地下室無梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)研究

文/余根火、蔣放 中國建筑第五工程局有限公司 湖南長沙 410000

隨著“綠色建筑”概念的推廣，在當(dāng)前的建筑體系中越來越重視節(jié)能減排這一環(huán)節(jié)。故而在地下室建設(shè)中，多采用無梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)。雖然能夠有效增加地下室空間，節(jié)約材料成本，但由于部分建筑企業(yè)對該技術(shù)不夠熟悉，導(dǎo)致在施工工程中出現(xiàn)很多問題，如若處理不當(dāng)便會造成地下室頂板的坍塌，前不久北京無梁樓蓋地庫坍塌就是帶給我們的警示。因此應(yīng)當(dāng)認(rèn)清無梁樓蓋加腋柱帽的專業(yè)作用，在施工中采取合理的方式做好地下室無梁樓蓋的建設(shè)工作。

1、地下室無梁樓蓋的特性

1.1 無梁樓蓋是一種不設(shè)梁、樓板直接支承在柱上、樓面荷載直接通過柱子傳至基礎(chǔ)的板柱結(jié)構(gòu)體系。與傳統(tǒng)的有梁樓蓋相比，無梁樓蓋成本相對較低，能夠最大限度地擴(kuò)展樓層之間的空間，多用于地下室、地下車庫中。在傳統(tǒng)的有梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，頂板采用單向板，并與梁、柱緊密結(jié)合，這樣的結(jié)構(gòu)方式雖然較為穩(wěn)固，但所需要的工序較為繁雜，成本投入也相對較多，在材料浪費方面也較為嚴(yán)重，這跟當(dāng)前所推廣的“綠色建筑”概念不符[1]。而無梁樓蓋則采用頂板直接與柱或承重墻相結(jié)合，并在結(jié)合部位通過加入柱帽來加以穩(wěn)固。這樣的結(jié)構(gòu)方式取消了梁這一部分的工序，也減少了成本投入，但對于施工人員的技術(shù)要求相對更高，對施工過程支模架的要求也更高。

1.2 無梁樓蓋在澆筑覆土?xí)r，樓蓋所承受的重力由頂板直接傳送給柱，讓柱來直接承受軸向壓力和彎矩的作用。由于樓面荷載較大，當(dāng)樓面將荷載力傳遞給柱時，難免會出現(xiàn)荷載力分布不均勻的情況。此時就可以在頂板與柱之間加入腋柱帽這一過渡部件，讓荷載力能夠充分傳遞給柱，從而降低樓板中的彎矩值和承受沖切力，使樓板更經(jīng)濟(jì)同時也增加樓面的剛度。但是由于腋柱帽的加入，頂板下方位置就會變得不平整，地下室凈空也會受到很大的影響。此時就可以對腋柱帽與無梁樓蓋的結(jié)合方式進(jìn)行改善，采用新式搭接技術(shù)盡量縮短腋柱帽在頂板與柱之間的縫隙，從而讓頂板下方位置變得更為平整，從而保證地下室的凈空高度。

2、地下室無梁樓蓋的加強(qiáng)方式

無梁樓蓋與有梁樓蓋最大的不同便是缺少梁這一部位的組成，缺少了梁的承重作用，無梁樓蓋其他部分的承重壓力就會相應(yīng)增加。故而必須對無梁樓蓋的剛度、強(qiáng)度、抗壓性、抗拉性進(jìn)行加強(qiáng)，讓地下室無梁樓蓋具有更強(qiáng)的荷載能力，避免諸如北京地下車庫坍塌這類事件的發(fā)生。

2.1 加強(qiáng)無梁樓蓋中的鋼筋強(qiáng)度

在無梁樓蓋中，由于缺少了梁這一部位的支撐，為了保證無梁樓蓋的強(qiáng)度，就必須在樓蓋中的關(guān)鍵部位諸如頂板底部、頂板與柱的連接處添加數(shù)量更多，強(qiáng)度更高的鋼筋。在無梁樓蓋板底，由于柱上板帶相當(dāng)于跨中板帶的支座，故而跨中板帶的鋼筋一般要置于柱上板帶的上方，同時柱上板帶的鋼筋要沿各跨貫通連續(xù)配筋，并采用雙層結(jié)構(gòu)，通過這一方式來加強(qiáng)柱上板帶的鋼筋強(qiáng)度與密度，保證頂板與柱能夠強(qiáng)有力地連接，避免因荷載力過大而造成整個結(jié)構(gòu)受力不穩(wěn)的情況出現(xiàn)[2]。在頂板與柱的連接處也就是柱帽位置，要減去柱上板帶的剩余部分來計算配置鋼筋，鋼筋長度一般剛好與柱上板帶寬度相同，這樣可以使整個無梁樓蓋結(jié)構(gòu)連接更為緊密，無明顯凸出范圍出現(xiàn)，保證了無梁樓蓋的美觀性，同時也為整體澆筑無梁樓蓋奠定了基礎(chǔ)。

2.2 加強(qiáng)無梁樓蓋中的混凝土強(qiáng)度

當(dāng)下無梁樓蓋的混凝土澆筑方式大都采用現(xiàn)澆式混凝土澆筑，即對無梁樓蓋整體進(jìn)行混凝土澆筑，而非分部位依次進(jìn)行澆筑[3]。這樣的澆筑方式雖然說節(jié)省了工作時間，提高了工作效率，但按混凝土澆筑規(guī)范來說，無梁樓蓋中各個部位的混凝土強(qiáng)度等級不相同，頂板所需混凝土強(qiáng)度等級往往低于柱所需混凝土強(qiáng)度等級一級，如果采用現(xiàn)澆式混凝土澆筑，整個無梁樓蓋就會出現(xiàn)荷載力傳力不均勻的現(xiàn)象。由于所需混凝土強(qiáng)度等級各不相同，所以在澆筑時應(yīng)當(dāng)采用分部位澆筑。同時由于缺少了梁這一承力結(jié)構(gòu)，就需要對每個部位所需要的混凝土強(qiáng)度加強(qiáng)一個等級。在板柱結(jié)合處也就是柱帽處，因為柱帽是一個傳遞荷載力的過度部件，所以澆筑柱帽處的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)當(dāng)與澆筑時混凝土強(qiáng)度等級較高的部分相同，也就可以大致分為，承力墻、柱、柱帽處的混凝土等級高于頂板處混凝土等級一級，并且所有部位的混凝土等級要大于原有等級一級。通過加強(qiáng)無梁樓蓋中的混凝土強(qiáng)度，能夠使荷載力承受程度加強(qiáng)，從而延長了無梁樓蓋的使用壽命。

3、無梁樓蓋加腋柱帽覆土使用時的質(zhì)量與成效

柱帽是當(dāng)樓面荷載較大時，為提高板的承載能力、剛度和抗沖切能力，在柱頂設(shè)置的用來增加柱對板支托面積的結(jié)構(gòu)。無梁樓蓋中一般分為無柱帽、方柱帽、斜柱帽、斜柱帽 + 托板四種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)前無梁樓蓋中多采用加入腋柱帽的形式[4]。無梁樓蓋中加入腋柱帽，在覆土使用時能夠有效分散土壤給頂板帶來的荷載力，讓荷載力傳遞到柱上時更加均勻，整個無梁樓蓋所受到的沖擊更小，有利于延長無梁樓蓋的使用壽命。對無梁樓蓋加腋柱帽覆土使用時所產(chǎn)生的效果進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以看出與其他的無梁樓蓋結(jié)構(gòu)相比，整個無梁樓蓋相對來說結(jié)構(gòu)要更加穩(wěn)定，可以讓整個地下室空間得到擴(kuò)大，減少了所需要的建筑材料成本，提高了建筑效率，加快了整個工程的施工進(jìn)度。

結(jié)語：

隨著時代的不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)也面臨著改革和創(chuàng)新。引入地下室無梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)就是邁出了建筑行業(yè)改革創(chuàng)新的一大步，通過在建筑施工中了解并熟練運用該技術(shù)，能夠使整個工程進(jìn)度加快，施工效率提高，施工成本降低，從而促進(jìn)整個建筑行業(yè)的良性發(fā)展。