论文部分内容阅读
【摘 要】 空心楼盖技术从结构设计源头——荷载出发，应用板面塑性铰线法结合材料正截面变形分析得出可以进行合理使用的结论。
【关键词】 空心楼盖；荷载；自重；承载力；塑性铰线法；正截面
1 工程概况
现代社会由于特殊防护的需要，导致大量民防工程的建造，而在民防工程中的砼含量与钢筋含量都大大超过了一般民用建筑，这是与其设计荷载密不可分的，在设计荷载中，其自身恒荷载又占据很大的一部分，这势必就造成了能源与经济效益上的浪费，同时由于荷载的增加会使其框架梁梁高很大，影响净高，必然使得地下室总高度增加，造成抗浮能力上的极大浪费，所以针对这一现象，我们可以从尽量减小其恒荷载而又不降低其承载能力的角度去解决这一问题，现浇空心楼盖技术可以比较完美的解决这一问题。北城名郡民防工程顶板采用井字梁顶板，柱帽承托，每块板块为8.1m*8.1m，板中采用EPS轻质块填充，采用该方法使得其地下室净空得以满足的前提下减小了其开挖深度，能更经济的满足其抗浮能力，同时也更好的满足了经济性能。
2 设计原理
该地下室顶板楼盖采用双向板设计，双向板设计过程中其计算模型一般采用塑性铰线法取定，具体计算模型如下：（其中板块中的线段为塑性铰位置、阴影部分为梁计算单元的荷载分布区域）
根据板计算单元的正截面计算模型可知，板截面承载力与板受拉区与板顶的高度差即有效高度（图中的）有关，而理论研究表明，中和轴附近的混凝土对结构承载力影响很小（误差约1%～2%的内力矩），故可以忽略不计，可以说中和轴区域的砼是解决结构自重的关键，根据双筋截面承载力公式：
3 空心楼盖施工工艺
3.1工艺流程
3.2主要工艺要点
3.2.1支模与绑筋
1、支模时模板应起拱2‰～3‰；
2、模板支好后绑扎大梁钢筋，再绑扎底筋，同时流水施工小肋钢筋，与此同时，在模板上相隔40-50cm以梅花状在底模上底板钢筋交叉处打A4小孔一对，将14#铁丝插入两孔送下；
3、绑小肋钢筋时注意箍筋的保护层；
4、板筋和肋筋绑完后，按规定垫好钢筋保护层垫片，每个方块放置两根通长方管。
3.2.2铺设水电管线
1、水电管线的铺设应尽量设置在块体以下，尽可能在肋梁中穿行，如需在方块上部穿过，需在块体上锯槽安装；
2、如遇众多预留管线交叉处时，需调换比原来厚度小20mm-30mm的轻质块，以保证管线顺畅通过；
3、主进管线尽量沿梁边布置。
3.2.3 EPS块体的安装
1、方块的铺设可从中间肋向两边顺手铺设，如只有一个方向的肋，则只需顾及小肋方向块体间距是否相同即可。如有两向肋，则只需将块体安装如方格内即可。
2、芯模安放整体顺直度偏差不超过2.5/1000，最大不超过15mm。
3、上述工序经隐蔽验收合格后再进行面筋的绑扎。
3.2.4混凝土的浇筑
1、浇筑混凝土之前需对整个空心楼盖体系的抗浮设置进行检查，确保所有抗浮设置均符合要求，然后再进行砼浇筑，在浇筑混凝土时应对芯模进行观察和维护，当芯模位置发生偏移时，应及时校正处理；
2、泵送砼的管路、布料机、料斗等设备均必须置于有木板垫着的方块上或者钢筋网上；
3、砼的浇筑宜先浇筑小肋，再以一个方向铺摊砼面层，不宜沿肋梁做多点合围式浇筑，浇筑砼应分层浇筑；
4、浇筑的砼坍落度应为16-18cm，粗骨料最大粒径不应超过31.5cm，振捣最好采用A30振动棒配合平板振动器振捣；
3.2.5混凝土的养护
砼的养护采用人工自然养护法。在砼浇筑完毕后的12h以内对砼加以覆盖麻袋或草包并浇水养护，养护时间当砼中无外加剂掺入时，不得少于7d，当砼中有外加剂掺入时，不得少于14d。
3.2.6拆模
经过养护后，柱模在混凝土强度可以保证棱角不损坏的条件下可以拆除，而梁板模板必须等到砼强度达到100%后才可拆除，拆除过程中注意底板浇筑质量，若发现蜂窝、麻面等现象立即按照处理方案进行修補处理。该工程经过程严格控制未发现任何质量问题，芯模的抗浮、破损、水平位移等均得到了有效控制。
4 空心楼盖体系的特点
1、适用范围广空心楼盖技术适用于任何跨度、各种荷载的结构体系，尤其适用于大跨度、大空间、大荷载的地下室民防工程。
2、提高结构净空该技术的应用从设计上减小设计荷载，使梁高减小，在净空不变的前提下减小建筑高度，提高空间利用效率，同时由于层高的减小使得挖土、边坡支护等施工成本也大幅减低，大大提高经济效益。
3、隔音、隔热、保温该技术由于空间的空腔密闭，大大减小了噪音的传递，同时由于空腔的隔热效应是得整个建筑体系的保温隔热效果大幅提高，从而减低建筑空调的使用成本。
4、原材料节约由于自重的减小使得结构设计中钢筋含量大幅减小，同时砼体积被芯模替代，减小了砼的使用量，在节能减排的社会主流中，该技术可以起到节能减排的显著作用。
5、改善板的温度变形由于楼盖中部空心，同时30%—40%混凝土被空心楼盖替代，降低了混凝土在硬化过程中的体积收缩和水化热，这有利于顶板由于温差而导致的温度裂缝的控制。
6、提高抗渗能力由于芯模的存在，大大增加了水的渗透路径，同时内模的阻断效应的作用都大大提高了顶板的抗渗透能力。
5 空心楼盖的前景分析
空心楼盖技术作为一个并不算年轻的技术其实已经发展了十几年，但高速发展还只是近几年，在国家节能减排的大环境下，各行各业都在研究如何改变原始技术产能方面的劣势，而建筑作为国家的一个支撑性行业无疑要走在前头，据统计，每年全球建筑业所消耗的资源占全球总资源的50%，而我国作为一个发展中国家无疑数字不会比这个小，所以改变技术、节约资源是我们现代建筑人而言是一个迫在眉睫的任务，我们必须从根本上去改变我们落后的施工技术，这样才能为建筑业的绿色发展做贡献。空心楼盖技术有大力推广的理论依据以及使用优势，这无疑是值得大力发展的。
6 结束语
空心楼盖技术从结构设计源头——荷载出发，应用板面塑性铰线法结合材料正截面变形分析得出可以进行合理使用的结论，同时结合实际工程使用的效果分析出其自身存在的优势，我们从不同的方面认识了这样一个并不算新的楼盖技术，认识了其未来的发展形势，该技术对于我们未来建筑来说有很重要的意义。
参考文献：
[1]《工程结构设计原理》曹双寅主编，东南大学出版社
[2]《建筑结构设计》邱洪兴主编，高等教育出版社
【关键词】 空心楼盖；荷载；自重；承载力；塑性铰线法；正截面
1 工程概况
现代社会由于特殊防护的需要，导致大量民防工程的建造，而在民防工程中的砼含量与钢筋含量都大大超过了一般民用建筑，这是与其设计荷载密不可分的，在设计荷载中，其自身恒荷载又占据很大的一部分，这势必就造成了能源与经济效益上的浪费，同时由于荷载的增加会使其框架梁梁高很大，影响净高，必然使得地下室总高度增加，造成抗浮能力上的极大浪费，所以针对这一现象，我们可以从尽量减小其恒荷载而又不降低其承载能力的角度去解决这一问题，现浇空心楼盖技术可以比较完美的解决这一问题。北城名郡民防工程顶板采用井字梁顶板，柱帽承托，每块板块为8.1m*8.1m，板中采用EPS轻质块填充，采用该方法使得其地下室净空得以满足的前提下减小了其开挖深度，能更经济的满足其抗浮能力，同时也更好的满足了经济性能。
2 设计原理
该地下室顶板楼盖采用双向板设计，双向板设计过程中其计算模型一般采用塑性铰线法取定，具体计算模型如下：（其中板块中的线段为塑性铰位置、阴影部分为梁计算单元的荷载分布区域）
根据板计算单元的正截面计算模型可知，板截面承载力与板受拉区与板顶的高度差即有效高度（图中的）有关，而理论研究表明，中和轴附近的混凝土对结构承载力影响很小（误差约1%～2%的内力矩），故可以忽略不计，可以说中和轴区域的砼是解决结构自重的关键，根据双筋截面承载力公式：
3 空心楼盖施工工艺
3.1工艺流程
3.2主要工艺要点
3.2.1支模与绑筋
1、支模时模板应起拱2‰～3‰；
2、模板支好后绑扎大梁钢筋，再绑扎底筋，同时流水施工小肋钢筋，与此同时，在模板上相隔40-50cm以梅花状在底模上底板钢筋交叉处打A4小孔一对，将14#铁丝插入两孔送下；
3、绑小肋钢筋时注意箍筋的保护层；
4、板筋和肋筋绑完后，按规定垫好钢筋保护层垫片，每个方块放置两根通长方管。
3.2.2铺设水电管线
1、水电管线的铺设应尽量设置在块体以下，尽可能在肋梁中穿行，如需在方块上部穿过，需在块体上锯槽安装；
2、如遇众多预留管线交叉处时，需调换比原来厚度小20mm-30mm的轻质块，以保证管线顺畅通过；
3、主进管线尽量沿梁边布置。
3.2.3 EPS块体的安装
1、方块的铺设可从中间肋向两边顺手铺设，如只有一个方向的肋，则只需顾及小肋方向块体间距是否相同即可。如有两向肋，则只需将块体安装如方格内即可。
2、芯模安放整体顺直度偏差不超过2.5/1000，最大不超过15mm。
3、上述工序经隐蔽验收合格后再进行面筋的绑扎。
3.2.4混凝土的浇筑
1、浇筑混凝土之前需对整个空心楼盖体系的抗浮设置进行检查，确保所有抗浮设置均符合要求，然后再进行砼浇筑，在浇筑混凝土时应对芯模进行观察和维护，当芯模位置发生偏移时，应及时校正处理；
2、泵送砼的管路、布料机、料斗等设备均必须置于有木板垫着的方块上或者钢筋网上；
3、砼的浇筑宜先浇筑小肋，再以一个方向铺摊砼面层，不宜沿肋梁做多点合围式浇筑，浇筑砼应分层浇筑；
4、浇筑的砼坍落度应为16-18cm，粗骨料最大粒径不应超过31.5cm，振捣最好采用A30振动棒配合平板振动器振捣；
3.2.5混凝土的养护
砼的养护采用人工自然养护法。在砼浇筑完毕后的12h以内对砼加以覆盖麻袋或草包并浇水养护，养护时间当砼中无外加剂掺入时，不得少于7d，当砼中有外加剂掺入时，不得少于14d。
3.2.6拆模
经过养护后，柱模在混凝土强度可以保证棱角不损坏的条件下可以拆除，而梁板模板必须等到砼强度达到100%后才可拆除，拆除过程中注意底板浇筑质量，若发现蜂窝、麻面等现象立即按照处理方案进行修補处理。该工程经过程严格控制未发现任何质量问题，芯模的抗浮、破损、水平位移等均得到了有效控制。
4 空心楼盖体系的特点
1、适用范围广空心楼盖技术适用于任何跨度、各种荷载的结构体系，尤其适用于大跨度、大空间、大荷载的地下室民防工程。
2、提高结构净空该技术的应用从设计上减小设计荷载，使梁高减小，在净空不变的前提下减小建筑高度，提高空间利用效率，同时由于层高的减小使得挖土、边坡支护等施工成本也大幅减低，大大提高经济效益。
3、隔音、隔热、保温该技术由于空间的空腔密闭，大大减小了噪音的传递，同时由于空腔的隔热效应是得整个建筑体系的保温隔热效果大幅提高，从而减低建筑空调的使用成本。
4、原材料节约由于自重的减小使得结构设计中钢筋含量大幅减小，同时砼体积被芯模替代，减小了砼的使用量，在节能减排的社会主流中，该技术可以起到节能减排的显著作用。
5、改善板的温度变形由于楼盖中部空心，同时30%—40%混凝土被空心楼盖替代，降低了混凝土在硬化过程中的体积收缩和水化热，这有利于顶板由于温差而导致的温度裂缝的控制。
6、提高抗渗能力由于芯模的存在，大大增加了水的渗透路径，同时内模的阻断效应的作用都大大提高了顶板的抗渗透能力。
5 空心楼盖的前景分析
空心楼盖技术作为一个并不算年轻的技术其实已经发展了十几年，但高速发展还只是近几年，在国家节能减排的大环境下，各行各业都在研究如何改变原始技术产能方面的劣势，而建筑作为国家的一个支撑性行业无疑要走在前头，据统计，每年全球建筑业所消耗的资源占全球总资源的50%，而我国作为一个发展中国家无疑数字不会比这个小，所以改变技术、节约资源是我们现代建筑人而言是一个迫在眉睫的任务，我们必须从根本上去改变我们落后的施工技术，这样才能为建筑业的绿色发展做贡献。空心楼盖技术有大力推广的理论依据以及使用优势，这无疑是值得大力发展的。
6 结束语
空心楼盖技术从结构设计源头——荷载出发，应用板面塑性铰线法结合材料正截面变形分析得出可以进行合理使用的结论，同时结合实际工程使用的效果分析出其自身存在的优势，我们从不同的方面认识了这样一个并不算新的楼盖技术，认识了其未来的发展形势，该技术对于我们未来建筑来说有很重要的意义。
参考文献：
[1]《工程结构设计原理》曹双寅主编，东南大学出版社
[2]《建筑结构设计》邱洪兴主编，高等教育出版社