竹芯空心樓蓋的設計要點
（歐石軍 2010.1.29）
摘要：竹芯是屬于內置模，其規格為1000x500xh（mm），它是相當于把兩個500x500xh規格的薄璧方箱合在一起，同時也把，減少了安裝數量，加快了施工速度。鑒于以前對有梁空心板和無梁空心板的設計具有較詳細的論述，本文針對設計細節與要點對薄璧方箱空心板給予說明。
一、 熟悉建筑圖：熟悉最大跨度，層高和凈高要求，荷載情況，判斷樓蓋板厚度和柱帽取決于那塊板格，可稱之為控制板格。
二、 初步估算樓板板厚、柱帽寬度、薄璧方箱高度及肋寬。對于空心無梁板時，按《混凝土結構設計規范》GB50010-2002（以下簡稱《砼規范》）第7.7.1條抗沖切驗算，當層高方面較寬松時，滿足不需設置抗沖切箍筋的要求為好；設置合理的柱帽可改善樓蓋受力從而節省造價，對于不同的跨度可以采用不同的柱帽寬度，但也不要相差太大，因為暗梁的布置最好統一。
三、 如果板上要立構造柱，則周圍必須做實心區域，應驗算沖切，一般好滿足，對于軸力較大的構造柱，可做擴底或者拉梁處理。無梁板的板厚還應根據縱筋做適當調整，以縱筋方便施工為準。調整板厚之后，還應重新計算的荷載和沖切。
四、 對于薄璧方箱到上下板邊緣的厚度，平常情況可取55~60mm；有覆土時可上下取75~80mm以上；屬人防地下室的上部應不小于100mm，下部可根據板底筋和其他構造要求定，且取60mm以上。具體問題要參考薄璧方箱安裝方案圖和預埋管線走法，預埋管線通常是在薄璧方箱下面任意走，走不下才放置于肋中。
五、 明梁空心板的自重可用折算板厚來計算。無梁空心板因為暗梁較寬，與有梁板恒載算法有不同，理論上要加權實心區域和空心區域；操作中可如下：根據板格要做薄璧方箱局部布置圖；然后根據薄璧方箱布置圖計算樓板的折算折算混凝土用量，要整體考慮折算厚度；注意要考慮到薄璧方箱重，可以按0.5kN/m2估算。這樣計算的樓板只能是一個荷載值，不能考慮實心和空心荷載的不均勻分布，但我認為這個是偏保守的，實心的在支座和靠近支座，加權后相當于把一部分荷載放到不利的跨中來了。
六、 有梁空心板模型及計算見文獻【6】。無梁空心板模型及計算建議按文獻【7】的有限元法。建議用PKPM系列的SLABCAD軟件。可以用100x100的虛梁分割樓蓋，利用設計院提供的模型修改或自己建模，進行整體分析；算局部的明梁和算無梁板應該分開算。SATWE軟件及SLABCAD軟件設計無梁樓蓋可按下面7、8條執行。
七、 明梁的內力及配筋計算用虛梁分割無梁板部分模型，定義無梁板部分為彈性板6，經SATWE按總剛分析可得到明梁的內力及配筋，柱子的內力及配筋。明梁的配筋圖可以按SATWE生成的，明梁較高時應注意適當放大。注意一定要定義為彈性板6，SATWE里面點總剛才能算準。
八、 無梁板部分按PKPM系列SLABCAD程序按有限元分析計算得到按實心板計算的板帶內力和配筋，此配筋是按實心樓板計算，因最小配筋量以內的鋼筋無法得到，故用彎矩包絡圖來復核。若為地下室結構，模型中梁可以按虛梁輸入，樓蓋不計算地震作用，但抗震等級要定義。如果是上部結構的無梁板，則應按文獻【1】里面規定的地震作用下的等代梁寬輸入模型，等代梁寬度也可以取柱子每邊1/4范圍。這里要注意程序是否會自動計算等代梁的自重。無梁板跨中內力按規程可以折減10%，建議一般不予折減，而是作為富余。SLABCAD計算內力時，對于個別支座配筋大較多的，還可以調幅至跨中。無梁板的柱上板帶和跨中板帶的內力是可以互相調大調小的，可以參考人防規范附錄，當然即使不是人防也是可以調整的。而程序是不會考慮這點的，有些審圖的未必也會注意這個問題，若要跟程序來將可能浪費較多鋼筋。
九、 縱筋的錨固問題，有梁空心大板同實心板；空心無梁板的通長鋼筋一律搭接或者機械鏈接。對于無梁板，文獻【4】要求無柱帽時穿過柱子的鋼筋面積符合As≥NG/fy，NG為重力荷載代表值作用下的軸力。若有柱帽，可理解為穿過柱帽的鋼筋。若為地下室結構又設置了柱帽，暗梁底部鋼筋也可以錨固入柱帽，且應延伸至柱子中線，柱子范圍外的鋼筋應該搭接或者機械連接。板面通長筋搭接區域為跨中的1/3以內，板底筋在暗梁內搭接，錯開搭接為好。暗梁筋為板筋特殊部分，需用箍筋圍住，其連接和錨固特點也應符合板筋要求及文獻【4】的要求，如果是高層，其要求較高，應滿足文獻【1】有關暗梁的要求及文獻【5】有關要求。
十、 有梁板的裂縫可以用PMCAD計算，且比較可靠。SLABCAD雖然有無梁板的裂縫寬度驗算結果，但筆者認為不太準確，當有較高要求時，建議以其他方式驗算，可按8.1條相關公式驗算。頂板板面、板底的最大允許裂縫寬度 [Wmax]分別為0.2mm，0.3mm，可以用手算表格驗算，有走消防車的工況不參與裂縫驗算。注意板底筋的保護層厚度雙向應該是不同的，長向的可以取小，短向的取大點，相差應該是一個板底筋的直徑。暗梁縱筋的直徑對裂縫寬度有重要影響，所以不要配置較大的縱筋，一般在14~16作為縱筋標準直徑，局部較大的配筋或者人防結構可以考慮用18的鋼筋。
十一、 SLABCAD軟件的撓度計算結構均較小，一般都能滿足要求。對于長寬比較大的柱網且長向較長的，無梁板可在長向跨中做一定起拱如0.3%，未必是計算要求的起拱，而是考慮施工等因素做的起拱。
十二、 無梁薄璧方箱空心樓蓋抗沖切和抗剪都非常重要，抗剪時箍筋用單肢的好些，若所需箍筋較大，可采用加密與非加密的方式節省箍筋，加密長度可取1000mm，且應驗算不加密處的抗剪。當無特殊要求或者樓板較薄的，計算無需箍筋時盡量不要設置；當需要設置時，箍筋盡量用6的，少數覆土較大或者人防可以考慮8或10的，8和10的可選用三級鋼。箍筋與樓板縱筋間距不配套的也可以拉住一個方向的縱筋。
十三、 后澆帶的設置應考慮薄璧方箱的布置，一般離開柱子軸線1800mm~2500mm，以盡量減少非標空心材料為準，還應注意與基礎不能沖突。后澆帶內的縱筋最好100%斷開搭接。后澆帶間距和做法可參考文獻【7】相關執行。
十四、 最小配筋量的問題，空心樓蓋規程提到可按實際截面計算，實際截面即為折算板厚，建議好按0.25%作為最小配筋率，當經濟要求較高時也可采用0.2%作為最小配筋率。
十五、 薄璧方箱的布置，注意柱帽處實心區域的設置，薄璧方箱與暗梁的距離可以25mm，作為一個薄璧方箱到鋼筋的距離，能達到50mm以上就達到，不好達到的，適當減小暗梁寬度。