现浇钢筋混凝土空心楼板结构应用分析

叶旭丹

浙江公和建筑工程设计有限公司 浙江杭州 310007

1 现浇钢筋混凝土空心楼板种类

现浇钢筋混凝土的填充芯模按照形状可以分成标准型填充体，比如圆体，以及异形填充体，比如长弧、扁弧、椭圆等。标准型填充体以直径为特征代表值，而异形体则以断面最大和最小尺寸的平均值为特征代表值，以外包尺寸大小为产品规格，尺寸范围一般在宽度80-800mm，高度80-1000mm，长度200-2000mm。从材料上可以分成水泥箱体、塑料管模、钢模和橡胶模等。在进行空心大板设计时，可以结合建筑结构具体特征选择合适的空心板形式[1]。

2 现浇钢筋混凝土空心楼板特点

在大跨度大型公共建筑中，一般层高都比较矮且有一定的净高要求，如果做次梁则无法满足净高要求而做普通大板则造价会比较高，而且隔音的效果不是很好。因为空心大板具有自身重力不大，且隔音效果好，能满足人们对建筑物使用上的空间要求，在不增加建筑物高度不适用预应力的其工况下使室内净高达到最大，同时也便于后期维修，具有划分大空间、隔断布置灵活等可以科学使用建筑空间的优势，因此在许多建筑工程中得到了广泛应用。具体优势如下：

2.1 空间开阔美观

空心楼板一般在大跨度、空间面积较大的建筑中应用最常见，比如学校的教学楼、办公大楼、展览馆、图书馆等。和普通混凝土框架结构、无梁楼盖、次梁等相比，空心楼板的使用空间更加开阔，且外型美观，又能满足使用者对净高的要求，使空间得到科学有效地利用，同时也便于后期空间的灵活布置和墙体维修等。因为大跨度建筑，比如办公楼、展览馆等一般使用空间可能会随时变换，而家庭住宅也更加追求个性随意，符合当前建筑发展趋势。此外，从后期装修来看，空心楼板底面平整，净高更高，因此也十分利于水平管线，尤其是空调管线的安装。

2.2 力学性能优势

楼板是建筑结构的重要组成，其主要作用是承担楼面的竖向荷载、提高建筑结构整体的水平刚度、协调抗侧力体系。在大跨度建筑结构中，现浇钢筋混凝土空心楼板的使用可减少大量非框架梁，即次梁的使用，使结构受力更加科学合理。此外，空心楼板的自重力较轻，可以在不增加楼板重量、不增加高度的情况下使楼板厚度增加。在实际应用中，框架暗梁和现浇空心楼板上下翼缘结合更为紧密，受力更加均匀和可靠，可形成类似桁架的传力体系，从而使内力双向分配更为均匀，比传统楼板的刚度更大，也更利于建筑抗侧刚度协调，减少变形问题，同时还能提高抗震和抗风等能力。

2.3 经济优势

在大跨度建筑中，空心楼板和普通大板相比具有明显的经济优势。这是因为空心楼板的自重力较轻，可减少梁柱墙基础荷载力。同时减少了明梁的使用，可以降低层高，而层高的减少自然会节约综合造价，在高层建筑中应用还能起到增加层数的作用。此外，空心楼板施工可以缩短工期，减少吊顶以及喷淋喷头和管网的费用，综合经济优势较强，但要注意的是这种经济优势一般在大跨度建筑中才能有效发挥。

2.4 隔音效果和保温节能的效果较好

空心楼板内部的芯模可以形成空腔结构，能有效阻止噪音传入以及在各个楼层之间传递，而对于图书馆、教学楼等建筑来说，良好的隔音效果非常关键。此外，根据计算验证表明，空心楼板封闭的空腔结构可以减少热量的传递，这是因为空腔结构内的温度变化不大，可使建筑结构起到节能保温、隔热的作用。

3 现浇钢筋混凝土空心楼板结构计算和应用

3.1 计算原则

空心楼板界面强度计算，可以分成顺管方向上的工字型截面和垂直于管道方向的工字型截面，对于在不同荷载下不同板跨的计算，空心楼板在弹性变形的阶段，在混凝土受压区高度一般处于翼缘之内，这时横纵向腹板的总水平截面面积一样，即横纵向腹板水平抗剪能力相等，惯性矩差异较小。在设计时空心楼板厚度是板跨的三十分之一左右，然后根据横纵向单位宽度板块计算正截面与斜截面的承载力和裂缝宽度[2]。

3.2 刚度分析

目前大多数类型的空心楼板，其填充芯模孔洞具有单一方向不知的特点，使双向受力现浇钢筋混凝土的空心楼板为正交异形板，在平面内两个方向刚度上均出现了差异。通过计算分析，两个方向跨度较近的空心楼板，可根据一定厚度的实心截面楼板计算，可充分发挥抗弯件的性能。

3.3 现浇钢筋混凝土空心楼板施工工艺

现浇钢筋混凝土空心楼板施工工序和普通楼板施工有一定差别，除了前期必须做好测量放线控制，和后期混凝土浇筑、验收养护和拆模等作业外，需装设平板模，绑扎底板钢筋，做好各专业管线的预埋工作，安装薄壁管，绑扎板面钢筋，最后对底面模板进行拆除。

4 现浇钢筋混凝土空心楼板设计时的注意事项

在现浇钢筋混凝土空心楼板设计时，首先必须重视芯模布置对于结构的要求，对于不同形式的空心楼板在设计时都必须严格按照规范注意内筒对接部位横肋的作用，控制好内筒的长度，可以改善空心楼板的受力性能。其次应该注意控制楼板的空心率，当空心率较低时无法充分发挥空心楼板的优势，而在空心率较大时又会导致楼板强度下降而影响施工质量。另外要注意空心楼板在不同荷载下施工时对于厚度有不同的要求，注意应进行楼板斜截面抗剪承载力的计算。最后要注意的是，当相邻边的楼板是现浇混凝土实心楼板时，实心楼板的厚度要适当加大，且两个板块之间的刚度比不能太大，现浇实心楼板的厚度不能小于现浇空心楼板的三分之一，否则可能会在两块板块的结合位置处产生较大裂缝[3]。

5 结语

综上所述，本文对现浇钢筋混凝土空心楼板在大型大跨度建筑施工中的应用进行了简单分析，指出该类型模板和次梁、普通大板相比，不仅具有使用空间率大、隔音效果好的优势，而且经济优势明显，可以降低工程总成本。但是也要注意需严格按照施工规范进行，且做好力学分析、刚度分析，要求在实际应用中控制楼板的厚度和其他板块之间的刚度比，做好后期的验收和维护工作。