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【摘 要】介绍了石膏空腔模壳的三种截面形式和基于三种模壳的密肋式、空腹板架式无梁楼盖的配筋构造及理论分析方法，总结了石膏空腔模无梁楼盖的主要优点以及主要问题。
【关键词】石膏空腔模；密肋式无梁楼盖；空腹板架式无梁楼盖
废弃磷石膏通过洗涤、煅烧等低成本降害处理，加工成一定规格的空腔模壳，作为永久性模板，一次性浇注混凝土形成双向密肋式无梁楼盖或空腹板架式无梁楼盖，称为石膏空腔模无梁楼盖。
一、石膏空腔模截面
石膏空腔模主要有三种截面形式，如图1～3所示。图1为空腔模一[1]，其特征在于：空腔内截面呈圆弧状或抛物线状，石膏层外截面呈梯形，底面为平整矩形。图2为空腔模二[2]，其特征在于：侧板与顶板间有一个68°～72°的夹角，顶板内壁上有十字交叉肋。图3为空腔模截三[3]，其特征在于：在每个内置模的侧边设置有外凸肋条，两个相邻的内置模的外凸肋条组合成小肋梁，小肋梁上、下的混凝土分别形成肋上弦、肋下弦结构。
通常单个模壳高度为125mm、150 mm、175mm、200mm，模壳的边长通常为550mm～650mm。石膏空腔模底部平整，模板安装和拆卸方便，且模壳在混凝土浇筑过程中不易漂移和上浮，利于结构施工。
二、配筋构造及理论分析方法
将空腔模一或空腔模二按等间距（通常取60mm～150mm）安放好，然后绑扎板和肋内钢筋，最后一次性浇筑混凝土，即形成石膏空腔模密肋式无梁楼盖。在实际工程中，考虑楼盖底部主要承受拉力，通常采用只带上层混凝土板的T形截面；当楼盖的跨度和荷载较大时，为提高楼盖的刚度和承载力，宜采用带上、下层混凝土板的工形截面。混凝土板厚度通常取50mm～120mm之间。
石膏空腔模密肋式无梁楼盖的配筋构造如图4所示。板面的负筋有两种配置方式，第一种方法是按肋间距配置在密肋内，通常只配置3根钢筋在肋顶部，称为肋顶筋，其大小根据计算确定；第二种方法是按照每延米布置于上层混凝土板内；板面负筋伸出支座的长度通常为短跨的四分之一。楼盖上、下层混凝土板的板底分布筋为构造配筋，一般按2A6@200双向布置。板底的受拉钢筋配置在密肋内，称为肋底筋，其配筋面积根据计算确定；T形截面的肋梁宽度较小，通常只配置3根肋底筋；工形截面可配置3～5根肋底筋。肋内箍筋通常采用单肢箍，按计算配筋。石膏空腔模空腹板架式无梁楼盖采用空腔模三。该结构实质上是对密肋式楼盖的实腹肋进一步挖空形成空腹肋。空腹板架式楼盖的截面尺寸和高度、配筋构造均与密肋式楼盖相似。石膏空腔模无梁楼盖的理论分析方法有两种：（一）基于连续化理论的解析法，按刚度等效的原则，将空腔楼盖等代为实体板，用具有两个广义位移的非经典平板理论，建立微分方程，最后引入边界条件求解微分方程，可解得等代实体板的位移和内力，进一步求得空腔楼盖各构件的应力。（二）基于离散化理论的有限元法，分别用空间梁单元、壳单元模拟肋梁和上、下层混凝土板，用三维实体单元模拟空腹板架式楼盖的剪力墩。有限元法是目前结构分析最常用的方法。
三、主要优点
石膏空腔模无梁楼盖具有如下主要优势：
（一）适用范围广。可用于柱网尺寸在7m～15m的多高层框架结构建筑，这类建筑广泛应用于办公楼、商场及教学楼、图书馆、停车场等民用建筑，也适用于多层轻工业厂房。
（二）降低结构层高。对于8m～9m 柱网的框架，石膏空腔模无梁楼盖自身结构高度仅需350mm左右，较普通梁板结构减少300mm～500mm；对于一般的两层地下室可降低约800mm、三层地下室可降低约1200mm的总高。
（三）使用功能良好。与普通梁板结构楼盖相比，石膏空腔模无梁楼盖属板式体系，用户可灵活进行平面分隔和布置；另外，结构底面平整、视觉效果好，无需吊顶。
（四）隔音、隔热效果好。石膏空腔模无梁楼盖采用封闭空腔的技术，大大减少了噪音的传递。同时还能够减少热量的传递，使隔热保温性能得到显著提高。
四、主要问题
石膏空腔模无梁楼盖虽然具有诸多优势，但也存在一些问题：
（一）石膏空腔模自身具有一定质量，其干燥状态下体积重量为10.7kN/m3，因此会增加结构重量。另外，尽管其原料为磷化工副产品，价格低廉，但石膏模本身具有一定加工成本。因此，密肋式无梁楼盖没有充分发掘该类结构体系的潜力，经济效益不明显。
（二）石膏模壳的安装会增加一些施工成本。另外，模壳安装后，绑扎板肋钢筋的操作空间变小，亦会增加施工难度。
（三）目前在实际工程中推广应用的石膏空腔模无梁楼盖的结构形式仅为密肋式无梁楼盖，空腹板架式尚处在进一步研究中，并未应用与实际工程。因此，石膏空腔模无梁楼盖的结构形式较单一。
参考文献：
[1]刘建平，杜礼昌，肖良锦.石膏空腔组合模[P].中国专利：CN200975043，2007-11-14.
[2]周理，罗安均，石龙.一种石膏空芯内置模[P].中国专利：CN203546996U，2014-04-16.
[3]周理，黄勇，白小东.现浇混凝土空心楼盖组合内置模[P].中国专利：CN202689281U，2013-01-23.
【关键词】石膏空腔模；密肋式无梁楼盖；空腹板架式无梁楼盖
废弃磷石膏通过洗涤、煅烧等低成本降害处理，加工成一定规格的空腔模壳，作为永久性模板，一次性浇注混凝土形成双向密肋式无梁楼盖或空腹板架式无梁楼盖，称为石膏空腔模无梁楼盖。
一、石膏空腔模截面
石膏空腔模主要有三种截面形式，如图1～3所示。图1为空腔模一[1]，其特征在于：空腔内截面呈圆弧状或抛物线状，石膏层外截面呈梯形，底面为平整矩形。图2为空腔模二[2]，其特征在于：侧板与顶板间有一个68°～72°的夹角，顶板内壁上有十字交叉肋。图3为空腔模截三[3]，其特征在于：在每个内置模的侧边设置有外凸肋条，两个相邻的内置模的外凸肋条组合成小肋梁，小肋梁上、下的混凝土分别形成肋上弦、肋下弦结构。
通常单个模壳高度为125mm、150 mm、175mm、200mm，模壳的边长通常为550mm～650mm。石膏空腔模底部平整，模板安装和拆卸方便，且模壳在混凝土浇筑过程中不易漂移和上浮，利于结构施工。
二、配筋构造及理论分析方法
将空腔模一或空腔模二按等间距（通常取60mm～150mm）安放好，然后绑扎板和肋内钢筋，最后一次性浇筑混凝土，即形成石膏空腔模密肋式无梁楼盖。在实际工程中，考虑楼盖底部主要承受拉力，通常采用只带上层混凝土板的T形截面；当楼盖的跨度和荷载较大时，为提高楼盖的刚度和承载力，宜采用带上、下层混凝土板的工形截面。混凝土板厚度通常取50mm～120mm之间。
石膏空腔模密肋式无梁楼盖的配筋构造如图4所示。板面的负筋有两种配置方式，第一种方法是按肋间距配置在密肋内，通常只配置3根钢筋在肋顶部，称为肋顶筋，其大小根据计算确定；第二种方法是按照每延米布置于上层混凝土板内；板面负筋伸出支座的长度通常为短跨的四分之一。楼盖上、下层混凝土板的板底分布筋为构造配筋，一般按2A6@200双向布置。板底的受拉钢筋配置在密肋内，称为肋底筋，其配筋面积根据计算确定；T形截面的肋梁宽度较小，通常只配置3根肋底筋；工形截面可配置3～5根肋底筋。肋内箍筋通常采用单肢箍，按计算配筋。石膏空腔模空腹板架式无梁楼盖采用空腔模三。该结构实质上是对密肋式楼盖的实腹肋进一步挖空形成空腹肋。空腹板架式楼盖的截面尺寸和高度、配筋构造均与密肋式楼盖相似。石膏空腔模无梁楼盖的理论分析方法有两种：（一）基于连续化理论的解析法，按刚度等效的原则，将空腔楼盖等代为实体板，用具有两个广义位移的非经典平板理论，建立微分方程，最后引入边界条件求解微分方程，可解得等代实体板的位移和内力，进一步求得空腔楼盖各构件的应力。（二）基于离散化理论的有限元法，分别用空间梁单元、壳单元模拟肋梁和上、下层混凝土板，用三维实体单元模拟空腹板架式楼盖的剪力墩。有限元法是目前结构分析最常用的方法。
三、主要优点
石膏空腔模无梁楼盖具有如下主要优势：
（一）适用范围广。可用于柱网尺寸在7m～15m的多高层框架结构建筑，这类建筑广泛应用于办公楼、商场及教学楼、图书馆、停车场等民用建筑，也适用于多层轻工业厂房。
（二）降低结构层高。对于8m～9m 柱网的框架，石膏空腔模无梁楼盖自身结构高度仅需350mm左右，较普通梁板结构减少300mm～500mm；对于一般的两层地下室可降低约800mm、三层地下室可降低约1200mm的总高。
（三）使用功能良好。与普通梁板结构楼盖相比，石膏空腔模无梁楼盖属板式体系，用户可灵活进行平面分隔和布置；另外，结构底面平整、视觉效果好，无需吊顶。
（四）隔音、隔热效果好。石膏空腔模无梁楼盖采用封闭空腔的技术，大大减少了噪音的传递。同时还能够减少热量的传递，使隔热保温性能得到显著提高。
四、主要问题
石膏空腔模无梁楼盖虽然具有诸多优势，但也存在一些问题：
（一）石膏空腔模自身具有一定质量，其干燥状态下体积重量为10.7kN/m3，因此会增加结构重量。另外，尽管其原料为磷化工副产品，价格低廉，但石膏模本身具有一定加工成本。因此，密肋式无梁楼盖没有充分发掘该类结构体系的潜力，经济效益不明显。
（二）石膏模壳的安装会增加一些施工成本。另外，模壳安装后，绑扎板肋钢筋的操作空间变小，亦会增加施工难度。
（三）目前在实际工程中推广应用的石膏空腔模无梁楼盖的结构形式仅为密肋式无梁楼盖，空腹板架式尚处在进一步研究中，并未应用与实际工程。因此，石膏空腔模无梁楼盖的结构形式较单一。
参考文献：
[1]刘建平，杜礼昌，肖良锦.石膏空腔组合模[P].中国专利：CN200975043，2007-11-14.
[2]周理，罗安均，石龙.一种石膏空芯内置模[P].中国专利：CN203546996U，2014-04-16.
[3]周理，黄勇，白小东.现浇混凝土空心楼盖组合内置模[P].中国专利：CN202689281U，2013-01-23.