盒状内模空心楼盖与传统楼盖技术经济性比较
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摘 要：空心楼盖作为一种新型的无梁楼盖体系，在节能节材及经济性方面有突出优势。盒状内模空心楼盖由于其刚度在两跨度方向分布均匀、布模灵活、对异型边板适应性强和设计计算效率高的优点，应用最为广泛。本文以实际工程中常见跨度的车库为例，分别按现浇盒装内模空心楼盖和传统主次梁楼盖进行了结构设计，并计算了这两种楼盖的总造价，进行了施工技术和经济性方面的比较。本文可为空心楼盖结构设计和楼盖方案选取提供参考。
关键词：空心楼盖；盒状内模；经济性；结构设计
中图文分类号：TU375.2 文献标识码：A
随着社会的发展和土地价格的上涨，无论从使用功能还是从价格控制等因素上来说，都需要一种结构形式可以适合较大的空间尺寸、较高的工厂预制率、较小的人工费用、较高的空间利用率。空心楼盖作为一种新型的无梁楼盖体系，可以较好地满足以上要求。
空心楼盖由于其结构高度小、自重轻、刚度大、整体性好和适用于大跨度结构等优点，近年来得到广泛应用。特别地，盒状内模空心楼盖由于其刚度在两跨度方向分布均匀、布模灵活、对异型边板适应性强和设计计算效率高的优点，较筒体、筒芯内模空心楼盖得到更多青睐。
1.空心楼盖力学性能
过往空心楼盖采用筒体或筒芯内模时，空心楼盖在横管和顺管两个方向的力学性能不相同，受力情况也有区别，尚仁杰等提出了一种拟办方法作为圆管空心楼盖的简化计算手段。对于目前更常用的盒状内模空心楼盖，主要有两种分析思路，一种是离散化采用杆件力学求解；另一种是连续化采用板壳力学求解。现浇空心楼盖技术规程基于抗弯刚度等效和板厚相等的原则，提出了修改弹性模型的拟板法和修改拟梁宽度的拟梁法。
在实际工程设计中，规范建议可以按等效实心楼盖或者交叉梁系的简化方法计算楼盖内力和配筋，在暗梁和板柱节点实心区等位置采取相应的构造措施，以加强楼盖抗冲切能力和抗弯能力。
2.空心楼盖施工技术
2.1 施工工艺流程
按图纸要求支设楼板底模及梁侧模按照施工放样图，在模板上准确标出每个填充内模及实心肋的准确位置按照设计图纸要求，绑扎板底钢筋，安装管线将盒状内模安装在设计位置铺放填充内模处板面上部的纵横向分布钢筋填充内模抗浮处理施工作业面清理混凝土的浇筑及振捣模板拆除，模板的拆除应符合相关规范规定。
2.2 施工技术优势
①柱网间楼板无明梁，模板基本上没有标高差异和阴阳角，可整块拼装，模板支模速度快。
②拆模更快速方便。
③抹灰比传统楼板容易。
3.空心楼盖经济性
3.1 盒状内模空心楼盖技术可行性
空心楼盖早就入选国家高技术发展计划（863计划），随后陆续作为国家火炬计划项目及建筑业10项新技术得到发展和推广。目前，全国超过25个省、直辖市及地区出台了绿色建筑评价地方标准，各地方标准均直接或间接地将空心楼盖技术作为节约型结构体系优先推广。
根据建筑功能和价格控制的要求，盒状内模空心楼盖技术能够在提供更大的空间和空间利用率，并且能够大大减小人工费用和下部基础费用，做到了功能性和经济性的良好统一。
3.2 空心楼盖方案及经济分析
①工程概况（消防荷载）
某地下车库主要的柱网为8.0m×8.0m。恒载（石膏内模）：6.5+0.2（盒重）+1.5+1.0×18=26.2kN/m（考虑1.0m覆土）；活载：21.0kN/m（消防）；混凝土强度等级：C30。计算时依照设计规范要求，可采用拟板法用PKPM或STRAT程序计算。对盒状内模空心楼盖综合施工费用进行经济分析，其综合造价为305.85元/m2，与之对比的传统主次梁楼盖综合造价438.52元/m2。其中，HRB335级钢筋：2500元/吨（人工费1000元/吨计算），C30混凝土：350元/吨，模板：35元/m2，抹灰：20元/m2，土方：100元/方，模盒： 65元/个。
②工程概况（人防荷载）
当相同柱网（8.0m×8.0m）的车库采用人防荷载时，恒载（石膏内模）：7.30+0.2（盒重）+2.0=9.5kN/m；活载：4.0kN/m人防荷载：55.0kN/m；混凝土强度等级：C30。空心楼盖综合造价326.75元/m2，与之对比的传统主次梁楼盖综合造价494.11元/m2。其中，HRB335级钢筋：2500元/吨（人工M1000元/吨计算），C30混凝土：350元/吨，模板： 35元/m2，抹灰：20元/m2，土方：100元/方，模盒：60元/个。
3.3 荷载经济性对比分析
根据大量的市场调查及分析，可以发现：
①传统钢筋混凝土主次梁楼盖与空心楼盖造价差异最大的一项为楼盖模板支设费用。由于没有明梁，空心楼盖结构底部架设平模，可大大节约明梁侧模、减少模板损耗，提高施工速度20%～30%。并且减少了施工设备的租赁费用和人工费用。
②经过优化设计的空心楼盖，其空心率能够达到40%～55%，确切地说，采用空心楼盖可大大减轻楼盖自重，减小地震荷载，节省暗梁、柱和基础造价。
③由于没有明梁和柱帽，空心楼盖与传统主次梁楼盖相比，在保证建筑净空的基础上，建筑层高可以降低。通常，建筑物层高每降低100mm其综合造价可降低1.5%～2%。若空心楼盖较传统主次梁楼盖层高降低400mm～500mm，按综合造价每平米1000元计算，可节约造价60.0元/m2～ 100.0元/m2。
④从使用功能上讲，由于空心楼盖没有明梁和柱帽，整个使用空间显得简洁。并且由于盒状内模空心楼盖模盒间肋梁数量较多，且在两个正交方向都有，使得隔墙的布置可以十分灵活，这给使用空间的划分带来了便利。同时，各类管线和设备管道既可以很方便地在空心楼盖下方架设（因为没有明梁和柱帽，管线的弯折减少）也可以将管线预埋在空心楼盖内部，无论哪种做法，都将大大节约安装费用。上文中还未计入这部分的造价差异，若计入，那么空心楼盖方案的造价将更加由于传统主次梁方案。
结语
综上所述，通过对比盒状内模空心楼盖和传统主次梁楼盖的施工技术和经济效益，采用盒状内模空心楼盖方案比采用普通钢筋混凝土主次梁方案在使用功能和造价上均优势明显。如果日后能在空心楼盖抗浮施工技术上有更好的提高，那么空心楼盖造价会进一步降低，其较传统主次梁楼盖的优势将会更为显著。
参考文献
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