摘要：本文对SP预应力空心板设计中遇到的技术难点及解决方法进行详细的论述，供将来汽车研发中心项目中整车耐久试验室结构方案的确定作为参考。
一、工程背景
某工程位于天津市东丽区，为汽车研发中心项目的整车耐久试验室，钢筋混凝土框架结构，基础形式为桩基础。地上2层，总建筑面积8000m2，主要柱网尺寸为7.8m×18m，总高度8.1m。
二、建筑结构安全等级及设计使用年限
建筑结构的安全等级：二级
设计使用年限： 50年
建筑抗震设防类别： 丙类
地基基础设计等级： 丙级
框架抗震等级： 三级
三、自然条件
基本风压： W0=0.5kN/m2 地面粗糙度： B类
基本雪压： S0=0.4kN/m2
场地地震基本烈度： 8度
抗震设防烈度： 8度（0.20g）设计地震分组第二组
建筑场地类别： Ⅳ 类
场地标准冻深： 0.6m
四、结构形式的选择
本工程为适应整车耐久试验设备的工艺要求采用柱距7.8m，跨度方向为18m×6m×18m，该框架结构属于大跨度框架结构[1]，若采用普通的钢筋混凝土梁则其梁高粗估为1.500m左右，这造成梁柱截面相差较大，柱难以阻止梁的转动，难以实现理想的固接节点，并影响层高及建筑的室内观感。故考虑采用预应力混凝土梁方案（梁高能控制在1.2m），但考虑建筑面积较小，施工及管理经验不足等原因，不宜采用。
最终经过市场调研，现场参观最终方案确定为普通混凝土梁+SP预应力空心板方案，SP板选型为SPD38A14[2]，跨度长18m，混凝土梁作为抗震时的抗侧力构件使用，故梁截面大大减小，设计中采用300×900截面，从而有效降低了层高，室内观感非常理想。
五、SP预应力空心板方案的优缺点
1.SP预应力空心板简介：
（1）混凝土材料：SP空心板采用混凝土强度等级为C40~C50的零塌落度细石混凝土，即所谓的干硬性混凝土。其优点是混凝土的收缩和徐变小。
（2）钢筋：SP空心板采用主要采用低松弛预应力钢绞线，强度级别为1860Mpa
2.SP预应力空心板优点
（1）经济和有效的楼板和屋面板体系
（2）板面尺寸误差小，表面平整均匀，外观质量好
（3）楼板组合灵活
（4）在大跨度建筑中可以简化建筑结构，减少承重墙体和梁柱，降低工程造价
（5）隔音效果好
（6）施工速度快
3.SP预应力空心板缺点
（1）对于现场开洞要求严格，洞口设置必须在设计中提前预留。
六、SP预应力空心板方案中需要解决的技术难点
（1）如何才能不影响现场开洞的可能。
解决方法：利用SP预应力空心板布板灵活的特点，在框架梁两侧各500mm范围内采用现浇混凝土板，以后现场的开洞在现浇板范围内开设，现浇混凝土板做法如图所示：
（2）如何解决现浇混凝土板底与SP预应力空心板板底的美观效果。
美观这点也是有必要解决的，因SP空心板厚度大（400mm厚），在与现浇板结合处板底不平，如图所示：
（3）如何保证施工后SP预应力空心板与现浇板板底平齐
因两者的挠度不相同，虽板高度相同但其施工后会出现挠度差，从而使板底不平。
解决方法：详细计算两者挠度值，最终框架梁起拱，起拱值为两者挠度差。
（4）SP预应力空心板边支座处的处理
如同所示：
（5）SP预应力空心板边中间支座处的处理
因中间跨为6m，故SP板的选型不同，致使板厚不同，这样使得支座处的处理变的复杂，如同所示：
（6）出屋面洞口翻边做法
普通现浇混凝土做法很简单，均为现浇混凝土翻边板即可，而SP预应力空心板是预制板，采用传统做法则不妥当。解决方法，如同所示：
施工过程中现场反馈的问题及原因
现场安装完毕后，SP预应力空心板与现浇板的板底并不平，最大高差处在20mm左右。原因分析：
1.SP预应力空心板支座处座浆处理的不好。
2.实际计算的挠度值与现场施工后的挠度值有些偏差。
现场解决：通过辅助板件消除板底高差，然后直接板底刮腻子找平。
视觉效果：现场看板底基本平整，效果一般。
建议改进方法：因现场不可确定性因素较多，建议无需追求板底处的平整，按下图所示：其美观效果应该也很好。
总结
所有的结构方案都有其优缺点，所谓较好的结构方案也是指在特定的条件下，其优点更加适合此工程中的应用，而其缺点通过技术分析，采取相应有效的措施能够得到较好的解决。本次整车耐久试验室的设计在特定的条件下充分发挥SP预应力空心板的优势，合理的细节措施解决了其在该项目中的缺点，最终取得了较好的经济效果及观感效果。
在具体的设计工作前，对SP预应力空心板进行了详细的调研，包括对该新型材料的力学性能及对厂家加工工艺及质量都进行了全面的调研，通过详细的设计计算圆满完成了设计任务，在本文中对SP预应力空心板设计中遇到的技术难点及解决方法做一详细的论述，供将来研发中心项目中整车耐久试验室结构方案的确定作为参考。
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010，中国建筑工业出版社，2008
[2]《SP预应力空心板》05SG408，中国建筑标准设计研究院，2005
论文作者:马恩海,金士海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签：预应力论文; 混凝土论文; 挠度论文; 现场论文; 现浇论文; 耐久论文; 支座论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;