南昕容
(臨汾市建筑勘察設(shè)計(jì)院,山西臨汾 041000)
隨著人們對(duì)現(xiàn)代建筑層高、自重、大空間、自由間隔等要求的提出,科研人員不斷提出各種各樣的新型結(jié)構(gòu)體系?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋作為一種較新型的現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)體系,是我國(guó)建筑新材料領(lǐng)域的一項(xiàng)創(chuàng)新,在實(shí)際工程中的應(yīng)用越來越廣泛,其性能價(jià)格比較優(yōu)越,具有很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋是在預(yù)制空心樓板和現(xiàn)澆鋼筋混凝土無梁樓蓋的基礎(chǔ)上,克服了傳統(tǒng)樓蓋體系的不足,由與樓板同高的實(shí)心明、暗肋梁和空心樓板組成。其設(shè)計(jì)原理類似于密肋梁的設(shè)計(jì)原理。該樓蓋結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度較高、抗震性能較好、吸水率略低、不易燃、安裝施工快捷等優(yōu)點(diǎn)。
2)因?yàn)楣?jié)省了混凝土用量,所以自重比較輕。廣泛應(yīng)用于各種跨度和荷載的建筑,尤其適用于大跨度和大荷載、大空間的多層和高層工業(yè)及民用建筑。
3)空心樓蓋體系相當(dāng)于一塊厚的雙向板,整體剛度較大,變形很小,抗震性能好。小隔墻下面無需設(shè)現(xiàn)澆梁,非常利于房間的靈活分隔,更適合于大開間功能的布置,減少了分割現(xiàn)澆樓板次梁的設(shè)置,空間寬敞,樓板平整,可以減少部分吊頂?shù)难b潢費(fèi)用,并且方便管道的布置和安裝。
4)可降低結(jié)構(gòu)梁高約0.3 m~0.7 m,相應(yīng)降低了建筑層高,從而減少了各種配套設(shè)施的費(fèi)用,進(jìn)一步降低了工程的總體造價(jià)。
5)因?yàn)榭招臉巧w基本上都是暗梁,大平板模板,施工相對(duì)簡(jiǎn)便,速度較快,減少了梁的模板支撐的施工工序,降低了模板的損耗,在這方面縮短了一些施工工期,也相應(yīng)地降低了施工成本。
6)樓蓋的填充體材料輕質(zhì)隔熱,提高了隔聲保溫效果,在降低噪聲、節(jié)能等方面效果十分明顯。
1)根據(jù)結(jié)構(gòu)軟件分析的結(jié)果,空心樓蓋的受力特點(diǎn)與普通雙向板平板樓蓋相似,仍為雙向受彎結(jié)構(gòu),適合承受面荷載,而不宜抵抗較大集中荷載。根據(jù)JGJ/T 268-2012現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)程》)中4.1.4條直接承受較大集中靜力荷載的樓板區(qū)域,不宜布置填充體;直接承受較大集中動(dòng)力荷載的樓板區(qū)域,不應(yīng)采用空心樓板。樓板的空心截面不利于承受比較大的集中荷載。在承受較大的集中荷載部位,宜采用實(shí)心樓板。
2)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,板柱結(jié)構(gòu)體系的最大高度不能超過40 m且應(yīng)設(shè)剪力墻。因此,在大于40 m的高層建筑中,使用現(xiàn)澆空心無梁樓蓋僅限于跨內(nèi),框架梁應(yīng)設(shè)計(jì)成普通框架梁。
3)現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的適用跨度為7 m~25 m,跨高比一般為30~45?,F(xiàn)澆混凝土空心樓板上、下翼緣的厚度宜為板厚的1/8~1/4,且不宜小于50 mm,以確保上下層樓板鋼筋的保護(hù)層厚度。
4)現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋不能作為種植屋面的樓板結(jié)構(gòu)。根據(jù)JGJ 155-2007種植屋面工程技術(shù)規(guī)程5.1.7條花園式屋面種植的布置應(yīng)與屋面結(jié)構(gòu)相適應(yīng);喬木類植物和亭臺(tái),水池,假山等荷載較大的設(shè)施,應(yīng)設(shè)在承重墻或柱的位置。出于安全考慮,不應(yīng)設(shè)置在受彎構(gòu)件梁,板上面?!斗N植屋面工程技術(shù)規(guī)程》5.4.2條,地下建筑頂板現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層宜采用防水混凝土,其厚度不應(yīng)小于250 mm,可作為一道防水設(shè)防??招臉前宓拿鎸踊炷梁穸纫话悴淮笥?20 mm,不能滿足作為種植屋面防水結(jié)構(gòu)層厚度250 mm的要求。關(guān)于空心樓蓋在種植屋面防水方面的應(yīng)用,還需要在理論和工程實(shí)際中進(jìn)一步研究和探討。
5)現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋不能作為高層建筑上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂板。根據(jù)JGJ 3-2010高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中3.6.3條的規(guī)定:地下室樓層的頂樓蓋如果作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的,必須采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu),樓板厚度要求不小于180 mm,并應(yīng)采用雙層雙向配筋。但是空心樓蓋顯然不能夠滿足該條規(guī)范的要求。
6)市面上出售的預(yù)埋內(nèi)模產(chǎn)品強(qiáng)度一般不夠高。規(guī)范規(guī)定:施工中應(yīng)采取措施防止損壞填充體,如上層板面鋼筋在安裝之前已經(jīng)破損的填充體必須替換掉,在樓板面鋼筋安裝之后有損壞的填充體,必須采取修補(bǔ)或者封堵等措施,以防止混凝土漏入內(nèi)模空腔內(nèi)??招膬?nèi)模的質(zhì)量還需要進(jìn)一步提高。在施工過程中,由于空心內(nèi)模的破損,造成混凝土在澆筑時(shí)灌入了內(nèi)部空腔,樓蓋的自重也增加了,造成混凝土的實(shí)際用量超過了理論計(jì)算量約20%;另外,填充體的尺寸理論值和實(shí)測(cè)值有差別,最高能達(dá)到20%,這部分誤差在實(shí)際施工中只能用混凝土來彌補(bǔ),這樣必然造成樓蓋混凝土的用量增加,預(yù)算難以考慮進(jìn)去。
7)建造成本有所增加??招膬?nèi)模的進(jìn)場(chǎng)價(jià)較高,空心樓蓋增加了很多的縱橫向的暗梁,由此增加的縱筋和箍筋,與實(shí)心平板相比,它的含鋼量高出約10%。
8)空心樓蓋的施工工序有所增加。施工工藝流程如下:測(cè)量放線→安裝平板?!虐悼蚣鼙饬杭疤畛錁?gòu)件位置線→綁扎框架寬扁梁及底板的鋼筋→綁扎肋梁鋼筋,安放填充構(gòu)件→綁扎板面筋。填充體的安裝順序?yàn)?先放置與底板同厚度的混凝土墊塊,然后放置填充體,再進(jìn)行抗浮筋的安裝。澆筑混凝土?xí)r要求分兩次進(jìn)行,以確保澆筑和振搗的質(zhì)量,第一次澆筑的高度不宜超過樓蓋厚的3/5,振搗密實(shí)后再進(jìn)行第二次澆筑振搗。每個(gè)填充體四周的混凝土宜用振搗器在其周邊進(jìn)行四點(diǎn)振搗,這樣才能使下部的混凝土密實(shí);并且在下部混凝土初凝前必須緊接著進(jìn)行上部混凝土的澆筑,這樣可以減少填充體上部一次堆載過多的混凝土而破損的幾率。由于下層樓板較薄,暗梁也較窄,只能使用小功率的平板振搗器進(jìn)行振搗,才能避免不振破填充體,確保底板混凝土的澆筑質(zhì)量。
9)填充體在運(yùn)輸和堆放時(shí)應(yīng)輕裝輕卸,嚴(yán)禁甩扔,運(yùn)輸中應(yīng)捆緊綁牢。填充體安裝和混凝土澆筑過程中,宜鋪設(shè)架空施工通道,禁止將施工機(jī)具和材料直接放置在填充體上,施工操作人員不得直接在填充體上踩踏。
目前對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土無梁樓蓋的研究,從試驗(yàn)上和理論上都還不是很充分。當(dāng)前社會(huì)上的設(shè)計(jì)計(jì)算方法還良莠不齊,且各部位構(gòu)件尺寸的范圍還不是很明確。所以對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土無梁樓蓋的空間受力性能的分析計(jì)算和各部位的構(gòu)件經(jīng)濟(jì)、合理的構(gòu)造的研究方面,還需要工程技術(shù)人員做艱辛的工作,進(jìn)一步為空心樓蓋在工程中的應(yīng)用和推廣奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[1]GB 50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]GB 50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]JGJ/T 268-2012,J 1399-2012,現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程[S].
[4]邱則有.現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.
[5]孔 鵬.現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的應(yīng)用分析[J].山西建筑,2011,37(24):43-44.