浅谈地下车库空心楼盖结构的优化设计策略
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【摘 要】 随着社会经济的发展，人们对建筑物的质量要求和使用要求也越来越高，我国建设部为了适应这种需求，推行了现浇钢精混凝土空心楼盖的技术应用，既降低了建筑造价的成本，又弥补了传统结构中的不足之处。本文对地下车库使用现浇混凝土空心楼盖结构的设计中的问题进行了研究，阐述了现浇混凝土空心楼盖结构中的设计要点、受力的机理、材料的要求、相对的优点等，同时还说明了空心楼盖施工中的注意要点。
【关键词】 空心楼盖；现浇混凝土空心板；薄壁管；地下车库
近年来，我国大多数的建筑物为了满足人们日益需要的灵活使用空间的要求，在建设设计中使用现浇钢精混凝土空心楼盖技术弥补传统结构中的不足之处。现浇混凝土空心楼盖是根据一定的规则将内模（如简体、块体或者是箱体）进行放置埋入后，在施工现场进行混凝土浇筑，在楼板中制成空心的楼盖体系。空心楼盖体系通常是使用肋梁、暗梁、柱帽进行承重，可以减少资金投入、增加使用的空间、降低地震、降低层高、减轻自重等，对使用功能进行改善。现浇空心无梁楼盖通过封闭空腔结构和GBF薄壁管的有机联合，形成了无梁水平楼面的结构。薄壁管现浇空心楼盖将建筑物的集中受力梁转变为无数个可分散空间受力的“工”字形结构，改变了传统的结构体系，使楼盖的力学功能更为合理性。现浇空心无梁楼盖较传统结构相比，具有综合造价低、抗震、保温性能好、隔音、隔热、施工较为简便等优势，摆脱梁的限制，使净空的能力得到提高。薄壁管现浇空心无梁楼盖技术对于高层、多层建筑和大空间、大荷载的地下车库最为实用，减少了混凝土的用量，减轻了结构的自身重量，使楼层的钢度得到增加，可以有效的防止楼板出现裂缝的问题，具有较高的经济效益和社会效益。
一、 现浇空心楼盖结构的设计原理
现浇空心无梁楼盖结构根据“空间等代框架”的原则进行设计，在柱与柱之间使用暗梁，使用现浇空心楼盖和现浇实心暗梁上下翼缘相结合的形式，组成边框架梁。空心无梁楼盖沿管的方向呈“工”字形截面，可以保证传力的可靠性，垂直管的方向在楼板里放置肋间钢筋，组成可传力的空间桁架，在上下翼缘是垂直管方向的最薄弱的地方。使用相应的措施提高楼板的整体钢度可以保证垂直管方向的传力途径和上下翼缘的共同工作，使空心管一根根的对接排放，中间流泪可以使楼板的整体性得到增加，使楼板具有显著的双向受力的特点。空心无梁楼盖的计算可以分为两部分：一是楼板本身的计算，将等刚度的原则转化为井字梁结构的计算；二是柱和柱之间等代框架梁的计算，等代框架梁只需要考虑空心楼盖和实心暗梁上下翼所组成的“工”字型等待梁。
二、 空心楼盖的特点
由于浇混凝土楼盖使用井字梁板或者主次梁的方法，从而导致了施工周期长，隔音效果差，管线不利于安装，吊顶费用较高以及降低建筑净高，为了避免上述缺点，现浇混凝土空心无梁盖技术便由此研发出来，该技术为了在厚板承载力基本不变的基础上减轻楼盖自重而采用高强薄壁管将之前采用厚板中部的混凝土取而代之。其优点如下：⑴节省材料：比较一般楼板体系，外装饰费用、内墙、空调、电梯、纵向电、水等节省10%-15%；⑵施工成本减少，并且平模施工速度快而且非常简便；⑶抗震性能好：对楼板整体刚度起到了增加作用，并且由于抽空板内混凝土而使自重减少；⑷保温、隔热性能显著提高：由于空腔结构封闭使保温、隔热性能有明显提升，从而使空调费用大大降低，达到了节能的目的；⑸由于封闭空腔结构达到噪音传递减弱的作用，避免了上下楼层的撞击噪音干扰；⑹由于房间内部不需要进行吊顶，而使得吊顶更新或者吊顶装修的费用减少；⑺便于房间内部隔断灵活，较适于布置大开间；⑻使建筑梁高降低0.5m左右，在保证不改变房间内将高的基础上，可适当的将各种围护结构减少，减小地下室的开挖深度，降低建筑层高，降低综合造价（如纵向电、水管线、电梯、内外墙装饰等费用）；⑼有较广的适用范围，浇混凝土空心无梁盖技术适用于各种荷载及各种中度的建筑，尤其对大空间、大荷载与大跨度的高层、多层建筑以及地下车库等。
三、 施工中的注意事项
1. 施工的工艺
测量放线、楼盖底模板的安装、对水电线管盒和薄壁管的位置确定、暗梁钢筋的安装和水电线管的掩埋、肋间钢筋网片和板底钢筋的安装、安装薄壁管、安装板面钢筋、浇筑混凝土调整薄壁管、对楼盖混凝土进行养护。
2. 施工的技术
2.1 按照平面的位置、暗梁的宽度、楼盖的厚度进行取值，对侧向和竖向进行龙骨支撑、模板的设计、计算。
2.2 薄壁管的安装使用调整对线的方式，确保暗梁、梁柱的间距、薄壁管和预埋管符合设计的标准。
2.3 在薄壁管的安装过程中，要随时在管顶进行垫木，不可以直接对薄壁管进行踩踏。为了保证薄壁管在浇筑混凝土时不发生移动，在薄壁管之间使用横向的“U”型钢筋进行定位，也可以用木楔在管之间做临时的固定作用。
2.4 混凝土浇筑做好沿着包不管的纵轴单向的进行，补药垂直薄壁管的方向进行多点围合方式的。
2.5 混凝土浇筑中会在接近收尾的部分出现整体上浮的现象，所以用使不了在薄壁管上部，向下振捣，不可以从管下向上。
四、 参考文献：
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[4] 徐鹏.地下车库预应力混凝土楼盖技术经济性综合评价[J].混凝土，2011，05：116-120，131.
[5] Anonymous. Macro's Underground Garage Project[J]. National Driller，2010，31（7）.
杨清华，女，1977.8，烟台市宏达建筑设计咨询有限公司，结构设计。
建议写，多层 高层空心楼盖结构设计，地下车库空心楼盖结构的设计等方面文章
工程师，本科，烟台市芝罘区胜利路1号甲-8 15953511880 261400
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