几种新型大跨度钢筋混凝土密肋楼盖的设计与应用

几种新型大跨度钢筋混凝土密肋楼盖的设计与应用【摘要】近年来，大跨度、大空间多高层建筑发展较快，尤其是地下停车场、人防地下工程等大跨度大荷载建筑飞速发展，传统的普通主次梁结构或井字梁结构在净高、施工工期、工程造价等诸多方面已不能满足建设方的要求，因此，各种形式的密肋楼盖、空腹楼盖应运而生，并因其在净高、施工工期、工程造价等诸多方面的优势而得到广泛应用。

本文就目前几种常见的密肋楼盖、空腹楼盖在设计、施工工艺、产品技术性能等方面进行介绍。

【关键词】大跨度；密肋楼盖；空腹楼盖；设计应用A few new big across one degree reinforced concrete airtight rib building a cover of design and application【Abstract】In recent years, big across a degree, big space many key figures building development more quick, particularly is underground the parking lot, person defend underground engineering etc. big across an one degree big lotus to carry building to fly soon development, tradition of common lord time beam structure or the well word beam structure at clean Gao, construction work period, the engineering buil d price’s etc. various various already can’t satisfy construction square of request, therefore, multiform and airtight rib building cover, empty stomach building cover emerge with the tide of the times, and because of it at clean Gao, construction work per iod, the engineering build price’s etc. various various of advantage but get extensive application.This text currently a few familiar irtight rib building cover, empty stomach building cover at design, construction the craft, product technique function...etc. carry on introduction.【Key words】Big across a degree;Airtight rib building cover;Empty stomach building cover;Design application1.前言密肋楼盖（密肋楼板）一般是指肋距≤1.5m的单项或双向肋形楼板，由薄板和肋梁组成。

双向密肋楼盖由于双向共同承受荷载作用，受力性能较好，楼盖自重小，钢材用量省，技术经济合理，适应大空间多高层建筑的需要。

而且密肋楼盖比较美观，一般不需要另设吊顶。

对于采用普通钢筋混凝土时，其跨度宜为12~15m，当采用预应力钢筋混凝土时可做到20m以上。

密肋楼盖的模板一般采用定型模板，即模壳。

60年代前后，国内外工程中就已经出现了钢筋混凝土模壳，后来又出现了可重复利用的钢模壳，但因其用钢量大、价格高、重量大、操作不便、易变形，因而应用不广。

60年代后期又发展了价格较低、重量轻并可重复利用的塑料模壳，当时以聚氯乙烯作为原材料制作，由于聚氯乙烯强度较低，韧性差，模壳四角易磨损，寿命短，没有明显优势。

后来又出现了玻璃钢模壳，即用玻璃纤维加强的塑料模壳。

这种模壳易于制作成型，并可加工成各种形状，强度较高，刚度大，可以形成肋距0.9~1.5m或更大的密肋楼盖。

如英国伦敦的国家剧院1.1mX1.1m肋距双向密肋楼板的玻璃钢模壳，以及瑞典通用的abm玻璃钢模壳（1.2mX1.2m肋距）。

这些玻璃钢模壳每个重量达50~60Kg，重复使用次数一般为20~30次，由于重量大、重复使用次数不高，因而造价较贵。

70年代中期，国外又发展了以聚丙烯为原料的新型塑料模壳，具有较高的强度、韧性好、耐磨损、耐老化、重量较轻、便于操作、易于脱模、价格较低等优点，重复使用次数高，根据英国G.K.N公司聚丙烯塑料模壳的资料，其重复使用可达100次。

因此，比玻璃钢模壳更为经济，应用更广。

近年来，密肋楼板的模板形式、材料又有了新的发展，出现了很多新型模壳、模盒、箱体等产品，尺寸规格多种多样，施工工艺，外观效果也各不相同，设计选用更加灵活，满足了不同建筑功能的需求。

如一次性免拆氧化镁水泥玻璃纤维制品模壳--棚模、采用聚丙烯P.P材料一次冷压成型的整体式塑料模壳、薄壁方箱“蜂巢芯”空腹楼盖、叠合箱网梁楼盖、塑料模盒空腹楼盖等，现浇空心板内模产品更是多种多样，如薄壁管、高强薄壁管、筒芯、空心管、竹芯、薄壁盒、GRC薄壁水泥管、GZ高分子组合芯模、GBM、CHF、GRF、BDF、GBF、CBM、自稳型砼结构内模、加劲肋管、通孔芯模、泡沫体、双向网壳板箱等。

下面就目前几种常见的密肋楼盖、空腹楼盖在设计、施工工艺、产品技术性能等方面进行介绍。

2.一次性免拆无机玻璃钢模壳——棚模2.1 棚模的形式、材料。

2.1.1 棚模密肋楼盖结构是一种新型的专利技术，具有受力合理、安全可靠、节能节材、美观等优点。

棚模密肋楼盖适用于砌体、框架、剪力墙及框架-剪力墙结构，尤其是地下停车场、人防地下工程等大跨度大荷载建筑。

2.1.2 棚模的形式，按使用用途不同分为密封式、保温式和敞开式三种，特殊形式的棚模可根据设计要求制作。

模壳的侧面设有一定数量的凹凸槽，以保证与混凝土的粘结。

2.1.3 棚模的平面尺寸一般为600mmX600mm、900mmX900mm,高度有150、200、250、300、350、400、450、500mm等规格，特殊尺寸可根据设计要求制作。

2.1.4棚模的性能指标：竖向抗压承载力≥100Kg/个，侧向抗压承载力≥75Kg/个，吸水率≤18%，抗振动冲击：插入式振捣棒紧靠棚模的外壁震动1min无裂缝和破损出现。

2.1.5棚模应采用氧化镁水泥玻璃加强纤维浇筑成型，市场上也有采用菱苦土为原材料制作的模壳，但其强度刚度较差，破损率高，特别是使用过程中有“返碱、返卤”现象，会造成抹灰层脱落。

S=γGSGk+ γQiΨci SQik式中：γG——永久荷载分项系数，取1.35；γQi——第i个可变荷载的分项系数，取1.4；SGk——按永久荷载标准值Gk 计算的荷载效应值；SQik——按可变荷载标准值Qik 计算的荷载效应值。

3.3 正常使用极限状态验算。

3.3.1 抗裂验算。

密肋楼板的裂缝控制等级为三级，荷载效应的标准组合、准永久组合下的荷载设计值按下列公式计算：标准组合：S=SGk+SQ1k+ Ψci SQik准永久组合：S=SGk+ ΨQi SQik式中：ΨQi——可变荷载Qi的准永久值系数。

3.3.2 挠度验算。

密肋楼板的最大挠度按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算。

3.3.3 塑壳模板密肋楼盖的内力计算方法。

密肋楼板的内力，以等刚度原则将T型截面折合成平板，采用等代框架法计算。

等代框架的计算宽度，取垂直于计算跨度方向的两个相邻区格板中心线之间距离。

跨中板带弯矩平均分配至每根肋梁。

3.4 塑料模壳密肋楼板的施工。

3.4.1 塑料模壳密肋楼板的支撑系统应符合模壳厂家的技术要求,模壳的排放应根据设计图纸进行，亦可根据模壳厂家的技术资料进行调整；3.4.2 模壳的排列应由跨中向两侧排列，以免造成两边边肋宽度不等的现象；3.4.3 模壳铺设后若留有缝隙，应进行处理，以免漏浆；3.4.4 支撑模壳时应起拱，柱网中心起拱值为短跨的0.2%~0.3%，柱上主肋（主梁）起拱值为短跨的0.1%~0.15%。

3.4.5 施工期间模壳上的荷载应控制在2.5KN/m2以内。

3.4.6 预留预埋设施和管线易分散布置在肋梁的中部偏下，管径不宜大于30mm.当预埋位置与模壳排放位置发生冲突时，可适当调整预埋位置。

模壳采用拉线定位，采用钢钉在木模板上沿模壳周边固定。

3.4.7 混凝土的浇筑：混凝土拌合物的坍落度不宜小于160mm；首先沿平行于楼板的短边方向进行浇筑，浇筑时混凝土布料应均匀；采用塔吊及泵送时，可直接在模壳上布置作业道；采用龙门架浇筑混凝土时需搭设架空马道，马道的支撑点应放置在有支撑的肋上，禁止将施工机具直接置于壳体上；混凝土振捣棒宜采用直径为30mm的小型振捣棒配合平板式振动器协同振捣。

3.4.8 塑料模壳密肋楼盖的支撑体系，采用满堂脚手架，方木或方钢管横担，木胶板底模，木胶板底模可采用满铺法和条铺法两种形式，满铺法适于采用新木胶板时，木胶板不用破割，损耗少，可重复周转使用，当现场有破旧模板时，为节约用材，可采用条铺法，即仅在肋梁位置铺设，模板宽度每侧应宽出肋梁底200mm;亦可采用由厂家提供的专用小角模支撑肋梁，省去满铺木胶板，施工时将小角模放在肋梁梁底龙骨左右两侧，用回型卡固定，8~10天后即可拆除小角模及模壳，支撑不拆。

使用该法可大大缩短施工工期，节省大量木材。

当采用满铺法或条铺法施工时，宜将主肋梁与次肋梁底模板分开，以便将来拆模时提前拆除次肋梁模板，以节省工期。

3.4.9 塑料模壳密肋楼盖的主要施工工序如下：图3支撑体系安装（搭设满堂脚手架及模板）→拉线铺设模壳→绑扎肋梁钢筋→水电管线预留预埋→绑扎楼面板钢筋→混凝土浇筑→混凝土养护→支撑体系拆除。

3.5 塑料模壳密肋楼盖结构的主要技术特点。

3.5.1 应用范围广，适用于大跨度、大荷载、大空间建筑及人防工程；3.5.2 降低建筑层高，与普通梁板结构比较，能有效降低层高100mm~400mm，从而大大降低工程造价，经济效益显著，且受力合理；3.5.3 节省材料：由于楼盖自身的结构形式受力合理，可充分利用材料，节约混凝土用量和钢筋用量，尤其是大跨度，当跨度在8m以上时，与普通梁板结构相比，可节约混凝土和钢材约15%~20%，节省模板（木材），模壳作为肋梁的侧模和现浇板的底模，底模板可采用“满铺法”和“条铺法”，模板切割少，损耗低，可周转使用；3.5.4 环保：塑料模壳，以塑代木，可重复使用50次，破损模壳可回收再利用；3.5.5 施工工艺简单，施工速度快，缩短工期：模板支设简单，无需支设大量的肋梁侧模工作量，模壳自重小，工人劳动强度低；3.5.6 占用施工现场小，成叠放置，堆放紧凑，节约施工场地，便于运输；3.5.7 改善使用功能，美化室内环境：模壳拆除后肋梁与楼板内阴角及肋梁梁底均为弧角，楼盖外形美观，具有很好的欣赏价值，模壳拆除后形成的藻井还具有吸音作用，可有效减少噪音污染，藻井的存在还可从视觉角度减小人的空间压抑感（特别是大空间），配合内嵌在藻井内的灯饰可以实现良好的空间环境。