现浇无梁楼盖技术经济性研究

刘亮 周利 胡冰

(中铁二十局房地产开发有限公司，重庆 400060)

0 引言

现浇混凝土空心楼盖具有混凝土用量少、结构自重轻、地震作用小、提高隔热隔声性能、降低层高、跨度大、降低工程总体造价等优点，近年来这种结构已广泛应用于商场、办公楼、图书馆、教学楼、车库等建筑中，尤其适用于具有大跨度柱网、大荷载结构，对层高有限制要求的建筑中。

现浇混凝土空心楼盖是按一定规则放置埋入式内膜后，经现场浇筑混凝土在楼板中形成空的楼盖。CECS 175∶2004现浇混凝土空心楼盖技术规程中明确了内膜的概念，即埋置在空心楼盖中用以形成空腔且不取出的物体，主要起到规范成孔形状的作用，不参与结构受力，这种埋入式内膜有空心、实心筒体和空心箱体多种形式。

1 问题的提出

现浇混凝土空心楼盖因具有较多的优越性，尤其是能显著改善使用功能而受到广泛应用，但在应用过程中其真实的经济性往往受到质疑，严重制约和影响该项技术在实际工程的应用和发展。从结构设计方面来讲，安全性和经济性是两个对立的方面，但甲方更关心工程造价，所以在相似的设计条件下，进行现浇混凝土空心楼盖与传统梁板结构的经济性研究，从而总结出该项技术的经济可行性就很有必要了。

2 设计优化原理

它的设计原理是，在混凝土受弯构件中，对正截面而言，可以把受拉区混凝土除去一部分，形成T形截面构件，这样可以节约材料和减轻自重。从正截面强度来看，两种楼盖的承载能力是等同的。基于这一原理，在现浇楼板中放置空心薄壁筒体构件，形成孔洞，沿布管方向的板的正截面就变成了“工”字形截面;垂直于布管方向的板的正截面变成了平面外有联系的“工工”字形截面，这种“工”字形截面和“工工”字形截面的承载能力与等量的实心板是相同的。由于“工”字形截面减轻了自重，故板的配筋比等厚的实心板要少，同时也减轻了柱和基础的荷载，所以在柱和基础的设计中，可以比实心板方案的柱和基础设计得节省。通过两种方案的对比，现浇空心板方案比实心板方案的综合造价要节省。

3 案例技术经济比较分析

某开发工程地下室顶板楼盖结构，柱网8.4 m×8.4 m，梁柱主筋均采用三级钢，混凝土等级C35，采用传统主次梁板结构与空心楼盖结构两种不同的楼盖方案，荷载分别取覆土1.5 m走消防车，覆土1.5 m不走消防车，既不覆土也不走消防车三种工况进行对比分析，各种情况的工程量比较如下。

3.1 采用现浇混凝土空心楼盖

3.1.1 荷载工况一:覆土1.5 m走消防车

柱网8.4 m ×8.4 m，柱子600 mm ×600 mm，框架暗梁700 mm ×450 mm，空心楼板板厚450 mm，柱帽2.0 m ×2.0 m，计算简图及钢筋构造布置见图1。

图1 空心楼盖平面布置方案（一）

3.1.2 荷载工况二:覆土1.5 m不走消防车

柱网8.4 m ×8.4 m，柱子600 mm ×600 mm，框架暗梁700 mm ×400 mm，空心楼板板厚400 mm，柱帽 2.0 m ×2.0 m，计算简图及钢筋构造布置见图2。

3.1.3 荷载工况三:既不覆土也不走消防车

柱网8.4 m ×8.4 m，柱子600 mm ×600 mm，框架暗梁500 mm ×300 mm，空心楼板板厚300 mm，柱帽 2.0 m ×2.0 m，计算简图及钢筋构造布置见图3。

3.2 采用普通梁板体系

柱网8.4 m×8.4 m，柱子600 mm×600 mm，也按三种工况分析，结构平面布置图见图4～图6。

3.3 微观经济性分析

以上三种荷载工况及两种结构体系结构的钢筋用量及混凝土用量见表1～表3。

通过对8.4 m×8.4 m柱网不同荷载的结构计算显示，现浇混凝土空心楼盖与普通楼板结构比:

1)在大荷载(覆土或覆土过消防)条件下，现浇混凝土空心楼盖含钢量节省近23%，经济性比较明显;

图2 空心楼盖平面布置方案（二）

2)在一般荷载(普通车库)条件下，两者含钢量相差不多，经济性表现一般;

3)二者无论在何种工况下混凝土用量基本持平;

4)研究表明，采用现浇混凝土空心楼盖比传统普通梁板结构可节省模板25%～42%。

表1 1.5 m覆土走消防车

表2 1.5 m覆土不走消防车

表3 普通车库

图3 空心楼盖平面布置方案（三）

图4 覆土1.5 m走消防车结构平面布置图

3.4 综合经济性能分析

采用现浇混凝土空心楼盖并不仅仅是自身经济造价的节约，还具有其他方面十分优越的特点:

1)现浇混凝土空心楼盖在大开间的柱网中采用空心楼盖都取消了次梁，在有自动喷淋消防系统的房屋中，可以节省水、电设施费(减少喷头、管网的费用);

图5 覆土1.5 m不走消防车结构平面布置图

图6 既不覆土也不走消防车结构平面布置图

2)无次梁甚至无框架梁平板给装修及吊顶带来极大的方便，大大减少了吊顶的费用，设置可以无需吊顶;

3)大荷载大柱网的情况下，净高可以提高500 mm左右，有利于水平管线、空调管道的安装;

4)由于空心楼盖采用了封闭空腔结构，减少了热量的传递，使隔热、保温性能显著提高。

4 结语

现浇混凝土空心楼盖在大荷载大柱网的情况下，比传统普通梁板结构含钢量节省近23%，模板节约25%～42%，同时还能节约其他配套的相关费用，优化了建筑使用功能，具有明显的经济效益和社会效益。

［1］CECS 175∶2004，现浇混凝土空心楼盖技术规程［S］.

［2］GB 50010-2002，混凝土结构设计规范［S］.

［3］JGJ 3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程［S］.