消防荷载楼板按弹性还是塑性计算_现浇混凝土空心楼板的经济性研究

摘要：现浇混凝土空心楼盖就是按一定规则放置埋入式内模后，经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。“内模”即为埋置在现浇混凝土空心楼盖中用以形成空腔且不取出的物体。现浇混凝土空心楼盖技术是通过在平板内部埋置轻质的内模，达到在增加板的计算高度的情况下，不增加结构的自重，从而最终达到减少钢筋数量，减少混凝土用量，降低工程造价的目的。

关键词：空心楼板、内模、温度应力、大跨度、大荷载、大空间

0 前言

现浇混凝土空心楼盖就是按一定规则放置埋入式内模后，经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。“内模”即为埋置在现浇混凝土空心楼盖中用以形成空腔且不取出的物体。 内模除应满足规格和外观质量要求外，尚应具有符合施工要求的物理力学性能。内模材料中氯化物和碱的含量应符合现行有关标准的规定，且不应含有影响环境保护和人身健康的有害成份。内模可采用空心的筒芯、箱体，也可采用轻质实心的筒体、块体；材料可采用铁制、塑料制、高分子聚合材料(塑料泡沫)、胶凝材料加特种纤维制作(BBF薄壁管、BDF薄壁箱体、GBF高强薄壁管)。

筒体内模现浇空心板

块体内模现浇空心板

1 现浇混凝土空心楼板的优缺点

1.1 优点

1.1.1综合造价最低

大跨度建筑采用该结构体系后，可以减少钢筋、混凝土的总用量，减少基础荷载，降低层高，无需吊顶装饰，加快施工进度，经过多种方案比较，现浇混凝土空心楼盖方案最为经济。

1.1.2 节省材料

对大跨度建筑而言，与一般楼板体系比较，钢筋混凝土造价降低，模板损耗降低，节省竖向水、电、电梯、空调、内墙、外装饰费用。

1.1.3 适用范围更广

该项技术适用于大跨度、大荷载、大空间的建筑。如：大跨度的住宅楼、办公楼、医院、体育馆、商场、教学楼等，尤其适用于人防顶板。

1.1.4 使用功能改善，空间间隔灵活

现浇混凝土空心楼盖由于结构传力性能的改善，楼盖各处均可承载轻质隔墙，只要计算时按照均布荷载的情况把荷载计算在内即可，这样使得房间任意分割成为可能，从而满足业主对空间大小的个性化需求。

1.1.5 隔音效果佳

该楼盖采用封闭空腔成孔技术，抑制了上下楼层噪音的传递，克服了上下楼层噪音的干扰，楼盖隔音率大于45分贝。而这个优点是其它楼盖所不具有的。

1.1.6 隔热、保温，节能省地

封闭空腔减少了楼板热量的传递，使隔热、保温性能得到显著的提高，对于采用空调的建筑来说，大大降低了空调使用费，从而节约了能源。又由于不设明梁，降低了层高。

1.1.7 提高净空

每层降低建筑梁高0.3米左右，提高净空高度，有利于水平管线、空调管道的安装。

1.1.8 降低自重

降低楼板和建筑自重，增加了基础承载的安全性和可靠性。

1.1.9 缩短工期

施工简便， 速度快， 降低施工成本， 缩短工期。

1.1.10 抗震性能好

由于现浇混凝土空心楼盖比普通楼板厚，增强了楼板的整体刚度，同时板内砼体积的大幅抽空，减轻了自重。故与一般平板相比，其具有自重轻、抗震性能好的特点。

1.2 缺点

1.2.1 当车库采用机械停车位时, 不宜采用现浇混凝土空心楼盖。机械停车位需用化学锚栓固定停车位轨道。而空心楼盖上翼缘较薄, 难以固定化学锚栓。

1.2.2 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。

1.2.3 相关设计、制作、施工规范还有待完善。

1.2.4 空心管的制作工艺还有待改善。

2 现浇混凝土空心楼板的应用及主要工艺

2.1 主要应用

现浇混凝土空心楼盖结构具有减轻自重，降低总体造价，抗震性能好，隔音效果佳，适用于各种跨度和各种荷载的建筑，特别适用于大跨度和大荷载、大空间的多层和高层建筑，如：写字楼、教学楼、商居楼、商场、宾馆、民用住宅、地下停车场、人防顶板等；均具有显著的建筑使用功能。

楼板内承受较大集中荷载的部位不应布置内模，承受较大集中动荷载的区格板不应采用空心楼板。

2.2 主要工艺

现浇混凝土空心楼板的主要工艺如下图

3 现浇混凝土空心楼板的经济性分析

3.1 楼板本身经济性能分析

根据建筑功能的不同，结构楼面往往承受不同活荷载，如住宅、写字楼、商场、车库、地下人防工程等。钢筋混凝土现浇空心板的经济适用范围

①活荷载q≤2.5kN/m2,或柱距≤7m时，采用空心楼盖比采用传统梁板结构楼盖自身土建造价要增加。

②活荷载3≤q≤10kN/m2，或柱距7＜L＜10m时，这两种结构型式楼盖自身土建造价相差无几。

③活荷10≤q≤60kN/m2,或柱距L＞12m时，采用空心楼盖比采用传统梁板结构楼盖自身土建造略节省。

3.2 降低层高带来的经济优势

通常地，采用现浇有梁空心楼盖时，可平均降低层高200~300mm左右，而采用无梁空心楼盖，则可平均降低层高300~400mm，取降低层高300mm分析，一般每降低100mm层高，可降低本楼层土建综合造价1.5％。有分析表明：若采用空心楼盖能有效降低300mm层高以上，其楼板自身的土建造价差价可不用考虑，显然具有一定综合经济优势。

3.3 空心大板带来的经济优势

一般地在大开间的柱网中采用空心楼盖都取消了次梁，甚至框架梁也极为扁平。在有自动喷淋消防系统的房屋中，可节省水、电设施费(含减少喷头、管网的费用)。

3.4 吊顶装修带来的经济优势

无次梁甚至无框架平板给装修及吊顶明显带来方便，大大减少了吊顶的费用。

3.5 建筑体积变化带来的经济优势

随着建筑物层高的降低，装修的简洁化，建筑体积随之压缩。对电照、空调、暖通等长久能耗的节省亦具有十分明显的经济效益。

3.6 地下建筑中的经济优势

在地下建筑中非人防部分一般可节省300~400mm层高，在人防建筑中一般可节省400~500mm层高，这样常见的两层地下建筑中通常可以降低700~900mm层高。其土方开挖量，边坡基坑支护节省的费用，外侧钢筋混凝土墙防水抗渗等级变化等节省的费用都十分明显。

3.7 功能改善带来的经济优势

采用空心楼盖后建筑物使用功能明显改善，比如自由间隔、灵活吊顶、隔声隔热性能提高等等都是开发商增值的卖点，也是用户满意的买点。所以，采用了空心楼盖的房屋提高售销价格或加快出售是一般常识，这种经济效益超越了各项技术。

3 建议

由于该项技术的经济价值非常明显，且适用于大跨度、大荷载、大空间的建筑，所以建议采用以面积较小的地下车库或作或跨度较大的商业建筑初步尝试，为后期的使用做好施工工艺准备与成本分析依据。