建筑結構設計中空腹樓板分析范文

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摘要:近年來，空腹樓板應用技術得到了較快發展，通常用于框架梁大板結構體系。由于省去了次梁，避免了集中力對框架梁的作用，從而大大改善了框架梁的受力狀況，尤其是改善了框架梁的抗剪承載力。本文從空腹樓板的結構布置技巧、結構內力及截面配筋等方面進行了探究。

關鍵詞:結構設計;空腹樓板;內力分析

隨著我國建筑工程技術的不斷發展，多種多樣的建筑結構形式開始出現，并應用在了建筑結構設計中，如空腹樓板，這種結構在當前的建筑結構設計中較為常見，空腹樓板的應用，在一定程度上實現了建設成本的節約，使得建筑施工質量得到了極大的保障，而且也保障了建筑物的整體穩定性。因此，空腹樓板的應用也逐漸受到了建筑結構設計人員的青睞，其應用的范圍更加的廣泛。下面本文就主要針對空腹樓板在建筑結構設計中的應用進行深入的分析。

1結構布置技巧

1．1在主梁－大板結構的布置技巧

主梁－大板結構形式主要有兩種，其一是單跨板形式，其二是連續板形式。如果要使用單跨板形式進行結構設計，就需要合理的對密肋截面進行應用，這樣可以盡可能的減少相應費用的消耗，同時也能夠使得結構自身的重量減輕。將主梁－大板結構的主要性能均有效的發揮出來。而如果主梁－大板結構形式為連續板形式，那么在對建筑結構進行設計的時候，需要應用到箱型截面。將截面與模板相結合，在支座的兩邊位置處合理的設置一定面積的箱型截面，使得支座能夠承擔起相應的彎矩，在支座兩邊的單板位置上，還需要利用密肋截面進行結構彎矩的承載，使得建筑結構的自重可以相應的減輕，這樣就可以使得截面性能得以良好的發揮出來，以確保建筑整體結構的經濟效益和社會效益。

1．2在無梁板結構的布置技巧

如果空腹樓板是在無梁板結構中進行布置，而且荷載的范圍以及柱網的面積相對來說較小的情況下，需要應用到的截面主要為密肋截面，然而，在截面范圍相對較大以及柱網面積相對較大的情況下，則需要盡可能的選用箱型截面形式。在對無梁板結構進行設計的時候，最好可以將兩種結構形式相結合，在柱頂的板塊上進行箱型截面的設置，而在中間的部分則需要進行密肋截面的設置，并且要注意對柱間距進行合理控制的基礎上，實施內力的設置以及鋼筋梁用量的確認。

2結構內力分析

2．1主梁大板結構內力分析

一般來說，在對主梁進行設計的過程中，需要充分的了解主梁大板結構內部應力的分布情況以及梁板結構的具體不知狀況，合理的利用相關的設計軟件進行內力分析，然而，值得注意的是，所選用的空腹樓板一定要確保相應的厚度，相較于實心樓板來說，空腹樓板通常要厚2倍以上。因此，這就對梁的剛度提出了較高的要求，要想能夠有效的承載空腹樓板，就需要針對翼寬進行增加處理，并有效的針對樓板截面的慣性進行合理的提升，在設計的同時，通常將框架梁的剛度增加至少2倍，在合理的應用軟件設計的基礎上，使得樓板的內部應力可以實現合理的分布。另外，也需要對剛度進行有效的設計，堅持鋼板厚度計算的原則上，在確保樓板內力分布均衡的基礎上，嚴格的依照支撐條件等來展開合理的計算。這樣的計算方式在實際的應用中，不僅方便，而且具有較高的可行性。另外，也能夠使得計算的精確度相應的提高。在確保計算效率的基礎上，使得設計的質量可以得到良好的保障。值得注意的是，板在極限狀態時，板的支座處在負彎矩作用下上部開裂，跨中則由于正彎矩的作用而下部開裂，其跨中和支座中性面之間產生一拱度(拱度的高度約為板截面高的1/3)，由于支座的約束，整塊板存在著穹頂與薄膜作用，因而在板的平面內逐漸產生相當大的水平推力，這項推力與拱度產生的力矩可減少各計算截面的彎矩，其減小程度視板的邊界條件而異，對四周與梁整體連接的板，其中間跨的跨中及支座彎矩可減少20%。對于雙向板的邊跨跨中彎矩及第二支座的負彎矩，L＜I．5時，可減少20%，當1．5＜L＜2時，可減少10%為沿樓板邊緣方向的計算跨度，L為垂直于樓板邊緣方向的計算跨度)。需要說明的是，以上試驗結果是針對實心薄板的結果，對于空腹板，其截面高度是實心薄板的2～5倍，高跨比一般為實心薄板的1．5倍，因此其拱度增大，水平推力減小，從而對邊界的約束條件大大降低，或者說，能夠減少更多的計算彎矩。

2．2無梁樓蓋結構實用的內力分析

在對無梁樓蓋結構中的內力進行分析的時候，可以采用的方法主要有兩種:其一是利用等待框架法，其二就是采用經驗系數法。其中，經驗系數法在實際的應用中，只能夠針對垂直荷載內力進行計算，而無法對水平荷載的內力進行計算。但是等代框架法在實際的應用中，卻能夠同時對水平荷載下以及垂直荷載下的內力進行有效的計算，但是值得注意是，在應用這一方法對內力進行計算的時候，垂直荷載應分別按兩個方向單向傳遞分別計算，水平荷載應改變等代框架梁寬度單獨計算，然后與垂直荷載下的內力進行疊加。

3截面配筋構造

3．1有梁板的配筋(1)板面負筋:空腹板沿支座長度的板面負筋可采用兩種配置方式:①與實心板相同，按每延米配置在面板內;②按每肋配置在密肋內。板面支座負筋伸入板內的長度與實心板相同，一般為板塊短跨的1/4。(2)板底配筋:對于T型密肋板，由于肋寬較小通常只配一根鋼筋在肋底。對于工型密肋板，下翼緣寬度為150－190，一般配3到5根鋼筋在下翼緣內。板底配筋可以有兩種形式:①與實心板相同，按每延米配置在底板內;②按每肋配置在密肋內。

3．2無梁板的配筋

(1)板底配筋:板底配筋按板帶配置，配筋方式與有梁板相同。

(2)板面配筋:板面負筋按板塊配置，柱頂板塊內配雙向受力筋，柱間板塊在跨中板帶方向配受力鋼筋，拄上板帶方向配構造鋼筋，跨中板塊內均配構造鋼筋。

(3)其他翼緣配筋:跨中扳塊及柱問板塊的面層板及箱型板的底板;內按構造配筋，一般配雙向肋間;肋架立筋:跨中板塊及柱間板塊的柱上板帶方向的肋頂架立筋配一根密肋;肋內箍筋:柱上板帶肋內箍筋按計算配筋。跨中板帶肋內箍筋一般為構造配筋。

作者:任子杰 單位:重慶市市政設計研究院

參考文獻:

［1］劉龍．現澆混凝土空心樓板在地下室樓板中的應用［J］．鐵道建筑技術，2012(增1):201－202．

［2］中冶建筑研究總院．JGJ/T268－2012現澆混凝土空心樓蓋技術規程［S］．北京:中國建筑工業出版社．