摘要:在进行建筑结构设计这项工作时，设计人员需要充分考虑到各种会对建筑结构产生影响的因素，选用综合性的设计方法来完成建筑结构设计工作。随着新型建筑结构设计工作逐渐展开，一些新型的建筑设计元素被添加到建筑结构之中，其中空腹型的楼板就使比较合理的结构设计元素。与一般类型的楼板相比，其具有诸多结构方面的使用优势。本文对其在建筑结构设计环节之中应用情况进行研究。
关键词:空腹楼板；建筑结构设计；应用方法
设计人员在对高层复杂结构的建筑进行设计时，不仅仅需要对建筑的层数以及空间应用情况进行考虑，同时也要对建筑的跨度情况进行研究，如果建筑的跨度比较大，设计人员就需要对常规的建筑结构进行改进，可以将楼板的原有厚度增加，但是楼板本身的重量也会增加，基于这种设计困难，空腹楼板可以发挥出一定的作用，其具有极好的楼板刚度，受力性能极佳，本文对设计空腹楼板的工作进行分析。
1 结构布置工作分析
将空腹型的楼板添加到建筑的结构设计之中时，设计人员首先需要掌握一些结构设计技巧。在对没有梁板部件的建筑结构进行设计时，密肋截面使比较好的选择，这种设计工作对于柱网也有一定的要求。如果建筑结构荷载比较大，可应用箱型截面，组合结构是比较好的选择，在柱顶板块位置选用箱型截面完成结构设计，将密肋截面应用到跨中板块的位置。在给模盒进行排序时，需要对肋宽数值进行确定，可以直接选用最小值，剩余的额吹吹牛可以添加到主肋位置上。为了将主肋的基本抗剪能力提升，需配置适当的箍筋，形成多根主肋的建筑结构，减轻结构受到的内力影响。
在对常规的具有主梁的结构进行设计时，仍旧可以选用单肋截面，使截面的所有优质性能均可以被充分地发挥出来，同时还能是跨板的自动被减轻。有一定结构设计经验的设计人员推线采纳组合式的截面楼板完成设计工作，具体设计行为如下：
2 结构受力情况分析
2.1 无梁楼盖受力分析
实用内力分析法有两种：等代框架法和经验系数法。需说明的是，经验系数法仅用于计算垂直荷载下的内力，当不考虑水平荷载时，该方法较方便且合理。但等代框架法在计算水平荷载和垂直荷载下的内力时，所取的等代框架梁的宽度是不同的。另外，两个方向是分别计算的，当采用空间软件整体计算时，垂直荷载应分别按两个方向单向传递分别计算，水平荷载应改变等代框架梁宽度单独计算，然后与垂直荷载下的内力进行叠加。
2.2 主梁大板结构受力情况分析
主梁大板结构可采用各种结构软件分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但需注意的是，空腹板的截面厚度较一般实心楼板大2-5倍，因而影响梁刚度的有效翼缘宽度也增大2-5倍，楼板自身的截面惯性矩提高约8-125倍，其平面外刚度不可忽视，然而几乎目前所有的国内软件都是通过增大梁的刚度来考虑楼板刚度影响的，因此，建议将框架梁的刚度增大系数由1.5-2提高为2-2.5。若采用的软件考虑楼板参加内力分析，可按等刚度原则取等效楼板厚度参加计算。楼板自身的内力计算与实心板相同，根据其支承条件按弹性或塑性计算均可。
根据《钢筋混凝土结构》的试验结果表明，不管按何种方法分析内力进行设计，板的承载力往往大于设计值，其中固然有材料的潜在强度等因素的影响，但主要是计算简图与实际不一致。板在极限状态时，板的支座处在负弯矩作用下上部开裂，跨中则由于正弯矩的作用而下部开裂，其跨中和支座中性面之间产生一拱度，由于支座的约束，整块板存在着弯顶与薄膜作用，因而在板的平面内逐渐产生相当大的水平推力，这项推力与拱度产生的力矩可减少各计算截面的弯矩，其减小程度视板的边界条件而异，对四周与梁整体连接的板，其中间跨的跨中及支座弯矩可减少20%。
3 截面配筋设计工作分析
按板块无梁板可划分为：柱顶板块、跨中板块、柱间板块；按板带无梁板可划分为：柱上板带、跨中板带；板带与板块间的关系为：柱上板带=柱顶板块+柱间板块+柱顶板块；跨中板带=柱间板块+跨中板块+柱间板块。
空腹板沿支座长度板面负筋可用两种配置方式：与实心板相同，按每延米配置在面板内；按每肋配置在密肋内。板面支座负筋伸入板内的长度与实心板相同，一般为板块短跨的1/40对于T型密肋板，由于肋宽较小，通常只配一根钢筋在肋底。对于工型密肋板，下翼缘宽度为150-190，一般配3-5根钢筋在下翼缘内。对于箱型楼板，板底配筋有两种形式：与实心板相同，按每延米配置在底板内；按每肋配置在密肋内。翼缘配筋：面层板及箱型板的底板内按构造配筋一般配2?4@200双向/肋间。肋架立筋：肋顶架立筋配一根?6-?10。肋内箍筋：肋内箍筋一般为单支箍，按计算配筋。构造配筋时，可按小6@200配置。
板底配筋按板带配置，配筋方式与有梁板相同。板面负筋按板块配置，柱顶板块内配双向受力筋，柱间板块在跨中板带方向配受力钢筋，拄上板带方向配构造钢筋，跨中板块内均配构造钢筋。翼缘配筋：跨中板块及柱间板块的面层板及箱型板的底板；内按构造配筋，一般配2?4@200双向/肋间；肋架立筋：跨中板块及柱间板块的柱上板带方向的肋顶架立筋配一根?6-?10；肋内箍筋：柱上板带肋内箍筋按计算配筋。跨中板带肋内箍筋一般为构造配筋，配单支箍可按?6@200配置。
4 主要应用优势
完成空腹楼板的设计应用工作之后，可以发现这种楼板可以在结构之中发挥出以下几种优势。从结构受力的角度来看，楼板属于受到弯控影响的构件，因此截面的高度越高，其抗剪承载能力也就越高。而在空腹楼板内部应用混凝土材料具有比较高的空心率，虽然混凝土材料的用量保持一致，但是空腹楼板可以具有更高的截面面积，因此其基本承载力也就更高。从传力路线来看，空腹楼板的传力路线更为合理，省略了一些传力环节，有效缩短了传力路线，进一步将受力构件的应用数量有效节省，充分节省了建筑结构应用材料。
只要截面的受压区高度未超过翼缘厚度，其截面受力特征就如同相同截面高度的实心板一样整板受力，而不是仅仅密肋受力。
5 结束语
在应用空腹楼板时，设计人员可以引入现浇空心楼盖施工技术，使楼板平面部位保持连续性受力，在结构搭建过程之中，这种楼板也可以始终保持比较好的结构刚度。本文着重对其在现代建筑设计环节的应用情况进行了研究，通过对于空腹楼板的分析，可以了解到这种楼板属于大型空间构件，在具有大跨度、大空间的结构设计工作中可以发挥出比较好的使用效果。不仅仅能够对次梁建设材料加以节省，同时还能使框架梁保持比较好的受力状态，从而使框架梁具有更高的抗剪承载力，因此可知空腹楼板具有的建设应用价值极高。
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论文作者:张超
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/23
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