空心樓板設計(空心樓板內模布置技巧)
空心樓板設計中,內模的布置技巧是確保結構穩定性和承載能力的關鍵。內模的位置需要合理選擇,以避免對梁柱產生過大的側壓力,同時要確保其能夠均勻分布荷載。內模的尺寸應與混凝土澆筑的厚度相匹配,以便于模板的安裝和拆卸。內模的支撐方式也會影響樓板的承載力,因此需要根據具體情況選擇合適的支撐方法。在施工過程中,還需要密切關注內模的變形情況,及時采取措施進行調整,以確保樓板的質量。合理的內模布置技巧對于空心樓板的設計和施工都至關重要。
一、空心樓板設計的一般原則
- 結構體系適配原則
- 空心樓板在不同結構體系如框架、框 - 剪、剪力墻等結構體系中均可采用,適用于商場、辦公樓、教學樓、圖書館、試驗樓等建筑類型。
- 荷載計算原則
- 需要考慮樓面活載等荷載因素,例如在提到的生產車間樓面活載為5kN/m2的情況,在設計空心樓板時要根據實際的使用功能和可能承受的荷載進行計算,確保樓板的承載能力滿足要求。
- 按照相關規范標準設計
- 要遵守《現澆空心樓蓋技術規程》(JGJ/T268 - 2012)、《混凝土結構用成孔芯模》(JG/T352 - 2017)、《密肋復合板結構技術規程》(JGJ/T275 - 2013)等規范和標準設計圖集進行設計。
二、空心樓板的計算要點
- 板的計算類型判定
- 單向板與雙向板判定:兩對邊支承的板應按單向板計算;四邊支承的現澆混凝土空心板,在彈性階段,當板的長邊與短邊之比不大于2時,應按雙向板計算,當板的長邊與短邊之比大于2小于3時,宜按單向板計算,且應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋,當板的長邊與短邊之比大于3時,應按單向板計算;平面形狀不規則的非矩形板,宜采用有限元的方法計算。
- 內力、變形及截面設計計算:宜沿短跨方向布置管長向,縱、橫向各取1米寬板帶,按I形截面計算構件彎矩、剪力和變形;正截面承載力、斜截面承載力、最大裂縫寬度、撓度按《混凝土結構設計規范》GB50010 - 2002中對I形截面受彎構件的相關規定驗算。
- 空心率相關計算
- 例如在某案例中,8m×8m的現澆空心樓蓋,通過合理布置內模,每平方米內放置4個特定尺寸(底寬360,頂寬400,高100的盒體,盒子中距為500,相鄰盒子間為100寬的肋)的泡沫混凝土塊體,經計算空心率可達36%,折算板厚130,并且根據空心率等參數可計算梁高、配筋等相關數據的優化量,該案例中梁高降低31%,樓面配筋可減少5公斤/m2。
三、空心樓板的構造設計
- 內模的選用與布置
- 內模類型:有多種內模可供選擇,如聚苯泡沫填充體EPS、泡沫混凝土塊體、輕質箱體或薄壁盒構件(包括GBF薄壁方箱芯模、ZXH方形箱體芯模等)、塑料內置箱芯模、金屬芯模等。不同內模具有不同的特點,例如泡沫混凝土內模環保無毒,還能起到樓屋面保溫的作用;塑料內置箱芯模在應用時需要考慮規格尺寸、外觀形狀對空心板底部密實的影響等。
- 內模布置方式:根據樓板的尺寸和受力要求確定內模的布置方式,如單向板布置或雙向板布置。在雙向板布置中,要考慮內模的間距、肋梁的設置等因素,以形成合理的結構受力體系。例如采用蜂窩式的雙向密肋空心樓蓋形式,內模間距和肋寬的合理設置能夠影響樓板的受力性能和經濟性,像底寬360,頂寬400,高100的盒體,每平方米放置4個,盒子中距為500,相鄰盒子間為100寬的肋,就可以構建一種新穎的結構形式。
- 梁的設置
- 在柱的軸線處設梁,梁的尺寸根據計算確定,例如某案例中原設計主梁300x800,在改為空心樓板后梁變為300x550,梁高降低了31%,通過合理設置梁的尺寸和位置,可以優化結構受力,減輕結構自重,降低工程造價等。
- 板厚的確定
- 根據結構的受力要求、空心率以及建筑功能等因素確定板厚。如在一個案例中,原樓板厚度100mm,改為空心樓板后厚度取200mm,經計算空心率可達36%,折算板厚130mm,這種改變在滿足結構受力的同時,還可帶來如降低層高、減少配筋量等好處。
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