薄璧方箱空心楼盖的设计要点

摘要：薄璧方箱是属于内置模，在文献【1】中也称之为箱体。鉴于以前对有梁空心板和无梁空心板的设计具有较详细的论述，本文针对设计细节与要点对薄璧方箱空心板给予说明。

一、            熟悉建筑图：熟悉*大跨度，层高和净高要求，荷载情况，判断楼盖板厚度和柱帽取决于那块板格，可称之为控制板格。

二、            初步估算楼板板厚、柱帽宽度、薄璧方箱高度及肋宽。对于空心无梁板时，按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（以下简称《砼规范》）第7.7.1条抗冲切验算，当层高方面较宽松时，满足不需设置抗冲切箍筋的要求为好；设置合理的柱帽可改善楼盖受力从而节省造价，对于不同的跨度可以采用不同的柱帽宽度，但也不要相差太大，因为暗梁的布置*好统一。

三、            如果板上要立构造柱，则周围必须做实心区域，应验算冲切，一般好满足，对于轴力较大的构造柱，可做扩底或者拉梁处理。无梁板的板厚还应根据纵筋做适当调整，以纵筋方便施工为准。调整板厚之后，还应重新计算的荷载和冲切。

四、            对于薄璧方箱到上下板边缘的厚度，平常情况可取55~60mm；有覆土时可上下取75~80mm以上；属人防地下室的上部应不小于100mm，下部可根据板底筋和其他构造要求定，且取60mm以上。具体问题要参考薄璧方箱安装方案图和预埋管线走法，预埋管线通常是在薄璧方箱下面任意走，走不下才放置于肋中。五、            明梁空心板的自重可用折算板厚来计算。无梁空心板因为暗梁较宽，与有梁板恒载算法有不同，理论上要加权实心区域和空心区域；操作中可如下：根据板格要做薄璧方箱局部布置图；然后根据薄璧方箱布置图计算楼板的折算折算混凝土用量，要整体考虑折算厚度；注意要考虑到薄璧方箱重，可以按0.5kN/m2估算。这样计算的楼板只能是一个荷载值，不能考虑实心和空心荷载的不均匀分布，但我认为这个是偏保守的，实心的在支座和靠近支座，加权后相当于把一部分荷载放到不利的跨中来了。

六、            有梁空心板模型及计算见文献【6】。无梁空心板模型及计算建议按文献【7】的有限元法。建议用PKPM系列的SLABCAD软件。可以用100x100的虚梁分割楼盖，利用设计院提供的模型修改或自己建模，进行整体分析；算局部的明梁和算无梁板应该分开算。SATWE软件及SLABCAD软件设计无梁楼盖可按下面7、8条执行。

七、            明梁的内力及配筋计算用虚梁分割无梁板部分模型，定义无梁板部分为弹性板6，经SATWE按总刚分析可得到明梁的内力及配筋，柱子的内力及配筋。明梁的配筋图可以按SATWE生成的，明梁较高时应注意适当放大。注意一定要定义为弹性板6，SATWE里面点总刚才能算准。

八、            无梁板部分按PKPM系列SLABCAD程序按有限元分析计算得到按实心板计算的板带内力和配筋，此配筋是按实心楼板计算，因*小配筋量以内的钢筋无法得到，故用弯矩包络图来复核。若为地下室结构，模型中梁可以按虚梁输入，楼盖不计算地震作用，但抗震等级要定义。如果是上部结构的无梁板，则应按文献【1】里面规定的地震作用下的等代梁宽输入模型，等代梁宽度也可以取柱子每边1/4范围。这里要注意程序是否会自动计算等代梁的自重。无梁板跨中内力按规程可以折减10%，建议一般不予折减，而是作为富余。SLABCAD计算内力时，对于个别支座配筋大较多的，还可以调幅至跨中。无梁板的柱上板带和跨中板带的内力是可以互相调大调小的，可以参考人防规范附录，当然即使不是人防也是可以调整的。而程序是不会考虑这点的，有些审图的未必也会注意这个问题，若要跟程序来将可能浪费较多钢筋。

九、            纵筋的锚固问题，有梁空心大板同实心板；空心无梁板的通长钢筋一律搭接或者机械链接。对于无梁板，文献【4】要求无柱帽时穿过柱子的钢筋面积符合As≥NG/fy，NG为重力荷载代表值作用下的轴力。若有柱帽，可理解为穿过柱帽的钢筋。若为地下室结构又设置了柱帽，暗梁底部钢筋也可以锚固入柱帽，且应延伸至柱子中线，柱子范围外的钢筋应该搭接或者机械连接。板面通长筋搭接区域为跨中的1/3以内，板底筋在暗梁内搭接，错开搭接为好。暗梁筋为板筋特殊部分，需用箍筋围住，其连接和锚固特点也应符合板筋要求及文献【4】的要求，如果是高层，其要求较高，应满足文献【1】有关暗梁的要求及文献【5】有关要求。

十、            有梁板的裂缝可以用PMCAD计算，且比较可靠。SLABCAD虽然有无梁板的裂缝宽度验算结果，但笔者认为不太准确，当有较高要求时，建议以其他方式验算，可按8.1条相关公式验算。顶板板面、板底的*大允许裂缝宽度 [Wmax]分别为0.2mm，0.3mm，可以用手算表格验算，有走消防车的工况不参与裂缝验算。注意板底筋的保护层厚度双向应该是不同的，长向的可以取小，短向的取大点，相差应该是一个板底筋的直径。暗梁纵筋的直径对裂缝宽度有重要影响，所以不要配置较大的纵筋，一般在14~16作为纵筋标准直径，局部较大的配筋或者人防结构可以考虑用18的钢筋。

十一、    SLABCAD软件的挠度计算结构均较小，一般都能满足要求。对于长宽比较大的柱网且长向较长的，无梁板可在长向跨中做一定起拱如0.3%，未必是计算要求的起拱，而是考虑施工等因素做的起拱。

十二、    无梁薄璧方箱空心楼盖抗冲切和抗剪都非常重要，抗剪时箍筋用单肢的好些，若所需箍筋较大，可采用加密与非加密的方式节省箍筋，加密长度可取1000mm，且应验算不加密处的抗剪。当无特殊要求或者楼板较薄的，计算无需箍筋时尽量不要设置；当需要设置时，箍筋尽量用6的，少数覆土较大或者人防可以考虑8或10的，8和10的可选用三级钢。箍筋与楼板纵筋间距不配套的也可以拉住一个方向的纵筋。

十三、    后浇带的设置应考虑薄璧方箱的布置，一般离开柱子轴线1800mm~2500mm，以尽量减少非标空心材料为准，还应注意与基础不能冲突。后浇带内的纵筋*好100%断开搭接。后浇带间距和做法可参考文献【7】相关执行。

十四、    小配筋量的问题，空心楼盖规程提到可按实际截面计算，实际截面即为折算板厚，建议好按0.25%作为*小配筋率，当经济要求较高时也可采用0.2%作为*小配筋率。

十五、    薄璧方箱的布置，注意柱帽处实心区域的设置，薄璧方箱与暗梁的距离可以25mm，作为一个薄璧方箱到钢筋的距离，能达到50mm以上就达到，不好达到的，适当减小暗梁宽度。 

参考文献

1、现浇混凝土空心楼盖结构技术规程 CECS 175：2004

2、混凝土结构设计规范 GB50010-2002

3、2003全国民用建筑工程设计技术措施-防空地下室

4、建筑结构抗震规范 GB50011-2001

5、高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2002

6、有梁空心大板设计概要-欧石军

7、无梁空心大板设计概要-欧石军