第３７卷第３期 ２ ０ １ １年１月 文章编号：１００９—６８２５（２Ｏｌ １）０３—００４３—０２ 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．３ Ｊａｎ． ２０ｌ１ ・４３・ 现浇钢筋混凝土空心楼盖的优缺点 郝 鹏 摘要：通过对现浇钢筋混凝土空心楼盖的综述，结合大量工程实际，从设计与施工两方面着手，就现浇钢筋混凝土空心 楼盖的优缺点作了系统归纳，为推广空心楼盖的应用奠定了基础。 关键词：现浇混凝土空心楼盖，传统楼盖形式，优缺点 中图分类号：ＴＵ３７５ 文献标识码：Ａ ２５３（ＩＴＩ Ｋ）／Ｗ，由此可见空心混凝 随着国民经济的快速发展，涌现出了许多高层公共建筑、大 而空心混凝土的热阻约为６．型超市和大型停车库。而传统结构形式（粱板式、实心平板式结 土是实心混凝土的１０倍以上。 构）已无法更好的满足业主大开间、大进深、大空间和功能灵活多 表１ 现浇混凝土空心楼盖与普通梁板结构体系比较 结构形式 钢筋／ｋｇ・ｎｌ一 合计／ｋｇ・ｍ一 混凝土／ｍ３．ｍ一２ 变的要求。现浇钢筋混凝土空心楼盖应用技术的出现弥补了传 统结构的不足，且其综合造价要比传统结构形式有所降低，其抗 震性能要优越于传统结构形式。 现浇钢筋混凝土空０楼盖 板 ２８ 普通粱板结构体系 板 １８ 暗粱 ５ｌ 板 粱 ２３ 粱 ６１ ４３ 现浇钢筋混凝土空心楼盖可以认为是在传统的结构形式中 ０．３８２ 板 粱 ０．１３９ ０．１９１ 将带有预留空洞的薄壁箱体或带弧形面小箱体构件埋人现浇钢 筋混凝土密肋楼板中，从而达到大量抽空楼板混凝土，使钢筋混 合计／ｍ ・ｒｌｌ－２ ０ ３８２ ０．３３０ 凝土楼板自重降低，减少地震力作用，已达到减少粱、柱及基础所 １．２缺点 １）当车库采用机械停车位时，不宜采用现浇混凝土空心楼 承受荷载，减少混凝土和钢筋用量的目的。现浇钢筋混凝土空心 楼盖可认为是双向传力的密肋空腔楼盖，是传统密肋楼盖的发展。 盖。机械停车位需用化学锚栓固定停车位轨道。而空心楼盖上 难以固定化学锚栓。 现以现浇混凝土空心楼盖为例，其在设计和施工两个方面与 翼缘较薄，传统楼盖形式相比存在以下优缺点。 ２）房间开间、进深较小的建筑不宜采用现浇钢筋混凝土空心 楼盖。 １ 设计中 在设计中，一般使用的箱体为５００×５００（长×宽），箱体与箱 ２施工中 优点 体之间有不小于６０ ｍｍ的肋，上下有不小于５０ ｍｍ的翼缘，从而 ２．１可简化为工形截面梁进行计算。当荷载较小时也可采用无下翼 计算受压高度均不宜大于上翼缘混凝土高度。 １．１ 优点 开问的多高层建筑。如商场、图书馆、超市、停车库等大中型公共 １）缩短工期：由于现浇混凝土空心楼盖没有大量的主次梁， 缘混凝土结构形式，其简化形式为Ｔ形。无论采用哪种形式，其 使施工更加便捷，速度快，降低施工工时，节省大量施工成本。 ２）施工单位减少大量的模板损耗，支、拆模速度明显降低，减 少模板工人费用。 缺点 １）适用范围广：这种楼盖形式特别适用于大跨度、大荷载、大 ２．２１）由于现浇混凝土空心楼盖下翼缘厚度较薄，浇筑时下翼缘 气泡，故浇筑时混凝土坍落度不宜小于１５０ ｍｍ，混凝 建筑。２）节约材料：由于现浇钢筋混凝土空心楼盖与传统结构形 易出现气囊、／２，不得大于 式相比自重轻，梁、柱和基础承受的荷载小，从而混凝土、钢材用 土粗骨料最大直径不宜大于下翼缘厚度和肋宽的１量减少，模板损耗量也小于传统形式。现以汾阳某地下车库为例 ３１ ｍｍ，且布料与振捣应同步进行。２）混凝土浇筑时不得把施工 对现浇混凝土空心楼盖形式和传统梁板结构形式在楼盖部分使 机具直接放置在箱体上方。泵送混凝土时应尽量降低混凝土的 用钢筋量和混凝土量进行比较，见表１。由表１结果可得现浇钢 下落高度，下落时宜用模板缓冲混凝土的冲击力。３）混凝土浇筑 筋混凝土空心板比普通梁板式经济。３）提高净空：由于现浇钢筋 时箱体会承受较大的浮力，因此当箱体上方没有钢筋时需铺设抗 混凝土空心楼盖板自重减轻，使主次梁截面及配筋有所降低，从 浮钢筋，钢筋需与模板支架用铁丝可靠连接。钢筋与模板之间需 而使净空高度增加。特别是板柱式现浇钢筋混凝土空心楼盖对 加设垫块，以保证上翼缘混凝土厚度。抗浮钢筋的直径和间距、 提高楼层净空高度更为显著。以汾阳某地下车库为例：普通梁板 拉结锚固点的距离应经计算后在施工方案中确定。 式结构主梁梁高为１ ２００ ｍｍ，而采用板柱式现浇钢筋混凝土空心 由上比较可以看出，现浇钢筋混凝土空心楼盖虽然存在一定 楼盖其板厚为５００ ＩｌｌｌＴＩ，其净空高度比普通梁板式大６００ ｍｍ。可 的优缺点，但其总体的经济价值是非常显著的。同时现浇钢筋混 见现浇钢筋混凝土空心楼盖在提高净空方面优越于普通梁板式。 凝土空心楼盖的应用更加的符合国家现有的方针政策，满足节能 ４）使用功能多变：使用功能改善，可灵活隔断楼面平板，有利房间 减排的要求。随着国民经济的发展，现浇钢筋混凝土空心楼盖技 其发展空问是巨大的。 灵活隔断，适合于大开间布置，不受传统的承重墙约束。５）隔音 术的不断改进， 保温效果好：ａ．隔音效果好：密闭空腔混凝土结构比实心混凝土结 参考文献：构更有利于减少噪声的传递，更好地解决住宅、图书馆等场所的噪声 ［１］ＣＥＣＳ １７５：２００４，现浇混凝土空心楼盖结构技术规程［Ｓ］． ２６－２０１０，严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准［Ｓ］． 干扰问题。ｂ．保温效果好：实心混凝土的热阻为０．５７５（ ・Ｋ）／Ｗ， ［２］ＪＧＪ收稿日期：２０１０—０９－２３ 作者简介：郝鹏（１９８３一），男，助理工程师，山西省建筑设计研究院，山西太原０３００１３ ・４４・ 第３７卷第３期 ２ ０ １ １年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ ＮＯ．３ Ｊａｎ． ２０１ｌ 文章编号：１００９．６８２５（２０１１）０３—００４４．０２ 加筋板结构稳定优化设计研究 张洪波 摘要：通过对加筋板结构及其计算理论的论述，对加筋板结构、箱形结构进行了稳定分析和单目标的稳定优化设计，经 过优化设计分析比较，多目标优化比单目标优化能够得到更好的设计方案，不仅降低了材料的使用，而且提高了结构的 可靠性。 关键词：加筋板，稳定分析，多目标，优化设计 中图分类号：ＴＵ３１８ 文献标识码：Ａ 加筋板结构可大大地节省结构材料，减轻结构重量，从而提 性屈曲时，加筋板还可以继续承受载荷，直到整个加筋板截面都 高结构效率，因而已被广泛地应用于航空航天等工程领域。当承 达到其屈服强度极限，无法承受载荷。 受压缩、剪切载荷时，加筋板结构可能发生屈曲甚至导致破坏。 加筋板的加筋方式一般有三种，即横向加筋，纵向加筋，横纵 加筋板结构失效模式众多，且对其进行优化的设计变量众多，其 向交叉加筋。加强筋对板起到了加强作用并使其保持稳定能够 有限元模型、结构分析以及优化设计非常复杂。因此，对加筋板 有效地承担面内载荷，同时也用来承担纵向载荷。 结构进行优化设计具有重要的研究价值。 １．２计算理论 板在微弯状态时的总势能口是板的应变能Ｕ和外力势能 之和，即： 仃＝Ｕ＋ （１） １ 加筋板 １．１ 加筋板的组成及加筋方式 加筋板由板和加强筋组成，当加筋板整体或部分开始出现弹 Ｄ—ａ ｂ－ ２ Ｊ０Ｊｌ ＝一 ＋ Ｏｆ］１ 一２（１一 ）『［ Ｏｘ２×雾一（ ０２ｏｊｙ］， ］ ｄｙ （２） Ｊ。』０ｂ［ （ ） ＋ （筹）＋２ ０ｏ）× ］ ｄｙ ２１ 分析方法 ．（３） 瑞利一里兹法求解板的失稳荷载时要求假定的挠曲面函数 ２ 加筋板稳定性分析 符合板的几何边界条件。 假定挠曲面函数为： ＝对于等距布置肋条加筋板极限载荷的计算方法，本文采用的 ｍ＝ｌ ｎ；ｌ ∑∑Ａ （ ，ｙ） （４） 是非均匀布有纵肋的简支板的临界应力的计算。 根据板的屈曲理论，可以得到一组关于屈曲应力 的齐次 将式（４）代人板总势能刀的计算公式，积分后利用势能驻值 线性方程： ｆＩ ：０ １ｌ （ｍ ＋２ ｓ．￣丁ｎｎＴ＇ｉＣｉｍ４ｐ白＝ ｉｎ 】一（６１ Ｔｃｉ．￣ｓｉｎＰ＇ｌａ｛ＯＡｌ２ ｌ ：０ ｓｉｎ丁ｎＴｒｃｉｍ２ ｍ ＋２￣６１０ （５） ６， ｌ ｉ 屐曲青程百ｒ求Ｈ｛桁的扁曲荷卦 使这一组方程的行列式等于零，即得一组关于 的方程。 由于每一根加筋肋的刚度相同，也即 和占 相等，得到： ，ｉｔ＂Ｄ［ｎ （１＋ｎ２ ） ＋ ］一 （口 ＋￡）＝０ （７） ｌＬ — ：０ 方程组（５）有非零解的条件是系数行列式为零，则得到板的 分别取ｎ＝１，２，３…，得到一组系数行列式，经过整理得到该 行列式的各项为： ［３］ 杨红东，罗金魁．现浇混凝土空心楼板施工技术探讨［Ｊ］．山 西建筑，２０１０，３６（８）：１４７ １４８ Ｏｎ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｒｏｏｆ ＨＡＯ Ｐｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｒｏｏｆ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆａｃｔｓ，，ｓｕｍｓ ｕｐ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｒｏｏｆ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳＯ ａｓ ｔｏ ｌａｙ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｌｌｏｗ ｒｏｏｆ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｒｏｏｆ，ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｒｏｏｆ ｆｏｒｍｓ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ 收稿日期：２０１０—０９－２８ 作者简介：张洪波（１９７７一），男，工程师，淮阴师范学院城市与环境学院，江苏淮安２２３０００