于抗震區(qū)的教學(xué)樓，因此應(yīng)用非常廣泛。蜂巢芯空心板的空腔較大，空腔的影響已經(jīng)比較明顯，因此其配筋構(gòu)造與內(nèi)置模的有較大的區(qū)別。其計(jì)算方法視有梁板與無梁板有一定差別。以下將詳細(xì)探討空心樓蓋計(jì)算及其優(yōu)化。

2. 空心樓蓋計(jì)算

2.1 空心板的荷載優(yōu)化

鑒于當(dāng)前結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件具備自動(dòng)考慮梁自重，而軟件中設(shè)置的樓板尺寸是以軸線為基準(zhǔn)，因此導(dǎo)致軟件計(jì)算構(gòu)件自重時(shí)，對(duì)于梁板重疊區(qū)域的自重計(jì)算了兩次。針對(duì)于空心樓蓋來說，在軟件中一般通過梁式輸入，梁所占比例較大，因此計(jì)算的重復(fù)荷載較多，而且鑒于梁相交部分較多，因此在考慮荷載時(shí)，扣除這部分荷載對(duì)于優(yōu)化荷載是可觀的。筆者通過結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，舉例說明蜂巢芯空心板梁式輸入的樓板荷載計(jì)算法。

針對(duì)于400mm的頂板采用蜂巢芯板，密肋200x400，900x900x350規(guī)格蜂巢芯，重量為0.9kN，則每個(gè)密肋間距的總自重為：（1.1x1.1x0.4-0.9x0.9x0.35）x25+0.9=5.91kN， PKPM考慮程序自動(dòng)計(jì)算密肋重為： 0.2x0.4x25x1.1x2=4.4kN，則需輸入的板自重為：（5.91-4.4）/1.1/1.1=1.25kN/㎡?？紤]1.5kN/ ㎡的裝修荷載，則PKPM中輸入的恒載為：1.5+1.25=2.75kN/ ㎡，實(shí)取2.9kN/ ㎡ 。 上述蜂巢芯空心板做大板輸入時(shí)考慮1.5 kN/ ㎡裝修荷載后總恒載為：5.91/1.1/1.1+1.5=6.38 kN/ ㎡，實(shí)取6.5 kN/㎡。

2.2 空心板內(nèi)力計(jì)算

針對(duì)于空心樓蓋的模型建立，一般情況采用梁式輸入計(jì)算，但應(yīng)該在模型中考慮主梁和密肋梁之間的相互變形協(xié)調(diào)。同時(shí)對(duì)于主梁截面相對(duì)密肋梁截面較大時(shí)，則密肋梁可以按次梁輸入模型。但鑒于該方式建立模型會(huì)導(dǎo)致圖紙及計(jì)算書表達(dá)復(fù)雜，可通過采取簡(jiǎn)化方式表達(dá)。如對(duì)于主梁截面相對(duì)密肋梁截面較大，則可以采取簡(jiǎn)化成雙向板。通過利用雙向板頂、板底的最大內(nèi)力來計(jì)算出密肋梁配筋。

針對(duì)于空心板內(nèi)力計(jì)算另外一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)是對(duì)邊界條件的處理。針對(duì)于梁式輸入模型時(shí)，程序忽略板影響造成中間支座內(nèi)力較小，板格跨中部分內(nèi)力偏大。甚至?xí)斐膳c蜂巢芯空心板相接的實(shí)心板支座內(nèi)力未考慮蜂巢芯這邊的影響而計(jì)算偏小，因此在配筋設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)這些被忽略的部分加強(qiáng)。對(duì)于板式輸入計(jì)算情況下，有鄰跨板時(shí)會(huì)有模棱兩可的情況，到底是簡(jiǎn)支好還是固支好，這個(gè)要憑設(shè)計(jì)者平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于沒有經(jīng)驗(yàn)時(shí)，筆者建議案簡(jiǎn)支計(jì)算，配足跨中，但支座按固支配置，且其配筋伸入相鄰實(shí)心板中。

3. 工程案例分析

3.1 項(xiàng)目概況

本工程為三棟高層住宅樓及一棟高層商住樓組成的高層建筑。14號(hào)樓為商住樓，15號(hào)樓、16號(hào)樓、17號(hào)樓均為住宅樓。15號(hào)樓、16號(hào)樓、17號(hào)樓.14號(hào)樓地上部分最高31層，一層為架空花園、商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)及入戶大堂，二層為商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，三層及三層以上均為住宅，15號(hào)樓建筑總高度為97.40m。16號(hào)樓、17號(hào)樓建筑總高度為97.90m，7號(hào)樓建筑總高度為97.10m。其中地下室建筑面積為34077.63 ㎡。

3.2 結(jié)構(gòu)形式分析

針對(duì)于本工程地下室底板采用無梁平板，地下室頂板建議通過標(biāo)準(zhǔn)單元試算與常規(guī)使用結(jié)構(gòu)形式作對(duì)比分析，同時(shí)綜合抗浮設(shè)計(jì)、施工操作、建筑使用效果等因素后在確定?？紤]到首層的園林覆土及景觀設(shè)計(jì)等因素，首層樓板宜有一定厚度滿足結(jié)構(gòu)自防水厚度的要求；同時(shí)首層結(jié)構(gòu)宜按上部結(jié)構(gòu)的嵌固端構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，樓板有一定厚度及采用梁板結(jié)構(gòu)；對(duì)于負(fù)一層結(jié)構(gòu)選型可考慮加腋框架梁+整間大跨平板方案、空心樓板無梁樓蓋方案、無梁樓蓋方案的對(duì)比論證，建議推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)單元的計(jì)算和設(shè)計(jì)，結(jié)合抗浮設(shè)計(jì)、施工操作、建筑使用功能要求和效果，量化分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.3 無梁樓蓋計(jì)算

（1）負(fù)一層汽車頂板：

1. 計(jì)算條件（8.1×8.4），取1.2恒+1.4活（M22彎矩）如圖1所示。

4. 結(jié)語(yǔ)

文章通過結(jié)合空心樓蓋在地下室的應(yīng)用實(shí)例，系統(tǒng)地探討了空心樓蓋計(jì)算步驟。從無梁樓蓋計(jì)算結(jié)果分析，本工程的計(jì)算結(jié)果與無梁樓蓋實(shí)際受力情況吻合。同時(shí)通過對(duì)比該地下室的其他結(jié)構(gòu)形式，比較結(jié)果表明，空心樓蓋造價(jià)相對(duì)普通樓蓋節(jié)省5-10kg/ ㎡，表明本工程無梁樓蓋優(yōu)化的可行性。

參考文獻(xiàn)

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