浅谈现浇空心楼板设计及施工 - 图文

浅谈现浇砼空心楼板

一、现浇砼空心楼板的设计原理

无梁楼盖是一种双向受力楼盖，板直接支承于柱上，其传力途径是楼面荷载由板传至柱或墙，再传给基础，因此，它的柱网都采用正方形或矩形，以正方形最为经济，板内钢筋沿两个方向布置。

现浇混凝土空心楼盖，从正截面强度来看，在现浇楼板中放置芯管形成孔洞，沿布管方向的板的正截面变成了“工”字形截面。空心率一般是30-40%，重量比实心楼板轻，而且承载能力约为实心楼板的80%左右。

无梁楼盖的特点是传力体系简化，又没有梁，因此扩大了楼层净空，并且底面平整，模板简单，便于施工，同时衍生出隔音隔热保温，节约安装费用、增强防火性能等优点。

无梁楼盖的主要缺点是由于取消了肋梁，无梁楼盖的抗弯刚度减小、挠度增大；柱子周边的剪应力高度集中，可能会引起局部板的冲切破坏。因此当柱网较大 (＞8m) 且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板的抗冲切能力。

无梁板与柱构成的板柱结构体系，侧向刚度较差。所以当层数较多或抗震要求较高时，一般需设剪力墙来增加侧向刚度、抵抗水平荷载，构成板柱-剪力墙结构。

1. 破坏特征

板面 图1 无梁楼盖的破坏裂缝 板底

2. 受力特点

a) 单向板 b) 双向板 c) 无梁板

图1 单向板、双向板和无梁板的受力比较

无梁楼盖可按柱网划分成若干区格，将其视为由支承在柱上的“柱上板带”和弹性支承于柱上板带的“跨中板带”组成的水平结构，柱中心线两侧各1/4跨度范围内的板带称为柱上板带，跨中板带是柱上板带之间的部分，其宽度是跨度的1/2。考虑到钢筋混凝土板具有内力重分布的能力，可以假定

在同一种板带宽度内，内力的数值是均匀的，钢筋也可以均匀地布置。亦可以从用暗梁形式来配置。（暗梁形式详“空心楼盖规程”）

图3 无梁楼盖柱上板带的划分

3. 内力计算（空心楼盖规程） （1）拟梁法 （2）直接设计法 （3）等代框架法

等代框架法是把整个结构分别沿纵、横柱列划分为具有“等代框架柱”和“等代框架梁”的纵向等代框架和横向等代框架。等代框架与普通框架有所不同。在普通框架中，梁和柱可直接传递内力（弯矩、剪力和轴力）。而在等代框架中，在竖向荷载作用下，等代框架梁的宽度取与梁跨方向相垂直的板跨中心线间的距离，其值大大超过柱宽，故仅有一部分竖向荷载（大体相应于柱或柱帽的那部分荷载）产生的弯矩可以通过板直接传递给柱，其余都要通过扭矩进行传递。这时可以假设两端与柱（或柱帽）等宽的板为扭臂，如图4所示，柱（或柱帽）宽以外的那部分荷载使扭臂受扭，并将扭矩传递给柱，使柱受弯。因此，在无梁楼盖等代框架中的柱应该是包括柱（柱帽）和两侧扭臂在内的等代柱，它的刚度应为考虑柱的受弯刚度和扭臂的受扭刚度后的等代刚度。

至于柱本身和等代梁的截面和跨度的确定，加柱帽影响的话，则要考虑板柱节点处柱帽的影响。柱帽既加强了等代柱，也加强了等代梁，因而等代梁端和等代柱端往往有一个刚度为无穷大的区段，它对等代框架梁的跨度、柱高、刚度以及用力矩分配法计算时的弯矩传递系数等都会产生影响。

a) 板、扭臂与柱之间的传力 b) 等代柱

图4 等代框架的受力分析

二、施工工序及工序质量控制 1.施工工序

支板底模→水暖电管盒等定位→绑扎板底部钢筋→底部钢筋支设砂浆垫块→电气布线管→布置楼板芯管→芯管的固定抗浮处理→绑扎板上部钢筋→检查验收→混凝土浇筑 2.搭设脚手架和板底模安装

搭设现浇砼空心楼板模板的支架与普通的实心楼板支架不同，板的跨度、厚度相差较大，仅凭经验搭设会不安全或造成浪费，故相关技术人员通过受力计算，确定立杆间距，并根据支撑的大横杆间距计算出木方的断面。

3.线管盒的预留、预埋定位

因功能要求，线管盒的预留、预埋较多，管线纵横交错，特别是穿楼板的上下水管道，一旦埋下就不能再轻易凿打和移位；电气管线盒的预埋应尽量减少对楼盖断面的削弱，使线管盒尽可能在芯管间肋处预埋，必要时可以将芯管断开或将芯管锯开，以让出管线的位置。所以，布置线管盒要先在楼板底模上放线定位.。

4.绑扎板底部钢筋、底部钢筋混凝土保护层处置 现浇空心楼盖板的底部钢筋设计一般都是双向钢筋。绑扎板底部双向钢筋必须按芯管布置图放线后进行绑扎。并保证每个芯管在每两个最底层的钢筋之间，同一个方向中间的正上方布置。钢筋绑扎正确为以后芯管的抗浮处理打下基础。

砂浆垫块的放置间距按要求不大于1米，垫块要坚固，保证底部钢筋和芯管有足够的保护层，确保现浇空心楼盖底部混凝土受力的结构安全。 5.电线管盒的敷设

电气布线管盒的敷设掌握几个原则：(1)参考芯管布置图与土建进行配合布置，电线管必须横平竖直。

(2)按照事先的放线进行布管。

(3)必须布置在梁边、布置在芯管横向或者纵向的间隙内。 (4)严禁穿透芯管来布置线管。

(5)线盒、水暖穿板管等预留、预埋无法避开芯管的时候应采取断开芯管，事后封堵的措施，或

采用小尺寸芯管避让埋件。

6.芯管的安装与固定和板上部钢筋的绑扎质量控制

芯管按芯管布置图的根数、间距摆放整齐。采用Φ12的钢筋上每隔芯管直径焊接间距为芯管间隙的两个短钢筋(该构件暂称为分隔卡)。放置完芯管后，将分隔卡的两个短钢筋插在芯管之间的间隙(该间隙一般为5厘米)。分隔卡放置在每根芯管距两头大约30厘米的部位，分隔卡用12号铁丝每隔50厘米锁住分隔卡的Φ12的钢筋，并把12号铁丝穿过底模与模板支架横杆固定牢固，这样就能有效地实现芯管的抗浮。

特别提示：不得利用底层钢筋作抗浮固定，防止砼浇筑过程中芯管和底层钢筋一块上浮。 应注意芯管的破损修补，破损的芯管必须重新更换或者进行修补，确保混凝土浇筑过程中混凝土不至于进入芯管内部。芯管固定完成后，进行中间验收，验收合格后进入上部钢筋的绑扎。 7.检查验收

钢筋绑扎完毕由施工方自检合格后，报监理验收。验收除符合现行的《混凝土结构工程施工质量验收规范》外，还应按照《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》对内模(芯管)、模板进行验收。 8.混凝土施工准备和振捣质量控制

混凝土浇筑是一系列工序的最后一个环节，特别是振捣的好坏直接影响现浇楼板的受力，所以混凝土施工前后需注意以下几点：

(1)在验收前，应将模板内的杂物清理干净。

(2)采用定型马凳，搭设施工马道，防止施工人员行走，随便踩踏芯管和钢筋，同时也可作为混凝土输送管的支架。

(3)混凝土振捣宜优先选用平板振捣器和小直径振捣棒。浇筑宜沿着芯管纵轴单向进行，不宜沿着垂直芯管方向做多点围合式浇筑。

PKPM模型输入前空心楼盖相关计算书

本计算书中所指规程未注明者均为《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》（CECS 175:2004） 一．刚度折算系数： 1.顺筒方向：Is1=[横筒方向：Is2=

112112(bw+D)hs] Isk1=[bhs Isk2=

33112(bw+D)hs-333pD644]

112b(hs-D)

折算系数： l1=

Isk1Is1 l2=

Isk2Is2

l1、l2――楼板顺筒、横筒刚度折算系数

Is1、Is2――楼板顺筒、横筒实心刚度 Isk1、Isk2――楼板顺筒、横筒空心刚度

bw----顺筒肋宽 D---筒芯外径 hs---楼板厚度 b---横筒长度 取楼板厚度hs＝370mm 筒芯外径 D=250mm或200mm 顺筒肋宽 bw＝50mm 横筒长度 b=1000mm

则：当D=250mm时：l1＝0.85，l2＝0.69

当D=200mm时：l1＝0.94，l2＝0.84

但根据规程 4.6.2-1、4.6.2-2可得，在顺筒、横筒方向跨度相同时，等代框架梁于顺筒、横筒方向刚度折算后等代梁宽取值相同。 二．楼板厚度折算：

( bw+D) hs-14pD2hz=

bw+D

hz---楼板折算厚度

则：当D=250mm时：hz＝206mm 当D=200mm时：hz＝265mm 二．水平荷载作用等代框架法梁宽度折算： 1.等代宽度约为：min(3L/4,(L+C)/2)

三．弯距设计值比例分配系数

1.等代框架梁计算中水平竖向荷载的计算弯距分配比例

（1）.柱上板带弯距设计值分配比例：根据规程5.1.3条，在水平荷载模型中已考虑了区格板内全部竖向荷载，取柱上板带弯距设计值为柱上板带弯距设计值，不对其分配到跨中板带。 （2）.柱上板带中暗梁弯距设计值分配比例：

1.根据规程6.3.5-1条柱上板带内不少于1/2的钢筋应配置在暗梁内，为安全期间，柱上板带中暗梁弯距设计值分配比例取值0.60左右之间。

2. .柱上板带中非暗梁部分的板弯距设计值分配比例：

取柱上板带计算弯距值除去暗梁承受的弯距，取值为0.40左右。

（3）柱上板带中非暗梁部分的板、跨中板带弯距设计值二者取大值，进行板底筋实际配筋设计。 柱上板带计算弯距值40%左右叠加跨中板带弯距值，进行板负筋实际配筋设计。

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