关于刚性地面的探讨

单国强

(焦作市广星房地产有限责任公司，河南 焦作 454003)

进行过结构设计和施工的技术人员都知道，《混凝土结构设计规范》和03G101图集中都提出了刚性地面的定义，但很少有文献资料对刚性地面给出明确的解释。对于这样一个模糊的概念，很多人在结构施工中就容易麻痹大意。

什么是刚性地面?08G101－11中关于刚性地面的解释是这样的:刚性地面是指无框架梁的建筑地面，其平面内的刚度比较大。在水平力作用下，平面内变形很小，通常现浇混凝土地面，含对混凝土柱产生约束。其他硬质地面达到一定厚度也属于刚性地面，如石材地面、沥青混凝土地面以及有一定基层厚度的地砖地面等。

结构抗震业界对是不是刚性地面把握的一般原则定义为:某地面在地震中，由于其刚度过大，加剧混凝土在地面上下的震害，对柱子产生地面原因引起的附加震害，这种地面物对这些混凝土柱而言，就是刚性地面;反之，如果混凝土地面对柱的约束在地震中不会加剧柱子的震害，这就是不抗震定义上的刚性地面。为此，在建筑设计中，把地面分为刚性地面和柔性地面。各种整体面层地面，如细石混凝土地面、水泥砂浆地面、水磨石地面等，一般称为刚性地面。整体地面实际上由刚性地面的板体和柔性地基两部分组成。他们相互依赖又相互制约，是两者互为存在的条件，共同存在于一个矛盾的统一体。软木等铺就的地面，在建筑上就称为柔性地面。

《全国民用建筑工程设计统一技术措施》里的规定是不小于100厚混凝土面层可以作为刚性地坪。这个定义很有意思的地方是:提出了“100厚混凝土”这个较明确的量，但却说是面层，难道面层以下部分的混凝土就不必考虑?我们知道，一般只有车间的地面才可能有“100厚混凝土面层”的做法，而民用建筑是没有这种做法的，难道民用建筑中就不考虑刚性地面的问题?有的认为环氧树脂地面如塑胶地面不属于刚性地面，其实不尽然，环氧树脂地面和塑胶地面是否属于刚性地面，主要还要看其下辅助层的材料和做法。

在研究经典物理问题时，刚性地面就是与之发生碰撞后的物体的动量值和动能值都不发生变化的地面，当然这也是一种理想情况的地面，这对于我们研究具体问题作用不大。笔者认为刚性地面主要是考虑整体地面受水平力时对柱子产生推力的大小，因此，对柱子产生推力大的刚性地面可以称之为刚性地面，反之称之为弱刚性地面，对柱子没有产生抵力的地面称之为非刚性地面。对刚性地面种类的细化，可以帮助我们进一步研究这个问题。

《混凝土结构设计规范》中，现浇钢筋混凝土板的最小厚度有具体规定。单向板的话，屋面板是60mm，民用建筑楼板是60mm，工业建筑楼板是70mm，行车道下的板是80mm，双向板是80mm。如果我们把地面也看做是现浇钢筋混凝土板的话，则可以延伸理解为:大于等于60mm厚混凝土地面都是刚性地面，配不配筋无所谓，混凝土中配筋对刚度无太大贡献。由于60mm厚是单向现浇钢筋混凝土板的最小值，那么我们可以从结构设计角度说:对房心土夯实的地面都可以作为刚性地面对待，因为结构上一般是要加强柱子根部约束。多次震害发现，土的约束是会对柱子造成一定的损害。新建房心土夯实深度大于1000mm的地面(深度1000mm以下的我们暂时不予考虑)和小于60mm大于等于40mm厚的混凝土地面称之为弱刚性地面(40mm厚以下的混凝土地面由于脆性太大，难以对混凝土柱子产生有效的抵力，所以我们不做考虑)。对于刚性地面:上下加密500mm是指首层地面有较大厚度的垫层道路，对首层柱形成冲切，所以要加密;另外二级框架角柱、中间有LTL柱的柱、剪跨比小于2.0的柱子都要全程加密，理由为剪切。

在工程结构设计中，我们考虑刚性地面对结构设计计算和构造造成的影响有两个方面:一个是砌体结构设计中刚性地面对确定计算方案的影响就像《混凝土结构施工平面图整体表示方法制图规则和构造详图》03G101－1(现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙结构)要求的那样，在刚性地面上下各500mm的范围内，加密框架柱的箍筋间距;另一种就是混凝土结构柱在刚性地面上下设计要引进专门的构造处理，在缝内填充柔软的可变形材料，使刚性地体挨不着框架柱，产生不了负面影响，就不必再对框架柱进行箍筋间距加密处理。

通过以上讨论，我们认为刚性地面也只是相对的概念，从事施工、监理方面的读者，不要对具体项目的混凝土地面(坪)擅自判定为刚性地面(坪)或非刚性地面(坪)，而应当根据施工图设计文件的要求执行。如果施工图设计文件中未明确，就要在图纸会审时提出来，要求结构工程师明示，并将其写进图纸会审纪要，与会各方签字盖章，作为施工、监理和工程结算的文字依据。

对于刚性地面的箍筋加密，与嵌固部位的底步箍筋加密范围重复的部分不用重复加密，只要对高处部位继续加密就可以了，那种嵌固部位框架柱箍筋间距一般为@100mm，刚性地坪上下加密部位间距也是@100mm，两者加起来做成箍筋间距@50mm的理解和做法是不正确的、不必要的。

[1]唐才均 .平法看图与钢筋做法解析 A[M].北京:中国工业出版社，2008.

[2]GB50010－2002，混凝土结构设计规范[S].

[3]邓学才.建筑地面与楼面手册[M].北京:中国工业出版社，2005.