某地库楼板的选型比较

刁 鹏 展

(太原市建筑设计研究院,山西 太原 030002)

1 工程背景

某大型车库，覆土2.1 m高，标准柱网尺寸8.1 m×8.1 m，地库高度3.9 m，现甲方要求对梁+实心板、梁+空心板及无梁空心板三种楼盖方案进行经济指标和实际净高情况对比。我们取了3个标准柱网对三种方案分别进行了计算和经济比较。

2 工程量对比

1)梁+实心板方案，梁高900 mm～950 mm，板厚350 mm，楼板采用塑性计算并考虑0.3 mm裂缝控制；2)梁+空心板方案，梁高900 mm～950 mm，板厚450 mm，楼板采用盈建科弹性楼板6计算；3)无梁空心板方案，托板(柱帽)2.9 m×2.9 m，托板高1.05 m，板厚550 mm，柱间设暗梁800×550。具体计算结果见图1～图4(限于篇幅，本文仅截取一个标准柱网)。

需要对图1～图4解释的是，从表1混凝土用量对比(0.33～0.36)，可以看出空心板对于减轻结构自重没有明显的效果。三种楼板混凝土量最大差值0.03 m3/m2，荷载最大差别0.8 kN/m2，如果考虑上模壳的重量，相对于整个地库顶板覆土及自重，增加的荷载可以忽略不计。有梁空心板和实心梁板的梁配筋如果相同软件相同计算理论的情况下，配筋是相同的。本次对比也是用了相同梁配筋指标。本次对比仅仅对结构的平面构件进行了分析对比，由于地库中竖向构件主要是以轴压比控制，地震作用下，柱配筋几乎是构造配筋，所以三种楼盖形式对竖向构件及基础影响不大。

3 工程造价对比

根据上面的图纸我们进行了工程量统计，并结合当前的工程市场价格，得出了表1。

表1 三种楼板经济指标分析

通过表1，可以看出三种楼板价格最终差别不是太大，每平方米的造价最大差别就是10元左右。需要解释的是，单单从表1中并不能完全反映出实际的价格差异，其中模板的用量，平模和侧模没有区分出来，厂家空心模壳的报价与表1中可能也有出入等等。

4 净高分析

有梁空心板和实心板用了相同的梁截面及配筋，设备管道走梁下，净高是相同的。只需要比较有梁的楼板和无梁的空心楼板净高关系。水暖电设备管道考虑交叉按750 mm预估，有梁的全部走梁下，层高3.9 m，减去0.95 m的梁，再减去0.75 m的高，实际净高是2.2 m，刚好满足建筑规范。对于无梁空心楼板，设备管道全部走柱帽之间，也就是层高3.9 m减去0.55 m的板厚再减去0.75 m高的设备管道，剩下的净高是2.6 m。好似无梁楼盖可以比有梁楼盖提高净高0.4 m，实际上并没有这么乐观，无梁楼盖体系中，由于柱帽尺寸大，设备管线不能全部躲开，有些管线必须走柱帽下，综合管线排布后净高只做到了2.45 m。另外不得不提的是防火卷帘和车道人防门，在普通的梁板体系中，防火卷帘上面的卷帘盒子可以安装到梁侧面，防火卷帘的高度一般不是车库净高的控制点。但是对于无梁楼盖中，由于柱帽间的净宽度没有防火卷帘宽度大，防火卷帘必须还得安装到柱帽下，柱帽下卷帘盒也无法安装到柱帽的侧边，层高3.9 m减去柱帽高1.05 m，再减去卷帘盒子0.55 m，实际防火卷帘只能做到2.3 m高。车道上的人防门，市场上常规的人防门是6025和6020及5528的人防门，6020门太低，5528的人防门太高，本文只讨论6025的人防门，人防门和防火卷帘一样，宽度比柱帽间的净宽要小，只能安装到柱帽下，柱帽下净高是2.85 m，如果安装6025的门，上面只留下350 mm的安装高度，再加上人防门吊钩，安装起来实际很困难。综合上面分析，虽然无梁楼盖在绝大部分的情况下可以提高车库的净高，但实际在个别净高控制点上提高的优势也不是特别明显。

5 三种楼盖的优劣势及适用范围

通过上面的经济指标对比和净高分析后，我们可以看出空心楼盖在普通的标准8 m左右的柱网中，经济性和提高净高方面都不是太占优势。仔细分析各自的特点，不难得出，如果在大跨(比如9 m以上的柱跨)和大荷载的地库顶板结构中，实心板越厚，空心板优势越明显，空心板越厚，空心率越高，配筋越省，自重越轻。层高方面，如果净高的控制点不在车道的位置上，比如双层机械停车库，防火卷帘及人防门不是净高控制点的时候，空心板的优势还是明显的。

另外从结构的安全性比较一下三种楼盖体系，有梁空心板，有梁实心板基本上还是传统的理论，荷载传到板上，板传梁上，梁传柱上，受力明确可靠。无梁空心板是建立在柱帽应力岛的理论上，使用的是有限元理论。工地上由于施工作业面的影响，车库上堆载及运输车辆经常超过原设计荷载的事屡见不鲜，解决的办法就是施工加临时支撑确保结构安全。一旦施工组织不好，或者土建队伍退场，园林施工单位进驻没有做好临时支撑措施，造成堆土超载，我们来分析三种楼盖的破坏形式，首先无梁楼盖体系，发生超载时，柱帽是最容易被冲切破坏掉的，冲切基本是靠混凝土来抵抗，规范在荷载组合中给出的1.35的系数来考虑荷载超载的情况，但一旦超过这个荷载，就是直接柱根脆性冲切破坏(由于无梁空心板体系板厚较厚，一般柱头板不容易被冲切破坏)，楼板整体垮塌，危害性巨大。有梁楼盖体系中发生超载时一般是梁板受弯破坏，首先是梁板出现裂缝，钢筋屈服，钢筋受拉达到极限强度破坏，属于延性破坏，但这一过程中，从楼板梁的裂缝开裂和钢筋变形，已经给了人们足够时间长的预警，可以提前卸荷，发生结构整体倒塌的概率不大。

从本文上面经济性比较和净高分析中我们看出有梁空心板在提高净高和减少造价上面没有什么优势，但有梁加空心板也有它的适用范围，比如在大跨，大荷载的情况下它比实心板有优势，因为有梁，它也是延性破坏范畴，还有规范中无梁楼盖体系不能作为建筑的嵌固端，建筑周围也可用梁+空心楼盖体系嵌固。

6 结语

通过三种楼盖体系的经济比较和净高统计，分析了各自的优缺点。无梁空心板楼盖体系在大跨大荷载和双层机械停车库中造价和净高优势明显，但不足的是结构是脆性破坏，没有预警，危害性大。普通梁板结构在常规8 m以下的柱网中，结构受力明确，经济性较好，推荐使用。有梁空心板介于二者之间并综合了二者的优缺点。

[1] JGJ/T 268—2012,现浇混凝土空心楼盖技术规程[S].

[2] JGJ 3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].