2023年12月22日发(作者：苹果11pro屏幕尺寸)

２０１１年第１０期　福　建　建　筑　Ｎｏ１０・２０１１　总第１６０期　Ｆｕｊｉａｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｖｏｌ・１６０　浅谈现浇有梁空心楼板在地下室顶板中的应用　庄和星　（厦门合道工程设计集团有限公司　福建厦门　３６１００４）　摘要：本文以河南新乡某工程地下室顶板为例，阐述了有关现浇空心楼板受力特点、配筋计算、施工工艺及经济比较分析，可为　类似工程结构地下室顶板设计提供参考。　关键词：现浇混凝土空心楼板　刚度　箱体块体施工技术　中图分类号：ＴＵ３７５．２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１ＯＯ４—６１３５（２０１１）１Ｏ—ｏｏ４３—０３　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｓｔ～ｉｎ—ｓｉｔｕ　ｈｏｌｌｏｗ　ｆｌｏｏｒ　ｉｎ　ｔｏｐ－－ｆｌｏｏｒ　ｏｆ　ｂａｓｅｍｅｎｔ　Ｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｘｉｎｇ　（Ｘｉａｍｅｎ　Ｈｏｒｄｏｒ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，ＬＴＤ．，Ｘｉａｍｅｎ　３６　１００４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｏｆ　ｔ０ｐ—ｆｌｏｏｒ　ｏｆ　ｂａｓｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｘｉｎｘｉａｎｇ，Ｈｅｎａｎ，Ｃａｓｔ—ｉｎ～ｓｉｔｕ　ｈｏｌｌｏｗ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｌｏｏｒ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａｂｏｕｔ　ｉｔｓ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ　ｔｈｅｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｔＯ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｏＤ—ｆｌｏｏｒ　ｏｆ　ｂａｓｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｓｔ—ｉｎ—ｓｉｔｕ　ｈｏｌｌｏｗ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｌｏｏｒ　Ｒｉｇｉｄｉｔｙ　Ｂｏｘ　ｆｉｌｌｅｒ　Ｂｌｏｃｋ　ｆｉｌｌｅｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１工程概况　２现浇空心楼板设计原理　工程位于河南新乡，地下１层，地下室建筑面积为　现浇混凝土空心楼板在国内外的发展已有几十年的历史，　４４５６２ｒｎ２，地下室主要功能是设备用房、水池、车库等，如图１。　中国从上世纪８ｏ年代末就开始研究现浇空心楼盖，并取得一　地下室顶板的结构形式采用框架结构和现浇有梁空心楼盖结　系列的研究成果，并在一些混凝土专业著作中对埋置管状内模　构，高层（３３层）及其外延一跨、楼电梯间、自动扶梯等基坑、楼　现浇空心楼板的受力特性、结构、构造做了研究。２００２年１２　板开大洞处边梁等采用框架结构，其它（包括４层多层范围内　月，“现浇混凝土空心无梁楼板中的应用技术”通过了建设部科　及室外）则采用现浇有梁空心楼盖结构。本文主要对空心楼板　技发展促进中心的评估，获得建设部科技成果评估证书（建科　的受力特点、配筋计算、施工流程及综合造价比较做了一些讨　评［２００２］０６３号）。评估单位认为，该项成果可广泛适用于大　论，希望能对以后类似的地下室顶板结构设计提供参考。　跨度、大空间、大荷载的建筑中。随着空心楼板的广泛应用，　图１地下一层建筑平面图　《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程））ＣＥＣＳ　１７５：２００４＿２ｊ也于　作者简介：庄和星，男，１９７９年１Ｏ月出生，硕士，工程师，建　２００５年４月１日正式实施，用来指导工程设计与施工。　筑工程专业。　根据传统的混凝土结构设计原理：在钢筋混凝土受弯构件　收稿日期：２０１１—０６—２７　中，对于正截面而言，可以把受拉区混凝土除去一部分，形成　“Ｔ”型或“工”字型截面构件。这样就可以节约材料和减轻混　凝土自重。基于这一原理，在在现浇楼板中放置薄壁管，形成　

２０１１年１Ｏ期总第１６０期　庄和星・浅谈现浇有梁空心楼板在地下室顶板中的应用　孔洞。沿布管方向楼板的正截面就变成了“工”字形截面；垂直　于布管方向楼板的正截面变成了平面外有联系的“工工工工”　字截面。通过对各种板跨和荷载情况的现浇空心楼板的计算，　发现空心楼板的承截能力与等厚的实心板是相同的ｌ３］。但由　于“工”字形截面减轻了自重，也就减小了梁柱和基础的荷载。　２．１刚度计算　根据现浇混凝土空心楼板截断面面积相等和惯性矩相等　的简化原则，将空心楼板截断面（如图２所示）　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　｝　｝　１Ｌ．　．　Ｌｌ　图２空心楼板截断面　口口口口　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｆ　Ｌ×　．　图３空心楼板等效截断面　简化成如图３的矩形截断面，简化后的形心位置保持不　变。王志云＿５］等推导出Ｘ，ｙ向的刚度：　ｘ轴方向的加权截面刚度为：　Ｔ—Ｅ［（　＋ｄ，）　Ｈ。一　ｈ１］Ｌ　，　一　１２ｄｓ（　＋　）　ｙ轴方向的加权截面刚度为：　ｌ一Ｅ【（　＋ｄ，）ｄｆＨ３－－ｄ　ｄ　ｈ１］Ｌ　…　ｙ—　ｌ２　（　＋　）　从式（１）、（２）可知，当考虑空心楼板管端肋部分对板刚度　的影响后，空心楼板在两个方向上的单位线刚度是相等的：　．一一＂Ｚｙ一　Ｅ［　＋ｄｒ１２ｄ，（）ｄｆ　＋ｄ　）Ｈ３－－ｄ　　ｄ　ｈ　］　，。、。　　因此可以将现浇混凝土空心楼板简化为等效实心楼板进　行计算嘲。　２．２配筋计算　根据截断面面积相等和惯性矩相等的简化原则计算空心　楼板的等效厚度和等效刚度后ｌ５］，可以按照以下几个步骤计算　空心楼板配筋：　（１）根据空心楼板的结构布置，计算楼板的恒荷载（包括　自重）和活荷载；　（２）根据空心楼板的具体边界条件，按《建筑结构静力计　算手册》查找楼板的内力计算系数，计算出弯矩Ｍ；　（３）根据考虑薄膜效应后的弯矩计算系数＿４］，按　一Ｍ　×计算系数，并计算配筋；　（４）进行受剪承载力验算；　（５）根据计算结果和最小配筋率要求布置楼板受力钢筋，　根据规范要求布置温度收缩钢筋等构造钢筋，还应根据施工需　要布置定位、抗浮钢筋。　２．３经济性比较分析　以地下室顶板标准的跨度（８．１ｍＸ８．１ｍ），周边框架梁支　承，混凝土强度等级为Ｃ３５，楼板钢筋等级为Ｉ级钢，设计恒荷　载（除自重）ｇ一１．５ｋＮ／ｍ２，活荷载ｑ＝４．０ｋＮ／ｍ２。　２．３．１实心板方案　板厚取２５０ｍｍ，板面荷载为：　Ｑ：１．２×（２５．５×０．２５＋１．５）＋１．４×４—１５．１ｋＮ／ｍｚ　按四边简支算的楼板跨中最大正弯矩为：　Ｍ　一３６．５ｋＮ・ｎ１２　查得Ａ　一８３５ｍｍ２，双向配筋Ｏ１２＠１２０　２．３．２十字梁板方案　在两个方向的中间各布置一道２５０ｍｍＸ　５００ｍｍ的次梁，　板厚取为１８０　ａｒｍ（地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，　楼板的最小厚度为１８０ｒａｍ，最小配筋率为０．２５　），楼板配筋　为双向中１Ｏ＠１５０。　次梁计算：　Ｍｌ舳　一０．２５・Ｑ・４．０５　一２１４．４ｋＮ・ｍ　Ｖ　一０．５・Ｑ・４．０５　一１０５．９ｋＮ　２．３．３现浇空心楼板方案　板厚取３２０ｍｍ，查表　得　等效厚度ｈ　一１９９ｍｍ（用于计算荷载的）　等效刚度厚度ｈ“一３０８ｍｍ（用于计算配筋的）　按四边简支算的楼板跨中最大正弯矩为：　Ｍｎ　一３２．６ｋＮ・ｍ　查得Ａ　＝４９８ｍｍ２，双向配筋　１Ｏ＠１５０。　以上三个方案的经济指标详见表１：　表１经济指标对比表　通过表１可知，现浇空心楼板的各项经济指标都有一定的　优势。　３施工流程［７Ｊ　在已完成的楼盖上测量放线一安装支撑和龙骨一支楼板　底模一底模自检验收并记录，在底模板上放线一对薄壁及预埋　水电线管盒等定位，清理模板，暗梁钢筋安装一预埋管底水电　线管盒及竖向穿板套管一安装底层钢筋、垫铁、垫块及肋问钢　筋网片一暗梁及底层钢筋隐蔽初验，薄壁管入模前逐根进行外　观检查后进行排放，并随入模随铺管顶垫板以保护薄壁管，管　间用横向钢筋定位，管段两端做抗浮锚定，不合格要求重修一　进行薄壁管安装隐蔽验收并记录一安装面层钢筋及板面预埋　水电线管盒，铺设架空马道，清除底板杂物一钢筋隐蔽工程验　收并记录一敷设泵送混凝土管，浇筑混凝土，随浇混凝土随修　补调正钢筋、薄壁管一混凝土养护，达到要求强度后拆模。　４工程应用　以上述河南新乡的某地下室顶板为例，地下室顶板的楼板　形式采用框架结构梁板体系和现浇有梁空心楼盖相结合：两个　高层主楼（３３层）及外延一跨范围、楼电梯间、自动扶梯等基　坑、楼板开大洞处边梁等采用框架结构梁板体系，其它（包括４　层多层范围内及室外）范围则采用现浇有梁空心楼盖。　４．１空心楼板布置　《建筑抗震设计规范》ＧＢ　５００１１—２０１０中的第６．６．２条第　４款规定：房屋的地下一层顶板，宜采用梁板结构。本工程的　地下室顶板中，采用框架梁和现浇空心楼板共同受力的结构形　式，这不仅能更有效保证了顶板具有足够的平面内刚度，达到　地下室顶板可以作为上部结构的嵌固部位的要求，而且还可以　为固定设备管道提供更好的支座条件。框架梁采用５００ｍｍＸ　６００￣７５０ｍｍ，空心楼板采用ｈ　一３２０ｍｍ，４２０ｍｍ两种形式，具　体布置如图４所示：　４．２空心楼板计算　考虑到上部结构对地下室顶板的影响，本工程带上部主体　结构进行空间三维计算。　４．２．１荷载取值　１）地下室顶板的楼面恒荷载：除楼板的自重外附加　１．５ｋＮ／ｍ２。　

２０１１年１Ｏ期总第１６０期　庄和星・浅谈现浇有梁空心楼板在地下室顶板中的应用　・４５・　１－７１－Ｌ－ＪＬ＿Ｊ７［　匹Ｊ７ＦＬＴＪＦＬＴＪＦＬ＿７　Ｊ既－１Ｊ　Ｊ＂７田Ｌ１－ＪＬ７１－７Ｆ＿ｊＬ７　Ｊ（７Ｏ）　（７０）　丝　曼　茎　（）　Ｉ｝ｔＩｔ月郝２０羊　图４空心楼板示意图　垫壑查星煎垫皇盟童些垂童里　：４ＩＩ雌棚　ｌｌ－　枉在Ｉ十　图７构造柱作法　２）地下室顶板的楼面活荷载：不小于４．０ｋＮ／ｍ２，其它按　５）混凝土浇筑时，应采取专项施工方案，保证混凝土振　捣密实。　相应的规范取值。　４．２．２楼板计算　本工程采用ＰＫＰＭ和ＳＴＲＡＴ两种软件进行计算，由于　ＳＴＲＡＴ采用的是考虑梁板共同作用的空心楼板单元，因此框　架梁的截面高度和配筋均可减小，结果示意如图５所示。　黹　；；Ｉ　：１　　ＩＩ　牟　。。５　…ｌｌ　ＩＩｌ　４ｔ２５；７§２　ＩＩ　ｉｉ一＝—　ｉ三　三　－二兰　三　图５配筋结果对比示意图　因此本工程最后采用ＳＴＲＡＴ有限元软件带上部结构对　现浇有梁空心楼板进行空间三维计算。　４．２．３裂缝控制　根据耐久性和环境类别，室外部分顶板的最大裂缝允许值　取０．２ｍｍ，室内部分顶板的最大裂缝允许值取０．３ｒａｍ。　４．３空心楼板配筋　带上部结构计算后，３２０ｒａｍ厚的标准跨度（８．１ｍＸ８．１ｍ）　的配筋如图６所示：　图６　３２０厚空心楼板配筋示意图　４．４工程应用中注意的几个问题　现浇有梁混凝土空心楼板是一种新技术，目前工程应用还　不是很普遍，因此在工程应用中应注意以下几个问题：　１）公共建筑中，填充墙的间距都比较大，因此设置构造柱　是不可避免的，而构造柱与空心楼板的连接就成为一个问题，　本工程采用空心楼板的上翼缘局部加厚的做法，如图７。　２）由于空心楼板跨度大，因此施工时应起拱，本工程施工　起拱取３／１０００。　３）在混凝土浮力及振捣扰动作用下，ＧＢＦ薄壁方箱内模　容易发生漂浮、移位，甚至造成楼板局部上浮和钢筋移位，故　在施工过程中应采取切实有效的措施固定ＧＢＦ薄璧方箱，防　止其移动和上浮。　４）空心楼板的上下翼缘较薄，预埋的各种管线对楼板影　响较大，因此设计和施工时尽量把管线放在空心楼板的肋处。　６）ＧＢＦ易损坏，因此在其装卸、搬运、叠放时应小心轻放，　严禁抛掷。现场安装后，施工工程中应注意保护。　本文仅列举了空心楼板工程应用中应注意的几个问题，其　他的应按文献［２］、文献［４］等相关的规范和规程执行。　５应用前景　现浇有梁混凝土空心楼板技术不仅克服了传统混凝土楼　板跨度小、自重大、保温隔热、隔音效果差等缺点，也克服了普　通无梁空心楼板不宜应用于地下室顶板的问题。新技术的核　心工艺是在现浇的楼板内放置内模，从而节省混凝土用量，减　轻自重，减小地震力；由于框架梁较普通的梁板结构减低了截　面高度，提高了净空高度；另外，现浇整体空心板，在跨度方面　有了重大突破，大跨度完全可以不用预应力技术，降低了工程　成本，提高了施工进度。由于具有以下的几个特点，相信现浇　有梁混凝土空心楼板将有广阔的应用前景。　１）由于现浇混凝土空心楼板内的封闭空腔能有效地阻隔　上下楼层问的声波振动传递，同时，板内封闭空腔具有良好的　隔热保温功能，有利于室内温度控制，因此具有良好的隔声、隔　热效果。　２）现浇混凝土空心楼板适合跨度６￣１５ｍ，板厚按（１／２５～１／　３０）跨度设计，比密肋梁、井字梁等梁板结构体系均大幅度降低梁　高，从而在需要相同净空高度时，可以适当地降低建筑层高。　３）现浇混凝土空心楼板底采用大型平模板，安装方便；无　侧模，省去了梁的支模工序，与有梁楼板相比大大减少了模板　的损耗率；薄壁空心管铺设简单，材料消耗少，施工速度迅速；　因此可以缩短建筑的施工工期。　４）由于减轻楼板自重，能使相应的梁、板、柱、基础所承受　的荷载减小，因此与现浇混凝土梁板体系相比，现浇空心楼板　可以降低建筑的综合造价。　５）应用在大跨度结构时，比普通的预应力结构、钢结构、组　合结构更简单，能有效的降低成本，提高施工速度。　在工程结构设计和写作过程中，得到了公司总工肖伟教授　级高工的悉心指导，也得到长沙巨星轻质建材股份有限公司的　支持，在此深表感谢！　参考文献　［１］ＧＢ　５００１１—２０１０，建筑抗震设计规范Ｅｓ］．　［２］ＣＥＣＳ　１７５：２００４，现浇混凝土空心楼盖结构技术规程Ｅｓ］．　［３］单燕菁．现浇混凝土空心楼板的简化计算及应用［Ｊ］．广西工　学院学报，２００７，１８（１）：７６—７９．　［４］国家建筑标准设计图集０５ＳＧ３４３，现浇混凝土空心楼盖［Ｓ］．　［５］王志云，陈昌平，程万鹏，等．现浇混凝土空心楼板的结构计　算及施工方法ＥＪ］．大连大学学报，２００９，（３）：８Ｏ一８３．　［６］《建筑结构静力计算手册》编写组．建筑结构静力计算手册第　二版［Ｍ］．中国建筑工业出版社，２０００．　［７］鲁春梅．现浇混凝土ＧＢＦ高强薄壁管空心楼板施工＿Ｊ］．施　工技术，２００４，３３（１２）：６９—７Ｏ．