刁 鵬 展

(太原市建筑設計研究院,山西 太原 030002)

1 工程背景

某大型車庫，覆土2.1 m高，標準柱網(wǎng)尺寸8.1 m×8.1 m，地庫高度3.9 m，現(xiàn)甲方要求對梁+實心板、梁+空心板及無梁空心板三種樓蓋方案進行經(jīng)濟指標和實際凈高情況對比。我們?nèi)×?個標準柱網(wǎng)對三種方案分別進行了計算和經(jīng)濟比較。

2 工程量對比

1)梁+實心板方案，梁高900 mm～950 mm，板厚350 mm，樓板采用塑性計算并考慮0.3 mm裂縫控制；2)梁+空心板方案，梁高900 mm～950 mm，板厚450 mm，樓板采用盈建科彈性樓板6計算；3)無梁空心板方案，托板(柱帽)2.9 m×2.9 m，托板高1.05 m，板厚550 mm，柱間設暗梁800×550。具體計算結(jié)果見圖1～圖4(限于篇幅，本文僅截取一個標準柱網(wǎng))。

需要對圖1～圖4解釋的是，從表1混凝土用量對比(0.33～0.36)，可以看出空心板對于減輕結(jié)構(gòu)自重沒有明顯的效果。三種樓板混凝土量最大差值0.03 m3/m2，荷載最大差別0.8 kN/m2，如果考慮上模殼的重量，相對于整個地庫頂板覆土及自重，增加的荷載可以忽略不計。有梁空心板和實心梁板的梁配筋如果相同軟件相同計算理論的情況下，配筋是相同的。本次對比也是用了相同梁配筋指標。本次對比僅僅對結(jié)構(gòu)的平面構(gòu)件進行了分析對比，由于地庫中豎向構(gòu)件主要是以軸壓比控制，地震作用下，柱配筋幾乎是構(gòu)造配筋，所以三種樓蓋形式對豎向構(gòu)件及基礎影響不大。

3 工程造價對比

根據(jù)上面的圖紙我們進行了工程量統(tǒng)計，并結(jié)合當前的工程市場價格，得出了表1。

表1 三種樓板經(jīng)濟指標分析

通過表1，可以看出三種樓板價格最終差別不是太大，每平方米的造價最大差別就是10元左右。需要解釋的是，單單從表1中并不能完全反映出實際的價格差異，其中模板的用量，平模和側(cè)模沒有區(qū)分出來，廠家空心模殼的報價與表1中可能也有出入等等。

4 凈高分析

有梁空心板和實心板用了相同的梁截面及配筋，設備管道走梁下，凈高是相同的。只需要比較有梁的樓板和無梁的空心樓板凈高關系。水暖電設備管道考慮交叉按750 mm預估，有梁的全部走梁下，層高3.9 m，減去0.95 m的梁，再減去0.75 m的高，實際凈高是2.2 m，剛好滿足建筑規(guī)范。對于無梁空心樓板，設備管道全部走柱帽之間，也就是層高3.9 m減去0.55 m的板厚再減去0.75 m高的設備管道，剩下的凈高是2.6 m。好似無梁樓蓋可以比有梁樓蓋提高凈高0.4 m，實際上并沒有這么樂觀，無梁樓蓋體系中，由于柱帽尺寸大，設備管線不能全部躲開，有些管線必須走柱帽下，綜合管線排布后凈高只做到了2.45 m。另外不得不提的是防火卷簾和車道人防門，在普通的梁板體系中，防火卷簾上面的卷簾盒子可以安裝到梁側(cè)面，防火卷簾的高度一般不是車庫凈高的控制點。但是對于無梁樓蓋中，由于柱帽間的凈寬度沒有防火卷簾寬度大，防火卷簾必須還得安裝到柱帽下，柱帽下卷簾盒也無法安裝到柱帽的側(cè)邊，層高3.9 m減去柱帽高1.05 m，再減去卷簾盒子0.55 m，實際防火卷簾只能做到2.3 m高。車道上的人防門，市場上常規(guī)的人防門是6025和6020及5528的人防門，6020門太低，5528的人防門太高，本文只討論6025的人防門，人防門和防火卷簾一樣，寬度比柱帽間的凈寬要小，只能安裝到柱帽下，柱帽下凈高是2.85 m，如果安裝6025的門，上面只留下350 mm的安裝高度，再加上人防門吊鉤，安裝起來實際很困難。綜合上面分析，雖然無梁樓蓋在絕大部分的情況下可以提高車庫的凈高，但實際在個別凈高控制點上提高的優(yōu)勢也不是特別明顯。

5 三種樓蓋的優(yōu)劣勢及適用范圍

通過上面的經(jīng)濟指標對比和凈高分析后，我們可以看出空心樓蓋在普通的標準8 m左右的柱網(wǎng)中，經(jīng)濟性和提高凈高方面都不是太占優(yōu)勢。仔細分析各自的特點，不難得出，如果在大跨(比如9 m以上的柱跨)和大荷載的地庫頂板結(jié)構(gòu)中，實心板越厚，空心板優(yōu)勢越明顯，空心板越厚，空心率越高，配筋越省，自重越輕。層高方面，如果凈高的控制點不在車道的位置上，比如雙層機械停車庫，防火卷簾及人防門不是凈高控制點的時候，空心板的優(yōu)勢還是明顯的。

另外從結(jié)構(gòu)的安全性比較一下三種樓蓋體系，有梁空心板，有梁實心板基本上還是傳統(tǒng)的理論，荷載傳到板上，板傳梁上，梁傳柱上，受力明確可靠。無梁空心板是建立在柱帽應力島的理論上，使用的是有限元理論。工地上由于施工作業(yè)面的影響，車庫上堆載及運輸車輛經(jīng)常超過原設計荷載的事屢見不鮮，解決的辦法就是施工加臨時支撐確保結(jié)構(gòu)安全。一旦施工組織不好，或者土建隊伍退場，園林施工單位進駐沒有做好臨時支撐措施，造成堆土超載，我們來分析三種樓蓋的破壞形式，首先無梁樓蓋體系，發(fā)生超載時，柱帽是最容易被沖切破壞掉的，沖切基本是靠混凝土來抵抗，規(guī)范在荷載組合中給出的1.35的系數(shù)來考慮荷載超載的情況，但一旦超過這個荷載，就是直接柱根脆性沖切破壞(由于無梁空心板體系板厚較厚，一般柱頭板不容易被沖切破壞)，樓板整體垮塌，危害性巨大。有梁樓蓋體系中發(fā)生超載時一般是梁板受彎破壞，首先是梁板出現(xiàn)裂縫，鋼筋屈服，鋼筋受拉達到極限強度破壞，屬于延性破壞，但這一過程中，從樓板梁的裂縫開裂和鋼筋變形，已經(jīng)給了人們足夠時間長的預警，可以提前卸荷，發(fā)生結(jié)構(gòu)整體倒塌的概率不大。

從本文上面經(jīng)濟性比較和凈高分析中我們看出有梁空心板在提高凈高和減少造價上面沒有什么優(yōu)勢，但有梁加空心板也有它的適用范圍，比如在大跨，大荷載的情況下它比實心板有優(yōu)勢，因為有梁，它也是延性破壞范疇，還有規(guī)范中無梁樓蓋體系不能作為建筑的嵌固端，建筑周圍也可用梁+空心樓蓋體系嵌固。

6 結(jié)語

通過三種樓蓋體系的經(jīng)濟比較和凈高統(tǒng)計，分析了各自的優(yōu)缺點。無梁空心板樓蓋體系在大跨大荷載和雙層機械停車庫中造價和凈高優(yōu)勢明顯，但不足的是結(jié)構(gòu)是脆性破壞，沒有預警，危害性大。普通梁板結(jié)構(gòu)在常規(guī)8 m以下的柱網(wǎng)中，結(jié)構(gòu)受力明確，經(jīng)濟性較好，推薦使用。有梁空心板介于二者之間并綜合了二者的優(yōu)缺點。

[1] JGJ/T 268—2012,現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JGJ 3—2010,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].