刍议建筑结构施工图设计中异形楼板设计

杨呈彦

（泉州市建设工程施工图审查中心有限公司，福建 泉州 362000）

0 前言

随着经济水平的不断提高，人们对建筑物内部使用空间的要求也随之提高，因此，异形楼板被大量应用于结构设计之中，但由于其受力情况相对而言比较复杂，需要对其进行有效的分析和研究之后，对其配筋情况进行针对性的改进，从而使其能够更好的应用于建筑结构设计之中，并且使其作用得到最大化的发挥。此次研究对丰富异形楼板结构方面的知识具有理论性意义，对异性楼板结构在建筑设计中的有效使用具有现实指导意义。

1 异形楼板简介

异形楼板是结构楼板布置形式中的一种，由于住宅建筑对层高的限制及对套内净高要求，使其通常被应用于高层住宅建筑之中。首先，由于异形楼板主要应用在客厅与餐厅之间（部分甚至将厨房并入连通范围），其有效促使套内形成完整连通的较高公共开放空间，从而使套内空间的舒适效果得到有效的提高，从而达到经济性（层高控制要求）与居民生活品质（套内净高要求）的统一；其次，异形楼板的应用使得卧室以及客厅的采光度更高，在进行建筑房屋设计时，将房间设计当做重点，通常将厨房设计在背光方向，将卧室以及客厅设计在朝阳方向，从而使建筑内部采光效果和通风效果都得到显著的提高。

2 模型概要分析

本文选取高层现浇剪力墙结构模型进行研究。由于现浇剪力墙的存在，使得餐厅以及客厅的结构布置要求较高，就建筑室内空间效果及净高而言，餐厅和客厅之间大多不布置梁系，因此，需要设计大跨度的异形楼板来满足该需求。由于是现浇建筑结构，所以依靠在异形楼板上的结构都可以起到固定支座的作用和效果。在施工图设计中，不仅需要对楼板自重问题进行考量，而且需要对楼板上的装修荷载充分重视，应考虑普通业主常规习惯装修做法，预留管线布设、找平、铺装材料、吊顶抹灰等荷载。

3 有限元分析

在建筑结构中，餐厅和客厅需要进行楼板设计，采用异形楼板形成连续板块，由于该处没有布置梁系分隔成规则楼板，为了使传力效果得到有效保证，常规在异形楼板凸角处进行暗梁设计，因此，需要对有暗梁和无暗梁情况分别进行分析。在分析之前，需要对相关数据进行设定，如整层楼板厚度为150mm，暗梁厚度为400mm×150mm，通过具体的分析可知，异形楼板的应力主要集中在凸角处，其他位置的应力分布与普通楼板一样，通过实际的分析和计算可得，其凸角处应力峰值是其他位置的大约四倍，因此，在设计过程中，需要对阳角位置处钢筋布置设计加强重视程度，并对其进行针对性的处理，从而杜绝该位置楼板开裂现象的出现。通过对比可知，在楼板中间处进行暗梁的设置对整个楼板的应力几乎不会产生影响，不管是有暗梁还是无暗梁，楼板应力的分布情况几乎没有发生变化，另外，在进行暗梁设置完成以后，凸角位置处应力集中现象依旧没有得到较好的解决。因此，利用暗梁设置来改变楼板应力分布的方法是无效的，其仅作为提高结构完整性的辅助措施之一。

4 针对配筋工作的建议

受到弯矩作用的影响，楼层施工中需要采用钢筋来对拉应力进行承担，因此，弯矩的具体分布情况能够为楼板中钢筋的有效设置提供依据。通过对有限元分析可知，楼板底部的钢筋不是采用特殊的方式来设定，而是需要根据楼板跨度和厚度来进行有效计算，从而得到更加合理化的数值。由于阳角位置处的应力相对比较集中，为了使楼板的安全性得到有效的保证，如按照具体的应力值来进行计算的话，楼板的厚度以及配筋等数据的选择就会出现保守化的现象，所以，在实际的配筋中，整个楼板面筋的配置工作需要参考梁四周区域顶部弯矩情况来组织开展，并且将放射性钢筋应用到阳角部分，采取以阳角角点为中心进行放射状的布置方式。通过实际的分析可知，在距离凸角四分之一处位置是不存在负弯矩的，因此，为了使整个应力的要求能够得到满足，放射钢筋长度按四分之一板跨的方式布设。

楼板底部钢筋采用的布置方式为双向通长布置，但对楼板顶部钢筋而言，由于跨中无板面负弯矩，因此，通常会选用分离式配筋的方法。在具体的设计中，设计人员为了使异形楼板得到有效的加强，将双向通长布置方式也应用于板面钢筋之中。对于比较狭长的阳角楼板而言，通常采用的方式为局部分离式配筋，这样可以为钢筋得到有效节约提供保障。

5 满足板跨的受力要求

通过对有暗梁楼板的应力分析可知，暗梁的配置对楼板应力起不到有效改善的目的，特别是对楼板阳角位置而言。因此，需要对该方法进行一定的改进，可以采用布置刚度较大的明梁将楼板分成两跨的方式，从而使得阳角位置的楼板应力得到有效的改善。当楼板的厚度超过150 厚之后，大部分的配筋均成为构造配筋，这样不满足经济的合理性。当楼板的厚度在150 厚以下，想要做带箍筋的暗梁时，不仅需要将保护层的厚度剔除，而且需要将双层双向钢筋所占的厚度以及暗梁箍筋的厚度都进行剔除，这样使暗梁钢筋之间的距离非常小，按照受弯构件来对其进行计算可知，其力臂较小，从而使梁截面高度的优势无法得到有效发挥和施展。就剪力墙结构而言，将剪力墙布置在两个阳角上，为了使水平力得到有效的传递，并且能够使整个结构的整体性得到有效保证，需要采用在阳角之间进行加强钢筋布置的方式，即在阳角剪力墙之间布置纵向加强钢筋。

6 结语

通过本文的论述可知，异形楼板在建筑物设计中具有重要的作用，本文通过有限元分析方式以及配筋工作的建议概括出以下内容：第一，设计人员需要对阳角位置加强注意和重视程度，异形楼板阳角部分应力集中，但其他位置上不会出现显著的应力突变，为了使这种现象得到有效的缓解，设计人员可以采用在阳角位置放置放射钢筋的方式，从而来有效的提高阳角位置对应力的抵抗，进而杜绝严重裂缝现象的出现；其次，由于异形楼板受力的特殊性，设计人员需要对暗梁的设置方式进行科学的选择，但该种方式的作用效果不明显，另外，当暗梁设计的密集程度过大时，会对施工人员的施工情况产生一定的妨碍作用，因此，布设过多的暗梁并不可取，而应优先采用双层双向通长布设钢筋的方式来处理。如果出现两个阳角位置都需要设置剪力墙结构的情况时，设计人员需要把建筑整体性当做重点；最后，当异形楼相对狭长时，对楼面负弯矩产生的影响可以忽略不计，因此，设计人员需要使用局部分离的方法来完成配筋，以此来达到节约钢筋的目的。