竹芯空心樓蓋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（歐石軍 2010.1.29）
摘要：竹芯是屬于內(nèi)置模，其規(guī)格為1000x500xh（mm），它是相當(dāng)于把兩個(gè)500x500xh規(guī)格的薄璧方箱合在一起，同時(shí)也把，減少了安裝數(shù)量，加快了施工速度。鑒于以前對(duì)有梁空心板和無梁空心板的設(shè)計(jì)具有較詳細(xì)的論述，本文針對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)與要點(diǎn)對(duì)薄璧方箱空心板給予說明。
一、 熟悉建筑圖：熟悉最大跨度，層高和凈高要求，荷載情況，判斷樓蓋板厚度和柱帽取決于那塊板格，可稱之為控制板格。
二、 初步估算樓板板厚、柱帽寬度、薄璧方箱高度及肋寬。對(duì)于空心無梁板時(shí)，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002（以下簡(jiǎn)稱《砼規(guī)范》）第7.7.1條抗沖切驗(yàn)算，當(dāng)層高方面較寬松時(shí)，滿足不需設(shè)置抗沖切箍筋的要求為好；設(shè)置合理的柱帽可改善樓蓋受力從而節(jié)省造價(jià)，對(duì)于不同的跨度可以采用不同的柱帽寬度，但也不要相差太大，因?yàn)榘盗旱牟贾米詈媒y(tǒng)一。
三、 如果板上要立構(gòu)造柱，則周圍必須做實(shí)心區(qū)域，應(yīng)驗(yàn)算沖切，一般好滿足，對(duì)于軸力較大的構(gòu)造柱，可做擴(kuò)底或者拉梁處理。無梁板的板厚還應(yīng)根據(jù)縱筋做適當(dāng)調(diào)整，以縱筋方便施工為準(zhǔn)。調(diào)整板厚之后，還應(yīng)重新計(jì)算的荷載和沖切。
四、 對(duì)于薄璧方箱到上下板邊緣的厚度，平常情況可取55~60mm；有覆土?xí)r可上下取75~80mm以上；屬人防地下室的上部應(yīng)不小于100mm，下部可根據(jù)板底筋和其他構(gòu)造要求定，且取60mm以上。具體問題要參考薄璧方箱安裝方案圖和預(yù)埋管線走法，預(yù)埋管線通常是在薄璧方箱下面任意走，走不下才放置于肋中。
五、 明梁空心板的自重可用折算板厚來計(jì)算。無梁空心板因?yàn)榘盗狠^寬，與有梁板恒載算法有不同，理論上要加權(quán)實(shí)心區(qū)域和空心區(qū)域；操作中可如下：根據(jù)板格要做薄璧方箱局部布置圖；然后根據(jù)薄璧方箱布置圖計(jì)算樓板的折算折算混凝土用量，要整體考慮折算厚度；注意要考慮到薄璧方箱重，可以按0.5kN/m2估算。這樣計(jì)算的樓板只能是一個(gè)荷載值，不能考慮實(shí)心和空心荷載的不均勻分布，但我認(rèn)為這個(gè)是偏保守的，實(shí)心的在支座和靠近支座，加權(quán)后相當(dāng)于把一部分荷載放到不利的跨中來了。
六、 有梁空心板模型及計(jì)算見文獻(xiàn)【6】。無梁空心板模型及計(jì)算建議按文獻(xiàn)【7】的有限元法。建議用PKPM系列的SLABCAD軟件。可以用100x100的虛梁分割樓蓋，利用設(shè)計(jì)院提供的模型修改或自己建模，進(jìn)行整體分析；算局部的明梁和算無梁板應(yīng)該分開算。SATWE軟件及SLABCAD軟件設(shè)計(jì)無梁樓蓋可按下面7、8條執(zhí)行。
七、 明梁的內(nèi)力及配筋計(jì)算用虛梁分割無梁板部分模型，定義無梁板部分為彈性板6，經(jīng)SATWE按總剛分析可得到明梁的內(nèi)力及配筋，柱子的內(nèi)力及配筋。明梁的配筋圖可以按SATWE生成的，明梁較高時(shí)應(yīng)注意適當(dāng)放大。注意一定要定義為彈性板6，SATWE里面點(diǎn)總剛才能算準(zhǔn)。
八、 無梁板部分按PKPM系列SLABCAD程序按有限元分析計(jì)算得到按實(shí)心板計(jì)算的板帶內(nèi)力和配筋，此配筋是按實(shí)心樓板計(jì)算，因最小配筋量以內(nèi)的鋼筋無法得到，故用彎矩包絡(luò)圖來復(fù)核。若為地下室結(jié)構(gòu)，模型中梁可以按虛梁輸入，樓蓋不計(jì)算地震作用，但抗震等級(jí)要定義。如果是上部結(jié)構(gòu)的無梁板，則應(yīng)按文獻(xiàn)【1】里面規(guī)定的地震作用下的等代梁寬輸入模型，等代梁寬度也可以取柱子每邊1/4范圍。這里要注意程序是否會(huì)自動(dòng)計(jì)算等代梁的自重。無梁板跨中內(nèi)力按規(guī)程可以折減10%，建議一般不予折減，而是作為富余。SLABCAD計(jì)算內(nèi)力時(shí)，對(duì)于個(gè)別支座配筋大較多的，還可以調(diào)幅至跨中。無梁板的柱上板帶和跨中板帶的內(nèi)力是可以互相調(diào)大調(diào)小的，可以參考人防規(guī)范附錄，當(dāng)然即使不是人防也是可以調(diào)整的。而程序是不會(huì)考慮這點(diǎn)的，有些審圖的未必也會(huì)注意這個(gè)問題，若要跟程序來將可能浪費(fèi)較多鋼筋。
九、 縱筋的錨固問題，有梁空心大板同實(shí)心板；空心無梁板的通長(zhǎng)鋼筋一律搭接或者機(jī)械鏈接。對(duì)于無梁板，文獻(xiàn)【4】要求無柱帽時(shí)穿過柱子的鋼筋面積符合As≥NG/fy，NG為重力荷載代表值作用下的軸力。若有柱帽，可理解為穿過柱帽的鋼筋。若為地下室結(jié)構(gòu)又設(shè)置了柱帽，暗梁底部鋼筋也可以錨固入柱帽，且應(yīng)延伸至柱子中線，柱子范圍外的鋼筋應(yīng)該搭接或者機(jī)械連接。板面通長(zhǎng)筋搭接區(qū)域?yàn)榭缰械?/3以內(nèi)，板底筋在暗梁內(nèi)搭接，錯(cuò)開搭接為好。暗梁筋為板筋特殊部分，需用箍筋圍住，其連接和錨固特點(diǎn)也應(yīng)符合板筋要求及文獻(xiàn)【4】的要求，如果是高層，其要求較高，應(yīng)滿足文獻(xiàn)【1】有關(guān)暗梁的要求及文獻(xiàn)【5】有關(guān)要求。
十、 有梁板的裂縫可以用PMCAD計(jì)算，且比較可靠。SLABCAD雖然有無梁板的裂縫寬度驗(yàn)算結(jié)果，但筆者認(rèn)為不太準(zhǔn)確，當(dāng)有較高要求時(shí)，建議以其他方式驗(yàn)算，可按8.1條相關(guān)公式驗(yàn)算。頂板板面、板底的最大允許裂縫寬度 [Wmax]分別為0.2mm，0.3mm，可以用手算表格驗(yàn)算，有走消防車的工況不參與裂縫驗(yàn)算。注意板底筋的保護(hù)層厚度雙向應(yīng)該是不同的，長(zhǎng)向的可以取小，短向的取大點(diǎn)，相差應(yīng)該是一個(gè)板底筋的直徑。暗梁縱筋的直徑對(duì)裂縫寬度有重要影響，所以不要配置較大的縱筋，一般在14~16作為縱筋標(biāo)準(zhǔn)直徑，局部較大的配筋或者人防結(jié)構(gòu)可以考慮用18的鋼筋。
十一、 SLABCAD軟件的撓度計(jì)算結(jié)構(gòu)均較小，一般都能滿足要求。對(duì)于長(zhǎng)寬比較大的柱網(wǎng)且長(zhǎng)向較長(zhǎng)的，無梁板可在長(zhǎng)向跨中做一定起拱如0.3%，未必是計(jì)算要求的起拱，而是考慮施工等因素做的起拱。
十二、 無梁薄璧方箱空心樓蓋抗沖切和抗剪都非常重要，抗剪時(shí)箍筋用單肢的好些，若所需箍筋較大，可采用加密與非加密的方式節(jié)省箍筋，加密長(zhǎng)度可取1000mm，且應(yīng)驗(yàn)算不加密處的抗剪。當(dāng)無特殊要求或者樓板較薄的，計(jì)算無需箍筋時(shí)盡量不要設(shè)置；當(dāng)需要設(shè)置時(shí)，箍筋盡量用6的，少數(shù)覆土較大或者人防可以考慮8或10的，8和10的可選用三級(jí)鋼。箍筋與樓板縱筋間距不配套的也可以拉住一個(gè)方向的縱筋。
十三、 后澆帶的設(shè)置應(yīng)考慮薄璧方箱的布置，一般離開柱子軸線1800mm~2500mm，以盡量減少非標(biāo)空心材料為準(zhǔn)，還應(yīng)注意與基礎(chǔ)不能沖突。后澆帶內(nèi)的縱筋最好100%斷開搭接。后澆帶間距和做法可參考文獻(xiàn)【7】相關(guān)執(zhí)行。
十四、 最小配筋量的問題，空心樓蓋規(guī)程提到可按實(shí)際截面計(jì)算，實(shí)際截面即為折算板厚，建議好按0.25%作為最小配筋率，當(dāng)經(jīng)濟(jì)要求較高時(shí)也可采用0.2%作為最小配筋率。
十五、 薄璧方箱的布置，注意柱帽處實(shí)心區(qū)域的設(shè)置，薄璧方箱與暗梁的距離可以25mm，作為一個(gè)薄璧方箱到鋼筋的距離，能達(dá)到50mm以上就達(dá)到，不好達(dá)到的，適當(dāng)減小暗梁寬度。
