【摘要】:楼盖是建筑结构中主要的承重构件之一,起着支承竖向荷载和传递水平荷载的作用。本文介绍了井字梁楼盖与密肋楼盖两种钢筋混凝土楼盖,并且从设计经济方面对两者作了简要的分析与比较。
【关键词】:井字梁;密肋;楼盖;技术经济
中***分类号: TU3文献标识码:A 文章编号:
引言
一个合理的楼盖体系是建筑总的经济指标中的重要因素。钢筋混凝土楼盖结构形式的不同,不仅直接影响到结构的受力与变形,而且还对工程造价、施工难易、工期长短及室内建筑效果等造成影响。一个建筑物中,楼盖约占土建总造价的20%~30%甚至更多,在钢筋混凝土高层建筑中,楼盖的自重又约占总自重的50%~60%,因此,在不同场合下,针对不同的建筑工程,如何合理经济地选择楼盖的类型,对于设计、建设以及施工单位都是一个比较重要的问题。文章结合工程中的应用,对两种楼盖体系作了技术经济上的比较。
两种楼盖体系的设计技术
井字梁楼盖的设计
井字梁楼盖是肋形梁板的一种,它可以分为正交与斜交井字梁两种形式,是由双向板与交叉梁系共同组成的空间受力结构体系。双向板是受弯构件,当其跨度增加时,相应的板的厚度也会随之加大,当双向板的跨度太大时,只利用增加板的厚度来增加板的承载能力,显然是不合理也是不经济的做法,这时,为了减轻板的自重,把板的下部受拉区域混凝土挖掉一部分,让受拉的钢筋适当的集中在几条线上,这样双向板就变为两个方向形成了井字形的区格梁,这种受力体系能满足建筑物有较大空间的使用要求,其截面高度明显低于单跨梁,受力合理,故可降低层高、节约钢材,技术经济效益比较的显著。
井字梁结构的平面布置形式有正交井字梁、斜交井字梁、三向井字梁、设内柱井字梁以及有外伸悬挑的井字梁5种,井字梁的间距一般控制在1.2到3m之间比较经济,但是不宜超过3.5m。两个方向井字梁的间距可以相等,也可以不相等,当不相等时,则要求两个方向的梁间距之比在1.0到2.0之间,在实际的设计中应综合考虑建筑及结构的受力情况,尽量使梁间距之比在1.0到1.5之间为宜,采用井字梁楼盖时的平面结构跨度宜在8m24m之间,两向的跨度应当相等或者比较相近,对于正交的井字梁楼盖,井字梁长向的跨度与井字梁短向的跨度比不应该大于1.5,否则应采用斜交式网格的井字梁体系,或在井字梁的长向上加设大梁而形成两个井字梁体系。
2.钢筋混凝土密肋楼盖的设计
密肋楼盖是以可重复利用的塑料模壳、玻璃钢模壳或一次性填充的轻质块为模板,其原理类似一块大厚板,由薄板和小间距肋梁形成的大跨度单向或双向板。密肋楼盖的设计一般按双向受力有限元计算,框架主梁是变截面的,刚度的计算则比较麻烦,肋梁按纵横向等刚度计算,一般采用SPA程序计算,但柱子与梁的交界点的配筋较为的复杂,由于所采用的材料所限,一次性的投资比较大,网柱可以做到8×8m左右,适合做商场、会议室、***书阅览室等大开间。密肋井字梁楼盖体系双向受力,梁肋的间距小,所以高度比一般的肋梁楼盖小,适用于跨度比较大、对建筑要求比较严的场所,可以达到很好的艺术效果。
在施工时,顶托粗调标高后,安装10cm×10cm主木楞,其间距大约为60~120cm。之后在主木楞上安装7.5cm×10cm次木楞,其间距为40~60cm。次木楞的间距要根据密肋的间距确定。次木楞的两侧安装∠50×5的角铁(可预装)。安装次木楞前要在主木楞上放出模壳的边线,即准确地放出密肋的位置线,以使次木楞(即密肋)轴线位置准确。
两种楼盖体系比较
1.井字梁楼盖
(1)井字梁楼盖的施工工艺流程为:梁底模板支设梁钢筋绑扎梁侧模板模支设绑扎板钢筋混凝土的浇筑与养护。
(2)井字梁楼盖的施工特点,①井字梁梁侧易开裂,在施工中应严格按混凝土配合比要求进行配比,选用合格的原材料,并采取可靠的养护措施,减小混凝土收缩应力;②当井字梁周边有柱位时,可调整井字梁间距以避开柱位,靠近柱位的区格板需作加强处理,若无法避开,则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式;③根据楼盖面积,确定井字梁板钢筋绑扎方法及混凝土浇筑顺序。该例采用梁板模板全部支设完毕,再对梁、板钢筋按先后顺序绑扎就位,最后整体浇筑混凝土;④井字梁最大扭矩的位置,一般情况下四角处梁端扭矩较大,其范围约为跨度的1/4~1/5。建议在此范围内适当加强抗扭措施;⑤从质量要求和经济效益上比较,该例采用普通组合钢模板为基本模板体系;⑥梁格间距的确定一般是根据建筑上的要求和具体的结构平面尺寸确定,通常取跨度的1/12~1/6,且一般不宜超过4m,同时还应综合考虑刚度和经济指标要求。
2.密肋楼盖
(1)密肋楼盖的施工工艺流程为:抄平放线安装支架安装主次木楞调整密肋梁底标高及起拱安放模壳堵气孔刷脱模剂用胶带堵缝绑钢筋(先绑梁后绑板钢筋)安装电气管线及预埋件隐蔽工程验收浇筑混凝土养护。
(2)密肋楼盖的施工特点,①在支承肋梁的钢梁或方木两侧,设置可拆的小角钢或小方木来支承塑料模壳,施工的时候可简便的安塑料模壳,拆模时,只需将小角钢或小方木拆下即可脱下模壳。②由于减少了楼板的混凝土量,楼板自重大为降低;节省了吊顶、降低了层高,建筑自重也减少较多。又由于支承楼板建筑物的梁、柱、墙和基础荷载也相应减少,这样又可减少构件截面、减少配筋,节约混凝土和钢材,降低造价。③采用组合式塑料模壳技术,在整个施工过程中关键是对整个塑料模安装技术的熟练掌握。现浇钢筋混凝土密肋楼盖须结合密肋楼盖的特点,采用可多次重复利用的模壳新型施工方法。④与一般的平板、无梁楼板等相比,密肋楼板的刚度大、变形小、抗震性能好。与一般楼板体系相比,可节约钢材和混凝土30%~40%。可降低楼板造价1/3左右。⑤)钢支撑系统的支模拆模比较灵活,在浇灌混凝土后,一般气温下约3h后即可拆除模壳,而肋梁的支承梁与支撑则是按照一般的混凝土施工。可利用一般施工的钢管柱在顶部加可定位支撑钢梁或木梁的节点。
3.楼盖经济指标的对比
通过对两种类型的楼盖施工技术材料进行的统计分析,楼盖的经济指标见下表。
注:以上的数据为楼盖结构体系平均每平方米的经济指标
表 工程主要的经济性指标的对比
4.综合的对比分析
在选择楼盖的类型时要依据使用的功能、建筑空间的要求及经济承受的能力等,从不同的角度加以综合考虑后在选择楼盖的类型。
(1)从工程的造价上看,井字梁楼盖比肋梁楼盖造价要多,相对于小面积的工程来说,它只占了小部分,因此相对于造价,这两种楼盖形式都可以采用。只有在大面积楼面情况下,采用肋梁楼盖要经济得多。
(2)从施工的管理上看,井字梁楼盖支模比较复杂,但对技术人员要求不高,运用普遍。密肋楼盖主要是组合塑模施工,即关键在于做好塑模排列组合与肋底成骨及支撑设置的质量控制。
从结构受力上看,楼盖是处于主体结构的连接处,此处的竖向荷载很大。井字梁楼盖,受力比较均匀,楼盖刚度好,在地震区和强风区的应用不受限制。密肋楼盖的整体性比较好,竖向的刚度和水平刚度都较好。
结语
通过对井字梁楼盖与密肋楼盖技术经济上的比较,可以对技术人员在选择楼盖形式时作以参考,楼盖的优化选择是一门直接影响工程项目经济效益的综合学科,必须权衡利弊,综合评估,才能优选出最好的结构形式。
参考文献:
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