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摘要：介紹無梁樓板的設計思路，就無梁樓板在實際工程應用中產生的問題進行分析，并與傳統梁板結構進行簡單優劣對比。

關鍵詞：實心無梁樓板；空心無梁樓板；經驗系數法；等代框架法；無梁樓板的構造；無梁樓板優勢；經濟對比；設計問題

引言

無梁樓板作為一種成熟的樓板做法在工程中大量應用也有十幾年了，其自身所具有的優點是其他樓板結構不能比擬的。但在最近幾年，無梁樓板的工程事故頻頻發生，造成了不小的人員傷亡和經濟損失。使人們對無梁樓板的可靠度產生的疑慮，這里面的原因有很多，有設計原因，也有施工原因。但其所帶來的好處卻不能夠忽略，作為一個結構工程師，我們要按照國家規范來設計安全可靠的無梁樓板，避免此類事故發生。

1無梁樓板的分類

無梁樓板在地下車庫設計中應用比較廣泛，分為實心無梁樓板，空心無梁樓板。這兩種無梁樓板形式計算方式是一致的，大部分都是柱帽托板形式，實心無梁樓板重量較大，相同條件下空心無梁樓板較空心無梁樓板荷載大，經過實際工程對比，樓板自重實心無梁樓板比空心無梁樓板重20%左右，增加的重量對框架柱影響不大，對基礎也影響有限。但實心無梁樓板施工簡單，施工質量容易得到保證。空心無梁樓板由于是帶肋樓板，中空部位為箱體，肋間鋼筋量也很大，箱體下部混凝土也不容易澆筑密實，由此可見，空心無梁樓板造價會比實心無梁樓板高。所以，空心無梁樓板在實際工程中應用較多。

2無梁樓板的設計

無梁樓蓋的設計方法分為以下兩種：

2.1經驗系數法

首先求得樓板在計算方向上的總彎矩，再將此總彎矩按照比例分配柱上板帶和跨中板帶的控制截面（支座和跨中）。此方法含有幾個設計要點：（1）劃分柱上板帶與跨中板帶，柱上板帶范圍為框架柱向外擴相鄰柱距1/4，其余范圍為跨中板帶。（2）總彎矩的計算：3）分配系數。總彎矩計算出來后，分別乘以表1中的系數即可得出所在位置的彎矩。（4）適用條件。①活荷載為均布荷載，且不大于恒載的3倍。②每個方向至少有3個連續跨。③任一區格內的長邊與短邊之比不應大于1.5。④同一方向上的最大跨度與最小跨度之比不應大與1.2。⑤不規則柱網，柱的偏離值不應大于跨度的10%。經驗系數法只能用于樓蓋體系在豎向荷載下的計算，由于沒有考慮板柱相互協調作用，無法整體分析，更無法考慮地震作用，實際工作中的應用面較小，在實際設計中也很少采用。

2.2等代框架法

由于經驗系數法的局限，在垂直荷載作用下，無梁樓板也可采用等代框架法計算內力，實際工程中可以用軟件計算。（1）等代框架的計算寬度，可取垂直計算跨度方向的兩個相鄰版面中心線的間距。（2）等代框架法的要求。①有柱帽的等代框架梁、柱的線剛度，可根據國家標準《鋼筋混凝土升板結構技術規程》相關規定確定。②計算中縱向和橫向每個方向的等代框架均應承擔全部作用荷載。③計算中宜考慮荷載的不利組合。④按等代框架計算垂直荷載作用下板的彎矩，當無梁樓板長邊與短邊之比不大于2時，可按下表規定分配給柱上板帶和跨中板帶，有柱帽時，支座負彎矩應取剛域邊緣的值，邊支座彎矩與邊跨中彎矩不變，分配到其他板帶上的彎矩均可乘以0.8的系數。

2.3兩種計算方法的總結

經驗系數法是先計算兩個方向的截面總彎矩，然后將截面總彎矩按照分配系數分配給統一方向的柱上板帶和跨中板帶。等代框架法是將整個樓板體系沿縱橫方向分別劃分由框架梁和框架柱組成的框架，其框架梁的寬度取板跨中心線間的距離，框架梁高度為板厚，框架柱按實際選取。兩種方法特點，經驗系數法受力明確，物理概念清晰，但其適用條件比較有限，而且對于預應力板柱結構而言，他無法計算預應力的效應。等代框架法計算模型簡單，計算量小，但等代框架法的計算模型把柱與板的局部變形協調變成了柱與板完全范圍的變形協調，高估了柱子對板的約束層度，在實際設計中，柱帽范圍內實際配筋應適當加強。

3無梁樓板的構造

很多無梁樓板工程事故經過研究分析得出結論，設計基本滿足要求，主要問題出在施工方面。以下幾點是施工過程中常見的問題：（1）由于支座負筋主要集中在柱帽范圍內，而且鋼筋直徑較大，所以錨固長度很長，但施工單位一般都是統一下鋼筋，在一些柱網較大的區域往往錨固長度不夠，剛才長度包不住彎矩范圍，往往會造成安全隱患，嚴重的會發生開裂事件。（2）樓板鋼筋與外墻進行錨固連接時，樓板鋼筋應放置在墻鋼筋上部，如放到下面，當頂板荷載過大時，樓板與外墻會增大發生剪切破壞的可能，而且是連鎖倒塌。（3）無梁樓板整體剛度較有梁樓板弱很多，模板必須在混凝土強度達到100%才可拆除，尤其后澆帶周圍的樓板，曾經有過這樣的事故，混凝土強度沒有設計要求，為了趕工期，施工單位提前拆模，在沒有覆土的情況下，無梁樓板跨中板帶已整體下彎，撓度及裂縫均已超過規范要求，最后也很難加固處理。

4無梁樓板優勢

（1）車庫柱網在6~9m，荷載在1.5~2m之間，無梁板厚度一般可以做到350~450mm之間，而有梁板框架梁高度都會在800mm高以上，所以，無梁樓板體系會使建筑層高加高，地庫品質提高。（2）相對梁板結構，無梁樓板模板更少，能夠加快施工進度。（3）管道鋪設方便，設備管線不會為滿足車庫凈高要求去打彎、穿梁。（4）采用無梁樓板結構的地下車庫，天花板平整美觀，進入地庫會使人心情放松。5無梁樓板與梁板結構的經濟對比（此處僅以實心無梁樓板對比）（1）相比于井字梁板結構與十字梁板結構，無梁樓板鋼筋含量減少10%，混凝土梁持平。（2）相比于大梁板結構與加腋大梁板結構，無梁樓板鋼筋含量減少10%持平，混凝土梁持平。無論采用何種樓板形式，僅以材料而言，無梁樓板不占有優勢，但其人工費會減少很多，從綜合造價考慮，無梁樓板對于甲方而言經濟效益更高。

6設計問題

根據《建筑抗震設計規范》（2016版）6.1.3.3所述，當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級。范圍為主樓外擴3跨并不小于20m。高層建筑經常采用正負零嵌固，車庫頂板也按嵌固端考慮，梁板結構車庫樓板可以正確的確定其抗震等級，無梁樓板卻不好確定，如何正確的確定無梁樓板的抗震等級，現在是一個難題。

7結語

無梁樓板是一種非常好的結構體系，在今后的結構設計中會經常遇到，我們在認真設計工程的同時，也要積極的與施工單位配合，把你一切安全隱患消滅在萌芽當中。

參考文獻

[1]北京市建筑設計研究院，編.建筑結構專業技術措施.

[2]李國勝，編著.多高層鋼筋混凝土結構設計中疑難問題的處理及算例（第二版）.

作者：李慧琛 單位：山西省建筑設計研究院有限公司