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摘 要：楼盖相当于水平隔板，提供足够的平面内刚度，可以聚集和传递水平荷载到各个竖向抗侧力于结构，使整个结构协同工作，其对于建筑结构设计具有重要意义；本文通过结合工程实践经验，针对楼盖结构设计而进行探讨，提出其结构选型以及楼板开洞等一些问题的处理措施，为同类工程提供借鉴。
关键词：结构设计 楼盖结构 楼板开洞
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0102-02
楼盖相当于水平隔板，提供足够的平面内刚度，可以聚集和传递水平荷载到各个竖向抗侧力于结构，使整个结构协同工作。特别是当竖向抗侧力结构布置不规则或各抗侧力结构水平变形特征不同时，楼盖的这个作用更显得突出和重要。同时楼板用于连接各楼展水平构件和竖向构件，维系整个结构，保证结构具有很好的整体性保证结构传力的可靠性。显然，楼盖对于建筑结构设计尤其是高层建筑结构具有重要意义。
1 楼盖结构选型要点
对于房屋高度超过50 m时，框书、筒体及复杂高层建筑结构应采用现浇楼盖，剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖。但对于房屋高度不超过50 m时，而且对于8、9度抗震设计的框架剪力墙结构适宜选用现浇楼盖；6、7度抗震设计的框—剪结构则可以考虑采用装配整体式楼盖，但应对楼盖采取可靠的构造措施，以有效地确保楼板的整体性及刚度，满足楼板刚度无限大的假定。
从工程实践经验以及相关实验数据表明，当采用装配整体式楼盖时，则应对每层适宜设现浇层，同时应当保证现浇层厚度大于50 mm，所采用的混凝土强度等级应不小于C20，同时对现浇板应配置双层双向直径6～8 mm、间距150～200 mm的钢筋网，把钢筋锚固于剪力墙内。对现浇层以及预制板缝混凝土采取同时浇筑。采取拉开板缝时，则应保证板缝宽度不小于40 mm，配置板缝钢筋，并宜贯通整个结构单元，板缝之间采用混凝土进行填缝处理。从当前房屋震害现象已经表明，为了能有效地减小预制板在地震中坠落，应有效地提高装配式楼盖的整体性；同时应当加强填缝以有效地增强装配式楼板整体性。为保证板缝混凝土的浇筑质量，板缝宽度不应过小。在较宽的板缝中采取配置钢筋，形成板缝梁，能有效地形成现浇与装配结合的整体楼盖，效果显著。
板柱—剪力墙结构和筒体结构均应采用现绕楼盖。对于某些建筑结构中存在的重要以及受力复杂的楼板，对这些楼板的设计应比一般层楼板采取更高的要求。另外，对于结构屋顶、转换层楼板应采用现浇板以增强其整体性。而且对顶层楼板采取加厚处理可有效约束整个高层建筑，使其能整体空间工作。转换层楼板要在平面内完成上层结构内力向下层结构的转移，楼板在平面内承受较大的内力，应当加厚。采用预应力平板可以减小楼面结构高度，压缩层高并减轻结构自重；大跨度平板可以增加使用空间，容易适应楼面用途改变。预应力平板近年来在高层建筑楼面结构中应用比较广泛。
2 楼板开洞处理
楼板上不开洞（或开洞很小>，并具有合适的板厚和配筋，形成水平刚性结构，是可以很好地起到结构整体性作用的。但当楼板平面比较狭长，有较大的凹入或开洞而造成楼板的刚度出现有较大削弱时，楼板所起的作用就要打折扣了，凹入或开洞越大，楼板的削弱越厉害，楼板所起的刚度作用就越小。
因此《高规》对于楼板的开洞要求作出了明确规定，对于楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；同时扣除凹入或开洞后的楼板，其在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不小于2m。对于楼板平面过于狭长、有较大的凹入和开洞而造成楼板刚度有过大削弱时，楼板可能产生显著的平面内变形，这时应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。如在结构分析中考虑柔性楼板模型、采取相应的楼板加强构造措施等。对于较大错层，如超过梁高的错层，应按楼板开洞处理；当错层面积大于该层总面积的30%时，则属于楼板局部不连续。楼板典型宽度按楼板外形的基本宽度计算。对楼板开大洞削弱后，宜采取以下构造措施予以加强：（1）对洞口附近楼板应采取加大板厚处理，同时应提高楼板的配筋率；应当采取双层双向配筋，另外还加配斜向钢筋。（2）洞口边缘采取加设边梁或者暗梁处理。（3）在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。对于艹字形或者井字形等外伸长度较大的建筑，对于存在中央部分楼、电梯间使楼板有较大削弱时，应对楼、电梯间周边楼板采取加大板厚同时加强配筋处理，尤其是加强连接部位墙体的构造措施；必要时可在外伸段凹槽处设置拉梁或拉板。拉架或拉板宜每层均匀设置并加强配筋。
对于当楼板开洞超过《高规》规定，甚至整栋建筑的两部分仅通过采用狭窄的板带连接时，尽管在设计中考虑楼板刚度削弱产生的不利影响，但仍按一个结构单元进行设计是偏于不安全的。在地震作用下，连接板带很快会产生裂缝，早早进入塑性状态。应当把两部分分别按大底盘双塔连接和分开为两个独立的结构单元模型计算，各自符合承载力以及变形要求、并在此基础上考虑相应的连接措施。
3 工程实例
某建筑工程总建筑面积49218mP，建筑物总高度48.5 m，地下2层、地上10层、局部11层。本工程为框架剪力墙结构体系，抗震设防烈度为8度，建筑抗震设防类别为丙类，框架抗震等级为二级，剪心墙抗震等级为二级。地面以上主楼呈“v”字形，单肢总长度为8l m，两翼办公区之间仅有部分楼板相连，且连接部分楼板错层布置，楼面整体性较差，楼板刚度受到很大削弱，同时出于建筑使用功能的需要，作为抵抗地震作用的电梯井筒（剪力墙）又集中布置于轴两例，因此怎样考虑两翼结构的协同工作，计算出结构真实的受力情况，是结构整体分析应该考虑的问题。显然这部分楼板按无限刚度考虑进行整体计算是不合适的，所以在结构整体计算时，将连接部位楼板设定为弹性楼板，以求计算尽量符合真实的受力情况。为加强此部分楼板（按弹性楼板考虑）与主要抗侧移井简的连接，加强左右翼楼板的连接，将这部分楼板及邻近电梯井筒的楼板加厚至160 mm，且双层双向通长配筋。同时将井筒混凝土墙体加厚至350 mm。一方面加强此部分楼板与主体主要抗侧移井简的连接，另一方面可改善跨度为11.93 m梁的支承条件，并且在构造上加大弹性楼板范围内梁上部的通长钢筋，使建筑物两翼更好地协调工作，达到理想的结果。
结构计算采用中国建筑科学研究院编制的高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE。由于结构平面布置不规则，计算时考虑了扭转藕联，采取模拟施工分层加载，振型组合数取9个。±0.000 m层楼板作为嵌固层，计算周期和结构位移计算结果见表1、表2所示。
结构总重力为627166.3 kN，x方向地震剪力系数为3.61%，Y方向地震剪力系数为4.77%。从以上的计算结果表明了，结果均在正常范围内。柱、剪力墙的轴力设计值均为压力；柱、剪力墙基本为构造配筋；梁基本无超筋。显然，对楼板所采取的措施是有效的。
4 结语
对于建筑楼盖结构选型方面，其型式多样，但其对于有效地确保结构空间整体刚度具有重要作用。文章通过结合实践经验，总结出楼盖选型的技术要点，同时提出工程设计中楼板开洞等问题的技术处理措施。从工程实例上进一步探讨楼盖结构设计可行的技术，为同行提供参考。
参考文献
[1] 郦世平，康为江.某国际广场楼盖结构方案技术经济分析[J].四川建筑科学研究，2012（6）：95-182.
[2] 印江涛，张元坤.多层地下室楼盖结构形式经济技术综合分析[J].广东土木与建筑，2012（1）：30-31.
[3] 南建林，云武.预应力混凝土楼盖结构类型的选择[J].建筑结构学报，2012（10）：28-34.
关键词：结构设计 楼盖结构 楼板开洞
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0102-02
楼盖相当于水平隔板，提供足够的平面内刚度，可以聚集和传递水平荷载到各个竖向抗侧力于结构，使整个结构协同工作。特别是当竖向抗侧力结构布置不规则或各抗侧力结构水平变形特征不同时，楼盖的这个作用更显得突出和重要。同时楼板用于连接各楼展水平构件和竖向构件，维系整个结构，保证结构具有很好的整体性保证结构传力的可靠性。显然，楼盖对于建筑结构设计尤其是高层建筑结构具有重要意义。
1 楼盖结构选型要点
对于房屋高度超过50 m时，框书、筒体及复杂高层建筑结构应采用现浇楼盖，剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖。但对于房屋高度不超过50 m时，而且对于8、9度抗震设计的框架剪力墙结构适宜选用现浇楼盖；6、7度抗震设计的框—剪结构则可以考虑采用装配整体式楼盖，但应对楼盖采取可靠的构造措施，以有效地确保楼板的整体性及刚度，满足楼板刚度无限大的假定。
从工程实践经验以及相关实验数据表明，当采用装配整体式楼盖时，则应对每层适宜设现浇层，同时应当保证现浇层厚度大于50 mm，所采用的混凝土强度等级应不小于C20，同时对现浇板应配置双层双向直径6～8 mm、间距150～200 mm的钢筋网，把钢筋锚固于剪力墙内。对现浇层以及预制板缝混凝土采取同时浇筑。采取拉开板缝时，则应保证板缝宽度不小于40 mm，配置板缝钢筋，并宜贯通整个结构单元，板缝之间采用混凝土进行填缝处理。从当前房屋震害现象已经表明，为了能有效地减小预制板在地震中坠落，应有效地提高装配式楼盖的整体性；同时应当加强填缝以有效地增强装配式楼板整体性。为保证板缝混凝土的浇筑质量，板缝宽度不应过小。在较宽的板缝中采取配置钢筋，形成板缝梁，能有效地形成现浇与装配结合的整体楼盖，效果显著。
板柱—剪力墙结构和筒体结构均应采用现绕楼盖。对于某些建筑结构中存在的重要以及受力复杂的楼板，对这些楼板的设计应比一般层楼板采取更高的要求。另外，对于结构屋顶、转换层楼板应采用现浇板以增强其整体性。而且对顶层楼板采取加厚处理可有效约束整个高层建筑，使其能整体空间工作。转换层楼板要在平面内完成上层结构内力向下层结构的转移，楼板在平面内承受较大的内力，应当加厚。采用预应力平板可以减小楼面结构高度，压缩层高并减轻结构自重；大跨度平板可以增加使用空间，容易适应楼面用途改变。预应力平板近年来在高层建筑楼面结构中应用比较广泛。
2 楼板开洞处理
楼板上不开洞（或开洞很小>，并具有合适的板厚和配筋，形成水平刚性结构，是可以很好地起到结构整体性作用的。但当楼板平面比较狭长，有较大的凹入或开洞而造成楼板的刚度出现有较大削弱时，楼板所起的作用就要打折扣了，凹入或开洞越大，楼板的削弱越厉害，楼板所起的刚度作用就越小。
因此《高规》对于楼板的开洞要求作出了明确规定，对于楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；同时扣除凹入或开洞后的楼板，其在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不小于2m。对于楼板平面过于狭长、有较大的凹入和开洞而造成楼板刚度有过大削弱时，楼板可能产生显著的平面内变形，这时应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。如在结构分析中考虑柔性楼板模型、采取相应的楼板加强构造措施等。对于较大错层，如超过梁高的错层，应按楼板开洞处理；当错层面积大于该层总面积的30%时，则属于楼板局部不连续。楼板典型宽度按楼板外形的基本宽度计算。对楼板开大洞削弱后，宜采取以下构造措施予以加强：（1）对洞口附近楼板应采取加大板厚处理，同时应提高楼板的配筋率；应当采取双层双向配筋，另外还加配斜向钢筋。（2）洞口边缘采取加设边梁或者暗梁处理。（3）在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。对于艹字形或者井字形等外伸长度较大的建筑，对于存在中央部分楼、电梯间使楼板有较大削弱时，应对楼、电梯间周边楼板采取加大板厚同时加强配筋处理，尤其是加强连接部位墙体的构造措施；必要时可在外伸段凹槽处设置拉梁或拉板。拉架或拉板宜每层均匀设置并加强配筋。
对于当楼板开洞超过《高规》规定，甚至整栋建筑的两部分仅通过采用狭窄的板带连接时，尽管在设计中考虑楼板刚度削弱产生的不利影响，但仍按一个结构单元进行设计是偏于不安全的。在地震作用下，连接板带很快会产生裂缝，早早进入塑性状态。应当把两部分分别按大底盘双塔连接和分开为两个独立的结构单元模型计算，各自符合承载力以及变形要求、并在此基础上考虑相应的连接措施。
3 工程实例
某建筑工程总建筑面积49218mP，建筑物总高度48.5 m，地下2层、地上10层、局部11层。本工程为框架剪力墙结构体系，抗震设防烈度为8度，建筑抗震设防类别为丙类，框架抗震等级为二级，剪心墙抗震等级为二级。地面以上主楼呈“v”字形，单肢总长度为8l m，两翼办公区之间仅有部分楼板相连，且连接部分楼板错层布置，楼面整体性较差，楼板刚度受到很大削弱，同时出于建筑使用功能的需要，作为抵抗地震作用的电梯井筒（剪力墙）又集中布置于轴两例，因此怎样考虑两翼结构的协同工作，计算出结构真实的受力情况，是结构整体分析应该考虑的问题。显然这部分楼板按无限刚度考虑进行整体计算是不合适的，所以在结构整体计算时，将连接部位楼板设定为弹性楼板，以求计算尽量符合真实的受力情况。为加强此部分楼板（按弹性楼板考虑）与主要抗侧移井简的连接，加强左右翼楼板的连接，将这部分楼板及邻近电梯井筒的楼板加厚至160 mm，且双层双向通长配筋。同时将井筒混凝土墙体加厚至350 mm。一方面加强此部分楼板与主体主要抗侧移井简的连接，另一方面可改善跨度为11.93 m梁的支承条件，并且在构造上加大弹性楼板范围内梁上部的通长钢筋，使建筑物两翼更好地协调工作，达到理想的结果。
结构计算采用中国建筑科学研究院编制的高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE。由于结构平面布置不规则，计算时考虑了扭转藕联，采取模拟施工分层加载，振型组合数取9个。±0.000 m层楼板作为嵌固层，计算周期和结构位移计算结果见表1、表2所示。
结构总重力为627166.3 kN，x方向地震剪力系数为3.61%，Y方向地震剪力系数为4.77%。从以上的计算结果表明了，结果均在正常范围内。柱、剪力墙的轴力设计值均为压力；柱、剪力墙基本为构造配筋；梁基本无超筋。显然，对楼板所采取的措施是有效的。
4 结语
对于建筑楼盖结构选型方面，其型式多样，但其对于有效地确保结构空间整体刚度具有重要作用。文章通过结合实践经验，总结出楼盖选型的技术要点，同时提出工程设计中楼板开洞等问题的技术处理措施。从工程实例上进一步探讨楼盖结构设计可行的技术，为同行提供参考。
参考文献
[1] 郦世平，康为江.某国际广场楼盖结构方案技术经济分析[J].四川建筑科学研究，2012（6）：95-182.
[2] 印江涛，张元坤.多层地下室楼盖结构形式经济技术综合分析[J].广东土木与建筑，2012（1）：30-31.
[3] 南建林，云武.预应力混凝土楼盖结构类型的选择[J].建筑结构学报，2012（10）：28-34.