现浇混凝土空心无梁楼盖在多层工业厂房的应用及施工实践.pdf
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1、四川建筑 第28卷4期 2008108 现浇混凝土空心无梁楼盖 在多层工业厂房的应用及施工实践 孙 仓 龙 (上海漕河泾开发区经济技术发展有限公司,上海201114) 【 摘 要 】 以某通用厂房为例,介绍了现浇混凝土无梁空心楼盖的设计技术应用优化原理;经与传统楼 板结构模式在相同工况下的设计计算比较,结合技术经济分析研究,得出工程造价理论优化值。通过工程施 工实践,系统阐述了该项技术在实际应用中的关键措施和控制要点,保证空心楼板的施工质量。 【 关键词 】 现浇混凝土; 无梁空心楼盖; 优化原理; 造价比较; 施工程序 【 中图分类号 】 TU37512 【 文献标识码 】 B 根据工业地产
2、的开发模式,中小型通用厂房物业往往按 市场潜在客户的常规需求先行建设,然后再进行市场招商。 为增进中小型通用厂房物业的适用性及提高招商引资的竞 争力,对建筑物的跨度、 层高及楼层荷载上均有较高的要求。 为控制好建设成本,从建筑技术应用角度挖潜成为一项行之 有效的措施。大跨度、 大荷载结构,采用现浇混凝土空心楼 盖,因其结构受力合理、 降低结构含钢量、 提高净空高度、 综 合造价低等优点,近年来得到了广泛应用。 1 工程概况 某通用厂房项目由6个单体工程组成,各建筑单体典型 平面柱网布置为814m814m,楼面荷载为500 kg/m2(底层 荷载为1 000kg/m2)。其中, 1#、2#、5#
3、、6#楼为四层框架结构, 层高:底层为4175 m, 24层为3195 m; 3#、4#楼地上4层、 地 下1层,框架结构局部剪力墙,层高:地下室4175 m,底层 5175 m, 24层为3195 m,局部4175 m。建筑高度: 18130 23150 m;总建筑面积: 64 880 m2。 在本项目中,如何减小楼板厚度或减少混凝土用量是有 效控制成本的关键。常规在大荷载、 大跨度的楼盖设计中广 泛采用的主要是预应力技术和空心化技术。经与设计院沟 通,对采用传统结构模式(单向、 双向板肋梁楼板、 密肋楼板 和无梁实心楼板)进行了同口径比对,本工程最终实施方案 改为所有单体地上结构14层均采
4、用无梁空心楼盖,楼板 厚360 mm,空心筒直径为 250,相邻空心筒中心距离是 300 mm,空心筒间小肋梁设置宽度为100 mm; 3#、4#楼有覆 土的地下室顶板部分采用无梁空心楼盖,楼板厚420 mm,空 心筒直径为 300,相邻空心筒中心距离是350 mm,空心筒间 小肋梁设置宽度为100 mm,详见图1。 2 空心无梁楼盖设计技术应用分析 211 设计依据 现浇混凝土空心楼盖结构技术规程 CECS 175: 2004, 由中国工程建设标准化协会制定。 212 设计优化原理 图1 空心筒布置剖面图 在钢筋混凝土受弯构件中,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
5、,这样可节约材料 和减轻自重。从正截面强度来看,两种楼板的承载能力是等 同的。基于这一原理,在现浇楼板中放置空心筒,形成孔洞, 沿布筒方向的板的正截面就变成了“ 工 ” 字形截面;垂直于布 筒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 ” 字型截面和“ 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,现浇空心板方案比实心方案的综合造价要节省5% 20%左右。 收稿日期2007 - 11 - 26 作者简介孙仓龙(1976 ) , 男,浙江奉化人,硕士研 究生,工
6、程师,部门经理助理。 341 工程结构 四川建筑 第28卷4期 2008108 现浇空心板的施工过程中,平行受力钢筋方向按一定间 距放置空心筒,该构件纵肋布置受力钢筋、 构造钢筋与网片钢 筋绑扎形成整体,浇捣混凝土后形成非抽芯的现浇空心板。 213 设计要点 (1)结构布置原则为:柱与柱、 柱与剪力墙间设置框架 梁,框架梁围成的板采用现浇空心板。 (2)框架梁一般为暗梁,暗梁高度与空心板厚度相同。 (3)主体结构一般可按现行规范设计,暗梁按宽扁梁考虑。 (4)现浇混凝土空心板一般按单向或双向受力进行内力 配筋计算。 214 构造要点 (1)混凝土强度等级应不小于C20,板厚一般可取(1/25
7、1/30)Ld,Ld为板的短边长。 (2)最小配筋率为012% ,最大配筋率为112%。 (3)空心率为30%55%。 (4)适应跨度 15 m (非预应力 ) , 或 25 m (预应力)。 3 技术经济比较分析 结合该通用厂房项目施工图设计,与传统结构模式普通 梁板(单向、 双向板肋梁楼板)、 有梁空心楼板和密肋楼板等 在同工况下设计计算值进行技术经济比较分析。 311 楼板直接造价比较 经济指标参数:钢筋4300元/t,C30商品混凝土350元/m3, 模板60元/m2(以上数据均为综合单价,含材料费、 施工费、 总包管理费、 利润和税金等,以下类同) 通用厂房典型柱网814m814m,
8、活荷载500 kg/m2。 方案a:采用普通梁板结构,主梁300mm750mm,次梁 250mm650mm,折算板厚为197 mm。楼盖结构用钢量: 3610 kg/m2。 方案b:采用有梁的空心楼板结构,主梁400mm 550mm,选用 150200空心筒,板厚250 mm。折算板厚为 190 mm。楼盖结构用钢量: 2910 kg/m2。 方案c:采用无梁的空心楼板结构,选用 250300空心 筒,板厚350 mm。折算板厚为186 mm。楼盖结构用钢量: 2615 kg/m2。 方案d:采用密肋楼板结构,主梁500mm550mm,肋梁 150mm400mm (间距1400 mm) ,折算
9、板厚为198 mm。楼盖 结构用钢量: 3915 kg/m2。 使用方案c无梁的空心楼盖节约的楼板造价(按单位面 积计算)为: 节约混凝土价: 350 (0 1197 - 01 186) 1 =3185元/m2 节约钢筋价: 4300 (36 10 - 2615) /1000 =41元/m2 节约模板价: 6040% =24元/m2 以上合计价: 3185 +41 +24 =68185元/m2 扣除空心筒管材造价 (59 元/m2)节约: 68185 - 59 = 9185元/m2 312 桩基造价比较 使用无梁的空心楼盖减少结构自重,可节约造价: 25 (0 1197 - 01 186) 4
10、 =111元/m2 313 降低层高带来的经济优势 使用无梁的空心楼盖技术,本项目中建筑每层比原方案 节省250 mm层高,一般每降低100 mm层高,可降低楼层土 建综合造价11 5% ( 框架结构土建造价一般1200元/m2)。 可节省土建综合造价: 1200115%250/100 =45元/m2 314 由于无梁的空心楼盖,无次梁和主框架梁,大约可节省 水、 电设施费(含减少喷头、 筒线的费用)约15元/m2 综合以上各点,约可节约工程(直接)造价: 9185 +111 +45 +15 =70195元/m2 该通用厂房项目应用无梁空心楼盖部分建筑面积按 61 000 m2,约可节约工程(
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