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【摘 要】现浇混凝土空心楼盖结构因为其自重轻并且刚度良好等优点被广范围运用，本文就将谈谈现浇混凝土空心楼盖设计在民用建筑中的应用。
【关键字】现浇；混凝土；空心楼盖；民用建筑
1、前言
现浇混凝土空心楼盖技术是近几年来在普通梁板、密助楼板、无黏结预应力楼盖之后出现的较为新颖的技术[1]，现浇混凝土空心楼盖技术是在实心楼盖的基础之上在内部按照规则放置一定数量的高强薄壁管，利用高强薄壁管取代一部分的混凝土，可以减少混凝土的使用量，让结构更轻。
现浇混凝土空心楼盖结构施工是一种新型施工工艺，该工艺的优点多，并且已经在全国范围内得到迅速推广，目前在我国已经用于各种民用建筑之中，例如办公楼、图书馆等，因此了解现浇混凝土空心楼盖设计在民用建筑中的应用能够有利于其探索和进一步发展。
2、现浇混凝土空心楼盖设计优点
（1）无梁办的钢筋混凝土定额单价仅仅是有梁板的80%，钢筋混凝土单价的降低导致能够直接降低成本，同时楼板钢筋混凝土的总重量也比原先有所降低。降低了楼板的自重使得楼板的支撑结构也相对减少，构件的截面也可相对地减少，减少配筋，且可以降低层高，提高净空高度，节约了竖向构件费用，还可利用每层梁占领高度增加楼层。现浇空心混凝土无梁结构体系，依跨度和荷载不同，让建筑的总造价低了5～20%。
（2）现浇混凝土空心楼盖设计能够适用于许多建筑和范围，无论是跨度多大或是荷载多种的建筑都可以使用此设计，尤其适合跨度大、大荷载和拥有大空间的高层建筑[2]。
（3）钢筋混凝土的造价比传统楼板的造价要低，模板损耗也降低了50%，因此很大程度上节省了相关费用。
（4）隔断灵活一定程度上改善了使用功能，让楼面能够灵活布置，可以无须受到传统承重墙的束缚。
（5）因楼板没有梁和柱帽，因此房间不需要安装吊顶，也就节省了装饰费用以及后期的更换。
（6）使用此设计大大地消除了消防隐患，因为避免了使用没有经过防火处理的装修装饰材料，消除了因它们而产生的消防隐患。
（7）因每层楼能够降低约0.4m的建筑梁高，有利于提高净空高度，这样便能够利于水平管线和空调管道等的安装。
（8）使用空心楼盖设计能够大大降低楼板和建筑的自重，便大大提高了建筑基础承载的安全性。
（9）现浇混凝土空心楼盖设计施工比传统楼盖设计要快，缩短了工期，节约了施工成本。
（10）空心楼盖设计的隔音效果更好。因为其封闭的空腔结构可以有效地减少噪音的传递，因此就大大避免了因为上下楼层的撞击而产生的干扰。民用建筑的噪音干扰问题能够在一定程度上得到解决，让用户更满意。
3、现浇混凝土空心楼盖设计原则、计算方法
3.1设计原则
现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构，因此在设计时应当遵循以下设计原则：柱与柱、柱与剪力墙之间应设置有主梁，梁所围成的板应采用现浇混凝土空心板，它的主梁多为暗梁，梁高与空心板厚度相同，因此空心板可以按照单向或是双向受力进行内力配筋计算。
3.2计算方法
“技术规程”中提出混凝土空心楼盖板每米应当设置有等代虚拟次梁[3]，设计主梁则要按照实际截面输入的方法来进行，让设计尽可能地更具体。实际截面输入方法比等代框架梁方法更精确，能够较好地解决框架梁挠度问题还有裂缝宽度计算不准确的困扰，并且也符合混凝土规范。计算时只需要让设计人员把等代次梁输入到PKPM程序内，通过进行空间分析的计算结果来配筋，程序的可操作性得到了一定程度地提高。
4、实例
4.1工程概况
本工程是一个办公楼，是某厂的配套办公。办公楼的框架为剪力墙结构、地下1层、地上10层，建筑高度约为35m，总面积为13000m2。停车场和设备间设置在地下一层，楼层高度约为4.2m，地上1-2层是商业用房，3-10层是办公场所。为了获得最大的使用面积，建筑层高最好不超过3.3m，结构设计为满足大的建筑净空要求，而1、2层的综合用房要求使柱网尺寸为7.8 m×9.9 m。本工程采用了现浇混凝土空心楼盖设计目的就是要满足业主对建筑楼层树立和建筑使用功能的要求，并且能够让建筑的使用空间符合大空间办公场所要求。
4.2设计要求及构造要求
该工程的分别有7.8mx9.9m和7.8mx7.5m两种尺寸的板格，因考虑到施工的便利性，而且板格跨度相差小，因此沿着7.8m跨方向进行布管，空心楼盖厚度为270mm，大约是跨度的1/29，筒芯的直径为150mm，基本管长为1m。筒芯上、下混凝土厚度均为60mm，管列之间肋距为50mm。沿管长方向肋距为100mm。依据《GRF薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼（屋）盖技术规程》，空心楼盖计算如下：
（1）空心楼板的折算厚度：
H'=[b1h-（1/4）πd2）/b1=[200*270-（1/4）*3.14*1502]/200=182mm
（2）空心率：m=（270-182）/270=32.5%
（3）空心楼板板面荷载：
恒载g=0.182*25（自重）+1.4（粉刷）+0.5（芯管重）=6.45kN/m2
活载q=2.0（办公活载）+1.0（考虑分隔）=3.0kN/m2
以此荷载代入整体计算，由线弹性分析得出空心楼盖的弯矩设计值M。
4.3设计要点
（1）设计结构时采用现浇混凝土空心板作为柱与柱、柱与剪力墙间的框架梁围成的板。
（2）框架梁有普通框架梁与框架扁梁两种，暗梁一般用于无梁楼盖。
（3）在对房屋的主体结构进行计算时要将板厚按照空心板的实际厚度来输入，但是需要按照空心板的折算厚度输入板的自重。
（4）在配筋计算时要按照实际支承情况来选择单向或者是双向，空间等代虚拟井式梁结构用于双向板计算。
4.4注意事项
（1）构造要求60%的扁梁钢筋要伸入柱内，因此规程约束了扁梁宽度。在设计结构方案时应当结合扁梁的宽度，将截面高度适当增大来满足经济配筋率的要求。
（2）空心板的配筋形式要按照规程中在垂直管方向均匀或几种配置。若是集中配置则适合荷载较大且配筋多的情况。
（3）空心板的计算采用的是空间计算模型，因此板也应当计入其中，板支座的配筋在柱头周围较大在跨中小，板支座的配筋在一跨内可以结合板面通长筋按照不同的间距进行配置。
（4）规程要求扁梁的高度最小能够是跨度的1/25，GRF空心板的厚度能取到1/30，所以将扁梁在空心板做局部突出，板厚可不同梁高。
（5）因砼空心楼盖的上下翼缘较薄，预埋的管线会对其造成一定影响，因此设计时应尽可能减少预埋管的外径。如果不相同的电气系统管线有交叉可以采用将部分系统管线布设于空心板顶面翼缘的方法。
【关键字】现浇；混凝土；空心楼盖；民用建筑
1、前言
现浇混凝土空心楼盖技术是近几年来在普通梁板、密助楼板、无黏结预应力楼盖之后出现的较为新颖的技术[1]，现浇混凝土空心楼盖技术是在实心楼盖的基础之上在内部按照规则放置一定数量的高强薄壁管，利用高强薄壁管取代一部分的混凝土，可以减少混凝土的使用量，让结构更轻。
现浇混凝土空心楼盖结构施工是一种新型施工工艺，该工艺的优点多，并且已经在全国范围内得到迅速推广，目前在我国已经用于各种民用建筑之中，例如办公楼、图书馆等，因此了解现浇混凝土空心楼盖设计在民用建筑中的应用能够有利于其探索和进一步发展。
2、现浇混凝土空心楼盖设计优点
（1）无梁办的钢筋混凝土定额单价仅仅是有梁板的80%，钢筋混凝土单价的降低导致能够直接降低成本，同时楼板钢筋混凝土的总重量也比原先有所降低。降低了楼板的自重使得楼板的支撑结构也相对减少，构件的截面也可相对地减少，减少配筋，且可以降低层高，提高净空高度，节约了竖向构件费用，还可利用每层梁占领高度增加楼层。现浇空心混凝土无梁结构体系，依跨度和荷载不同，让建筑的总造价低了5～20%。
（2）现浇混凝土空心楼盖设计能够适用于许多建筑和范围，无论是跨度多大或是荷载多种的建筑都可以使用此设计，尤其适合跨度大、大荷载和拥有大空间的高层建筑[2]。
（3）钢筋混凝土的造价比传统楼板的造价要低，模板损耗也降低了50%，因此很大程度上节省了相关费用。
（4）隔断灵活一定程度上改善了使用功能，让楼面能够灵活布置，可以无须受到传统承重墙的束缚。
（5）因楼板没有梁和柱帽，因此房间不需要安装吊顶，也就节省了装饰费用以及后期的更换。
（6）使用此设计大大地消除了消防隐患，因为避免了使用没有经过防火处理的装修装饰材料，消除了因它们而产生的消防隐患。
（7）因每层楼能够降低约0.4m的建筑梁高，有利于提高净空高度，这样便能够利于水平管线和空调管道等的安装。
（8）使用空心楼盖设计能够大大降低楼板和建筑的自重，便大大提高了建筑基础承载的安全性。
（9）现浇混凝土空心楼盖设计施工比传统楼盖设计要快，缩短了工期，节约了施工成本。
（10）空心楼盖设计的隔音效果更好。因为其封闭的空腔结构可以有效地减少噪音的传递，因此就大大避免了因为上下楼层的撞击而产生的干扰。民用建筑的噪音干扰问题能够在一定程度上得到解决，让用户更满意。
3、现浇混凝土空心楼盖设计原则、计算方法
3.1设计原则
现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构，因此在设计时应当遵循以下设计原则：柱与柱、柱与剪力墙之间应设置有主梁，梁所围成的板应采用现浇混凝土空心板，它的主梁多为暗梁，梁高与空心板厚度相同，因此空心板可以按照单向或是双向受力进行内力配筋计算。
3.2计算方法
“技术规程”中提出混凝土空心楼盖板每米应当设置有等代虚拟次梁[3]，设计主梁则要按照实际截面输入的方法来进行，让设计尽可能地更具体。实际截面输入方法比等代框架梁方法更精确，能够较好地解决框架梁挠度问题还有裂缝宽度计算不准确的困扰，并且也符合混凝土规范。计算时只需要让设计人员把等代次梁输入到PKPM程序内，通过进行空间分析的计算结果来配筋，程序的可操作性得到了一定程度地提高。
4、实例
4.1工程概况
本工程是一个办公楼，是某厂的配套办公。办公楼的框架为剪力墙结构、地下1层、地上10层，建筑高度约为35m，总面积为13000m2。停车场和设备间设置在地下一层，楼层高度约为4.2m，地上1-2层是商业用房，3-10层是办公场所。为了获得最大的使用面积，建筑层高最好不超过3.3m，结构设计为满足大的建筑净空要求，而1、2层的综合用房要求使柱网尺寸为7.8 m×9.9 m。本工程采用了现浇混凝土空心楼盖设计目的就是要满足业主对建筑楼层树立和建筑使用功能的要求，并且能够让建筑的使用空间符合大空间办公场所要求。
4.2设计要求及构造要求
该工程的分别有7.8mx9.9m和7.8mx7.5m两种尺寸的板格，因考虑到施工的便利性，而且板格跨度相差小，因此沿着7.8m跨方向进行布管，空心楼盖厚度为270mm，大约是跨度的1/29，筒芯的直径为150mm，基本管长为1m。筒芯上、下混凝土厚度均为60mm，管列之间肋距为50mm。沿管长方向肋距为100mm。依据《GRF薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼（屋）盖技术规程》，空心楼盖计算如下：
（1）空心楼板的折算厚度：
H'=[b1h-（1/4）πd2）/b1=[200*270-（1/4）*3.14*1502]/200=182mm
（2）空心率：m=（270-182）/270=32.5%
（3）空心楼板板面荷载：
恒载g=0.182*25（自重）+1.4（粉刷）+0.5（芯管重）=6.45kN/m2
活载q=2.0（办公活载）+1.0（考虑分隔）=3.0kN/m2
以此荷载代入整体计算，由线弹性分析得出空心楼盖的弯矩设计值M。
4.3设计要点
（1）设计结构时采用现浇混凝土空心板作为柱与柱、柱与剪力墙间的框架梁围成的板。
（2）框架梁有普通框架梁与框架扁梁两种，暗梁一般用于无梁楼盖。
（3）在对房屋的主体结构进行计算时要将板厚按照空心板的实际厚度来输入，但是需要按照空心板的折算厚度输入板的自重。
（4）在配筋计算时要按照实际支承情况来选择单向或者是双向，空间等代虚拟井式梁结构用于双向板计算。
4.4注意事项
（1）构造要求60%的扁梁钢筋要伸入柱内，因此规程约束了扁梁宽度。在设计结构方案时应当结合扁梁的宽度，将截面高度适当增大来满足经济配筋率的要求。
（2）空心板的配筋形式要按照规程中在垂直管方向均匀或几种配置。若是集中配置则适合荷载较大且配筋多的情况。
（3）空心板的计算采用的是空间计算模型，因此板也应当计入其中，板支座的配筋在柱头周围较大在跨中小，板支座的配筋在一跨内可以结合板面通长筋按照不同的间距进行配置。
（4）规程要求扁梁的高度最小能够是跨度的1/25，GRF空心板的厚度能取到1/30，所以将扁梁在空心板做局部突出，板厚可不同梁高。
（5）因砼空心楼盖的上下翼缘较薄，预埋的管线会对其造成一定影响，因此设计时应尽可能减少预埋管的外径。如果不相同的电气系统管线有交叉可以采用将部分系统管线布设于空心板顶面翼缘的方法。