建筑施工圖設(shè)計中異形板樓結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

葛日新

摘 要：異形樓板結(jié)構(gòu)屬于建筑構(gòu)筑物的一種結(jié)構(gòu)，而且在設(shè)計中比較常見。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)不需要太多的成本，還能通過建筑的臥室以及客廳等寬敞的位置，收集到自然光照，也正是因為這兩點，很多的建筑設(shè)計人員都喜歡用這樣的結(jié)構(gòu)?？墒怯捎谝恍┘毠?jié)問題，會使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)弊端，因此在實際中要多加注意，例如：結(jié)構(gòu)中的配筋問題，本篇文章結(jié)合了具體的工程案例，分析異形板樓結(jié)構(gòu)通過對配筋的分析得出一些結(jié)論，希望能為其他研究該結(jié)構(gòu)的人員帶來幫助。

關(guān)鍵詞：建筑構(gòu)筑物；異形板樓結(jié)構(gòu)；分析

異形板樓結(jié)構(gòu)雖然有較大的優(yōu)勢，但是實際上使用的比較少，當使用了這種結(jié)構(gòu)之后，就不能在重新的改造，因此如果設(shè)計人員在使用了這種結(jié)構(gòu)的時候，那么必須經(jīng)過住戶的同意，在得到允許的情況下，才能對結(jié)構(gòu)配筋。如果設(shè)計中要有一定的參數(shù)，那么可以使用有限元分方法，對參數(shù)進行分析。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以得出一些結(jié)論，這樣就能將結(jié)論應(yīng)用到設(shè)計中。

1 工程概況

某高層現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，其中一個戶型的客廳、餐廳布置。根據(jù)建筑專業(yè)對使用功能的要求，不能在餐廳、客廳中間設(shè)梁，從而形成了一個跨度較大的異形樓板。由于是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，異形樓板周邊的支承形式可視為固定支座。假設(shè)考慮樓板自重、板上裝修及抹灰等荷載以后，樓板的恒載為5.5kN/m2，可變荷載為2kN/m2。下面將對此異形樓板進行應(yīng)力分析，為了能準確的反應(yīng)樓板的實際應(yīng)力情況，在劃分單元時，單元網(wǎng)格取為350×350mm。

2 異形板樓結(jié)構(gòu)簡介

異形板樓是一種常用的建筑構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)，這種板樓雖然能夠應(yīng)用在高層建筑中，但是對高層建筑的層數(shù)有著嚴格的限制，異性板樓具備十分明顯的優(yōu)勢，正是如此，其被廣泛的應(yīng)用在高層建筑中。

首先，應(yīng)用異形板樓結(jié)構(gòu)能夠控制建筑面寬，同時對建筑進深也有一定的控制作用，因此使得建筑面寬與進深之間的相協(xié)調(diào)。異性樓板的使用時間比較長，通過對面寬以及進深之間的控制，使得整個建筑形成開放的空間，因此其舒適度更佳，利于建筑居民生活與學(xué)習(xí)。

其次，利用使得臥室以及客廳得到更多的光照，因為異形板樓設(shè)計人員在對建筑房間進行設(shè)計時，十分注重房間的設(shè)計，不需要錯雜分面，這是異形板樓的另一個主要的優(yōu)勢。設(shè)計人員一般都會將與門接近的位置設(shè)計為廳或者玄關(guān)，之后將廚房等設(shè)計在背陽的地方，而臥室以及客廳則設(shè)計在朝陽的位置，這種設(shè)計方式能夠建筑內(nèi)部得到充足的陽光，而且利于通風。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

客廳旁邊有樓板，而且餐廳的位置也同樣，這樣異形樓板與其相鄰位置之間就有了連續(xù)板，盡管按照要求，建筑結(jié)構(gòu)中不可以設(shè)梁，可以為了能夠保證傳力，設(shè)計人員通產(chǎn)都會在異形樓板凸起的位置上，設(shè)置一條暗梁，因此在分析結(jié)構(gòu)的時候，有分兩種情況進行分析，一種是結(jié)構(gòu)中沒有暗梁；另外一種是結(jié)構(gòu)中有暗梁。如果一個樓板的厚度為150mm，而暗梁的厚度就應(yīng)該是6000mm。在分析中我們發(fā)現(xiàn)，在異形樓板凸起的位置，應(yīng)力比較集中，而其他位置的樓板的應(yīng)力相對比較分散，受力點與普通樓板相同。經(jīng)過計算數(shù)值可以知道，凸起位置的應(yīng)力值要超過其他的位置的應(yīng)力值，并且是超出4倍。因此，在設(shè)計配筋的時候，更要注意，為了加強鋼筋的抵抗力，以免樓板斷裂，就要小心鋼筋的位置。通過有無暗梁的對比后發(fā)現(xiàn)，就算是在樓板上設(shè)置暗梁，對應(yīng)力的也沒有太大的影響。而且有無暗梁應(yīng)力的分布都是相同的。盡管在樓板上設(shè)置了暗梁，但是凸起位置上的應(yīng)力集中現(xiàn)象也沒有緩解，從而可以得出結(jié)論，如果是為了緩解應(yīng)力集中而設(shè)置暗梁這是不合理的。

4 配筋對策

樓板的應(yīng)用點基本集中在鋼筋身上，這是因為樓板受到了彎矩，因此設(shè)計人員在布置鋼筋的時候，要根據(jù)彎矩的情況去布置，這樣也能準確的判斷出鋼筋的位置。根據(jù)有限元分析我們可以知道，在放大異形樓板的底部時，不必過度放大，設(shè)計人員以樓板的跨度以及厚度為標準，在這個標準上選擇一個正確的數(shù)值。可是因為建筑凸起的位置應(yīng)力比較集中，如果人員是按照應(yīng)力值去計算樓板樓板性能，那么得出的數(shù)值會與規(guī)定的不符，而且一般情況下，計算出的數(shù)值都相對保守，因此設(shè)計人員的配筋標準，要通過彎來計算，建筑陽角的配筋方式一般以放射配筋為主。

放射鋼筋的中心角是樓板的陽角角點，而且形狀是放射狀，在設(shè)計圖上我們看到，在樓板凸角的四分之一處彎矩已經(jīng)不再是是負彎矩，因此放射鋼筋的長度在原來的長度的四分之一就可以承受樓板的壓力。

在分析樓板暗梁的應(yīng)力上，我們也能知道，在樓板上布置暗梁并不會有太多的幫助，特別是樓板的陽角的位置，完全不起作用。當樓板上明梁的剛度過大時，為了能夠?qū)㈥柦堑膽?yīng)力減少，才可以將樓板劃分成兩跨。上文提到的樓板后的超過150mm，而該樓板的配筋以構(gòu)造配筋為主，使用這種配筋方法缺少經(jīng)濟性，當樓板在150mm厚，就要為樓板設(shè)置暗梁，而暗梁的類型的帶箍筋，而這個暗梁需要扣除幾個部分，一個將暗梁的保護層厚度扣除，之后，將保護層中的鋼筋厚度扣除，最后再將暗梁中箍筋的厚度扣除，這樣在扣除這三個部分后，暗梁中鋼筋的距離在縮短，如果按照彎構(gòu)件的方式來計算，那么暗梁的力臂較小，而建筑結(jié)構(gòu)中的梁就不能及時的發(fā)揮?？墒侨绻ㄖ慕Y(jié)構(gòu)是剪力墻，而且是在梁的兩個陽角位置上都設(shè)置剪力墻，那么建筑結(jié)構(gòu)的整體性就有了保證，而且還能保證梁上的水平力可以有效的傳遞。如果是從設(shè)計上看，陽角之間應(yīng)該設(shè)置鋼筋，而且鋼筋的數(shù)量應(yīng)該加強。因此設(shè)計人員可以在剪力墻縱向的方向設(shè)置鋼筋，一般布置鋼筋的位置是在樓板上下兩層的鋼筋之間。一般建筑樓板的底部布置的鋼筋應(yīng)該是雙向，而樓板頂部的鋼筋由于沒有負彎矩，布置的鋼筋就要采用分離式。因為使用這種方式可是節(jié)省鋼筋的數(shù)量。

結(jié)束語

通過上述實際工程案例的分析，并且使用有限元分析方法以及對配筋所提出的建議，可以概括出下面幾點內(nèi)容：

首先，設(shè)計人員應(yīng)該注意建筑陽角的部位，因為將異性板樓置于其中時，因為該部位的應(yīng)力集中，而除該位置之外，其他位置并沒有出現(xiàn)是十分明顯的應(yīng)力突變，為了防止這一情況，設(shè)計人員可以在該部位上設(shè)計放射鋼筋，這能夠提高陽角部位對應(yīng)力的抵抗，避免其出現(xiàn)比較嚴重裂縫。

其次，因為異性樓板的受力比較特殊，設(shè)計人員選擇使用設(shè)置暗梁的方式，但是這種方式并沒有明顯的改善這一問題，另外，如果暗梁設(shè)計過于密集，只會影響施工人員施工，因此不需要通過設(shè)計暗梁來實現(xiàn)目的，其消極意義要大于積極意義。但是如果建筑兩個陽角的部位都需要設(shè)置剪力墻結(jié)構(gòu)，這時設(shè)計人員應(yīng)該以建筑整體性為重點，在樓板上下層之間防止鋼筋，以此確保整體平衡。

最后，如果異性板樓比較狹長，其樓面負彎矩可以忽略不計，這是設(shè)計人員可以選擇使用局部分離的方式來進行配筋，這能夠達到節(jié)約的鋼筋的使用?！?/p>

參考文獻

[1]徐杰年.大開洞長懸挑復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)重要部位的設(shè)計[J].建筑設(shè)計管理，2009（5）.

[2]吳成富，楊雪玲，李炳林，陳紹偉.當前民用建筑施工圖設(shè)計中的常見問題與思考[J].廣東建材，2011（5）.

[3]王慧來.淺談如何加強工業(yè)與民用建筑工程的管理[J].民營科技，2011（3）.