楼板面上布置灵活自由轻质隔墙的荷载取值实用法

文/张鱼菱 昆明有色冶金设计研究院 云南昆明 650000

楼板面上布置灵活自由轻质隔墙的荷载取值实用法

文/张鱼菱 昆明有色冶金设计研究院 云南昆明 650000

随着社会经济不断发展，现在一般多高层楼房、住宅楼多为商品房，业主购买后期还要进行改造，再次装修，于是需要考虑解决楼板面荷载变化问题。灵活自由布置的轻质隔墙一般是由用户后期二次装修时自行设定的，楼板上布置灵活自由轻质隔墙的荷载取值就成了较核心的问题。文章将介绍几种实用的荷载取值方法，以供参考。

楼板；轻质隔墙；荷载；取值；实用

1、研究背景

现代很多客户购买楼房后，进行二次改造是常有的事。结构设计中，通常将厚度小于120mm的墙视为轻质隔墙，灵活自由布置的轻质隔墙由于只能直接施加于楼板面之上，所以结构设计中，楼板面的荷载问题就成了重点问题。

常见的楼板面上布置隔墙的方法有两种：①在固定隔墙下布置底标高与板平齐的上翻梁，梁截面采用倒T型截面，梁胁宽与隔墙宽度相同截面，能实现建筑与结构相协调，但施工不便，再改造困难，对结构加混凝土梁也难以实现；②采用加固处理中于板内增设暗梁，暗梁与板同厚的宽扁梁，这种适合板厚加厚情况，但当板厚变为较薄时，暗梁刚度较低，很难找到随板厚变化的暗梁。两种布置方法均有缺陷，作者通过实践探索更实用的方法。

2、单向板的荷载取值

按照（建筑结构荷载规范）（GB5009—2012）第5.1.1.条注6规定，位置固定轻质隔墙，应按永久荷载（即恒载）考虑。布置灵活自由轻质隔墙时，隔墙的自重应计算入内，计算规则为：≥1/3的每延米长墙重（KN/m）作为楼面活荷载的附加值（KN /m2）计入，且附加值应≥1.0 KN/m2。关于线荷载按一定的荷重比例折算后作为活荷载计算，在计算过程中，找出其中最不利的效应数值，将其与在等效均布活荷载（满布）作用下，简支情况时构件相应效应值相等，即可求出等效均布活荷载。

应用荷载规范（附录C.O.4条）确定的等效荷载法有如下： qe=8×Mmax/b×l2

（qe：单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载KN/m；L：板的跨度m；b：板上荷载的有效分布宽度m；Mmax：简支单向板的绝对最大弯矩KN.m，应按设备的最不利布置确定。根据公式，可导出对于单向板上布置固定隔墙的等效荷载：

隔墙沿单向板跨度短方向布置时：qe=q/ （btx+2s+h+0.7l)

隔墙沿单向板跨度长方向布转置时：qe=q/ （btx+2s+h)

（q 为隔墙（墙面持灰在内）的单位长度重量；btx为隔墙厚度；KN/m；s为板上垫层厚度；h为板厚。单位分别为：KN/m、m、m、m）

3、双向板的荷载取值

建筑结构荷载规范附录第c.o.6条规定，可采用和单向板一样的原则，通过四边简支板绝对最大弯矩等值来求得双向板的等效均布荷载。虽规定了原则，但实际计算非常麻烦。业内采用的计算表格方法可从相应的表格上等效荷载均布静载值，具有一定实用性，但若超出表格范围则无帮助。通常，Mmax可以通过《建筑结构计算手册》或《建筑结构静力计算手册》求得，但实际工程中，隔墙布置位置和布设方向、楼板开间进深比值时常变化，手工求解隔墙作用于双向板上的绝对最大弯矩Mmax存在很大困难，双向板的荷载取值需寻求更为实用的方法。

作者通过实践发现借助电算程序、软件分析计算得出了板上隔墙等效荷载简化计算公式法。具体为：通过ANSYS软件对四边简支薄板上有隔墙时的受力进行了大量有限元分析，对计算结果的回归分析，得到如图示按隔墙位于板的跨中，且隔墙荷载沿板某向满布的（最不利情况）板面等效均布荷载近似计算公式：qe=λqb （q：隔墙每延米重量KN/ m；b：现浇板的短边尺寸m；λ：等效系数）

当隔墙沿板长边方向布置时：λ=0.7（ab） 2-2.71（ab）+4.74

当隔墙沿板短边方向布置时：λ=0.77（ab）2-1.93（ab）+3.89

公式中，ab为板的长边与短边尺寸之比，且1 ≤ab ≤2。

以上计算方法经过大量使用者验证，与《建筑结构荷载规范》附录C限定的值误差控制在3%以内。

注意：简化计算中，单向板中非简支的结构构件会有一定的设计误差，一般为10%左右，但经工程实践表明其误差尚不会影响结构安全，且多数情况下是保守和偏安全的。

4、几种实用的荷载取值法总结

（1）当楼层中直接作用于楼板上的轻质隔墙数量较少且分布较分散时，按位置不定隔墙的等效楼面活荷载方法进行楼板和主体结构设计，等效时借助ANSYS软件推导出近似计算公式。

（2）楼层中直接作用在楼板上的轻质隔墙数量较多且密度较大时，设计楼板时宜采用荷载规范中的等效均布荷载方法，宜把楼板和主体结构分别建模，主体结构设计时宜采用布置虚次梁且于次梁上布置隔墙线荷载的方式。

（3）工业建筑方面，现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）附表D.0.1-1～6）以外的等效均布活荷载取值采用楼面活荷载标准值，其余的工业建筑应用等效均布活荷载代替实际局部荷载，楼面上无设备区域的操作荷载，包括操作人员，一般工具，零星原料和成品自重，可按均布活荷载考虑，其标准值采用2.0KN/m2。

结语：

文章作者根据实践经验，针对单向板和双向板都提出了较实用的荷载取值法，并列举了一些有用的实践经验，对楼板上布置自由灵活的轻质隔墙的结构设计具有较强的借鉴意义。

[1]GB/GB50009-2012,建筑结构荷载规范[S].

[2]杨烨,靳金平.支承轻质隔墙的混凝土楼板受力特征分析[A].建筑结构高峰论坛—复杂建筑结构弹塑性分析技术研讨会论文集[C].广州:2012.

[3]颜媛媛,邹玉广.钢筋混凝土复杂边界支承矩形板的受力分析[J].山西建筑, 2012,38(28):53-56.