背景介紹：

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，樓板方案的選型對(duì)建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性及適用性起著至關(guān)重要的作用，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成部分。不同的樓板方案具備各異的優(yōu)缺點(diǎn)，其經(jīng)濟(jì)性與適用性也不盡相同，故而需要依據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)進(jìn)行綜合考量。

樓板方案的重要性：

不同的樓板方案在建筑結(jié)構(gòu)性能、施工工藝以及經(jīng)濟(jì)性等方面各有千秋。因此，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選取一個(gè)合理且經(jīng)濟(jì)的樓板方案顯得尤為關(guān)鍵。

本文的目的和結(jié)構(gòu)：

本文對(duì)常見(jiàn)的五種結(jié)構(gòu)樓板方案，即大板、加腋大板、無(wú)梁樓蓋、單向次梁（如單次梁、單向雙次梁等）、雙向次梁（如十字梁、井字梁等）進(jìn)行了全面深入的分析，涵蓋了其優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性和適用性等方面。通過(guò)詳實(shí)的案例數(shù)據(jù)作為支撐，旨在為結(jié)構(gòu)工程師在樓板方案選型時(shí)提供有價(jià)值的參考，以滿(mǎn)足不同項(xiàng)目的實(shí)際需求。

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01. 大板方案

1.1 定義和特點(diǎn)：

大板方案屬于一種僅有框梁而不加次梁的梁板結(jié)構(gòu)體系。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

大板結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

1.2 優(yōu)點(diǎn)：

大板方案的布置簡(jiǎn)潔明了，施工效率頗高，整體造型干凈利落、美觀(guān)大方。由于沒(méi)有次梁的存在，框梁高度相對(duì)易于控制，樓層凈高得以提升，增加了建筑的使用高度。此外，因板厚較厚，混凝土的自防水性能較強(qiáng)，對(duì)于像地下室覆土頂板這樣對(duì)防水有較高要求的區(qū)域，采用大板方案具有一定的優(yōu)勢(shì)。

1.3 缺點(diǎn)：

由于板的跨度較大，需要采用高強(qiáng)度的材料進(jìn)行制作，造價(jià)相對(duì)較高。梁板交界處容易產(chǎn)生裂縫，板的撓度和裂縫控制也成為需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。另外，大板方案需要較厚的混凝土板來(lái)滿(mǎn)足計(jì)算要求，這導(dǎo)致樓板自重較大，對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的要求較高。當(dāng)建筑層高較高時(shí)，會(huì)給施工帶來(lái)一定的難度，并且吸收的地震力也較高，不利于抗震。

1.4 經(jīng)濟(jì)性分析：

鑒于大板方案的板跨度較大、板厚較厚，板配筋也較大，混凝土和鋼筋的綜合成本較高。在大多數(shù)情況下，與有次梁的方案相比，其經(jīng)濟(jì)性略為遜色。只有在對(duì)防水有較高要求的地下室覆土頂板，由于新的防水通用規(guī)范要求板厚不小于 250，因此在其他次梁方案被限制了最小板厚的情況下，大板方案在大小柱網(wǎng)和小柱網(wǎng)的地下車(chē)庫(kù)頂板具有一定的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)。而在大柱網(wǎng)的地下室車(chē)庫(kù)頂板方案中，則需要進(jìn)一步對(duì)比分析才能確定其經(jīng)濟(jì)性。

1.5 適用性分析：

目前主要應(yīng)用于對(duì)防水有較高要求的地下車(chē)庫(kù)覆土頂板，以及住宅、酒店建筑中的客廳、大堂、客房、商店等需要滿(mǎn)足建筑使用高度和建筑觀(guān)感的場(chǎng)所。

1.6 案例展示：

地下室頂板

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02. 加腋大板方案

2.1 定義和特點(diǎn)：

加腋大板方案是在大板方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)在板邊緣增加腋板進(jìn)行改進(jìn)的一種方案。腋板能夠提升板面的整體性和剛度，減小板面的變形。

其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

加腋大板結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

2.2 優(yōu)點(diǎn)：

加腋大板方案具有與大板方案相似的優(yōu)點(diǎn)，如布置簡(jiǎn)單、造型美觀(guān)、樓層凈高較高等。對(duì)于防水有較高要求的區(qū)域，如地下室覆土頂板，采用加腋大板樓板方案同樣具有優(yōu)勢(shì)。與大板方案相比，腋板能夠有效地提高板的承載能力，減小板的跨度，使其承載能力更強(qiáng)，降低了梁板交界處的裂縫風(fēng)險(xiǎn)，造價(jià)也相對(duì)較低。

2.3 缺點(diǎn)：

加腋大板樓蓋的施工相對(duì)復(fù)雜，樓板加腋處的支模較為困難，對(duì)施工人員的技術(shù)要求相對(duì)較高。并且，樓板加腋導(dǎo)致樓板整體自重更大，對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的要求較高，同樣不利于抗震。其次，加腋大板樓蓋仍然存在一定的撓度和裂縫控制問(wèn)題。另外，由于腋板會(huì)突出墻面，從而影響建筑美觀(guān)，因此客廳、大堂、客房、商店等對(duì)建筑觀(guān)感有較高要求的地方一般不采用加腋大板。

2.4 經(jīng)濟(jì)性分析：

加腋大板由于整體性較好，梁板協(xié)調(diào)變形作用較強(qiáng)，其受力與無(wú)梁樓蓋相似，可考慮采用彈性板 6 有限元分析的計(jì)算方法，使得梁和板配筋在大板的基礎(chǔ)上大大減少，其經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于大板結(jié)構(gòu)，在某些情況下甚至優(yōu)于次梁結(jié)構(gòu)體系。但目前該方案采用彈性板 6 的計(jì)算方法尚未普及，采用樓板剛性算法的較多，這也是加腋大板方案應(yīng)用較少的主要原因，在這種情況下，其經(jīng)濟(jì)性與傳統(tǒng)大板結(jié)構(gòu)相差不多。

2.5 適用性分析：

目前主要應(yīng)用于對(duì)防水有較高要求的地下車(chē)庫(kù)覆土頂板以及工業(yè)廠(chǎng)房、路橋等樓板。

2.6 案例展示：

路橋樓板

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03. 無(wú)梁樓蓋方案

3.1 定義和特點(diǎn)：

無(wú)梁樓蓋是一種不設(shè)置梁，樓板直接支承在柱上，樓面荷載直接通過(guò)柱子傳至基礎(chǔ)的板柱結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)傳力簡(jiǎn)潔直接，并且增大了樓層凈空。

其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

3.2 優(yōu)點(diǎn)：

在本文分析的所有樓板方案中，無(wú)梁樓蓋的樓層凈高是最高的，并且造型美觀(guān)大方，有利于建筑設(shè)備管道的布置、安裝以及建筑裝修。由于板厚較厚，在防水方面也具有優(yōu)勢(shì)，工程造價(jià)相對(duì)較低，施工也非常便利。

3.3 缺點(diǎn)：

承載能力較低、變形較大，安全富余度較低。由于目前工程規(guī)范要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)工程質(zhì)量要求更高，導(dǎo)致該方案的適用范圍較小。

3.4 經(jīng)濟(jì)性分析：

一般情況下，無(wú)梁樓蓋的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于大板結(jié)構(gòu)和加腋大板結(jié)構(gòu)，在跨度在 6 米以?xún)?nèi)時(shí)，經(jīng)濟(jì)性更加明顯，甚至優(yōu)于次梁結(jié)構(gòu)體系。

3.5 適用性分析：

目前主要應(yīng)用于地下車(chē)庫(kù)中間樓層的樓板以及部分有造型和凈高需求的多層工業(yè)與民用建筑中，如商場(chǎng)、冷藏庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)等。

3.6 案例展示：

地庫(kù)中間樓層的樓板

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04. 單向次梁方案

4.1 定義和特點(diǎn)：

單向次梁方案是在大板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上僅在一個(gè)方向增加一道或多道次梁進(jìn)行板跨分割的結(jié)構(gòu)體系。次梁能夠提高板面的整體性和剛度，減小板面的變形，其荷載傳遞路線(xiàn)較短，主次梁傳力明確，板厚可以相應(yīng)減少。

其中典型的代表為單次梁和單向雙次梁結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

單次梁結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

單向雙次梁結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

4.2 優(yōu)點(diǎn)：

單向次梁方案布置簡(jiǎn)單，板厚較小，自重較輕，施工便利，板的撓度和裂縫控制相對(duì)容易一些。

4.3 缺點(diǎn)：

次梁搭載的主梁受力較大，梁尺寸相應(yīng)增加，對(duì)建筑凈高有一定的影響。且次梁的存在也影響了建筑美觀(guān)，有條件時(shí)次梁布置時(shí)盡量布置在有磚墻的地方以便進(jìn)行隱蔽處理。

4.4 經(jīng)濟(jì)性分析：

由于次梁分割了板跨，使得板厚和配筋都有較大幅度的減少。對(duì)于跨度較大的柱跨，在不限制最小板厚的情況下，其經(jīng)濟(jì)性較之大板結(jié)構(gòu)有較大優(yōu)勢(shì)。

4.5 適用性分析：

目前主要應(yīng)用于跨度較大（跨度大于 6 米）的地下車(chē)庫(kù)樓板、商業(yè)辦公建筑樓板、住宅樓板以及工業(yè)廠(chǎng)房樓板。

4.6 案例展示：

商業(yè)辦公建筑樓板

地庫(kù)負(fù)一層樓板

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05. 雙向次梁方案

5.1 定義和特點(diǎn)：

雙向次梁方案是在大板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)方向的正交次梁進(jìn)行板跨分割的結(jié)構(gòu)體系。次梁能夠提高板面的整體性和剛度，減小板面的變形，其荷載傳遞路線(xiàn)兩個(gè)方向均較短，主次梁傳力明確且受力均勻，板厚可以相應(yīng)減少。

其中典型的代表為十字梁和井字梁結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

十字梁結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

井字梁結(jié)構(gòu)體系三維示意圖

5.2 優(yōu)點(diǎn)：

雙向次梁方案布置簡(jiǎn)單，板厚較小，自重較輕，施工便利，板的撓度和裂縫控制相對(duì)容易。對(duì)比單向次梁方案，由于其兩個(gè)方向傳力平均，其整體性及可靠性更優(yōu)，梁底平整的特點(diǎn)也使其相對(duì)美觀(guān)一些，對(duì)建筑凈高也有一定優(yōu)勢(shì)。

5.3 缺點(diǎn)：

雙向次梁的存在會(huì)影響建筑美觀(guān)，且較難采用隱蔽處理，并且經(jīng)濟(jì)性相對(duì)單向次梁方案較差。

5.4 經(jīng)濟(jì)性分析：

在板跨較大且不限制最小板厚的情況下，其經(jīng)濟(jì)性較之大板結(jié)構(gòu)有一定優(yōu)勢(shì)，但一般情況下經(jīng)濟(jì)性不如單向次梁方案。

5.5 適用性分析：

目前主要應(yīng)用于跨度較大（跨度大于 6 米）的地下車(chē)庫(kù)樓板、商業(yè)辦公建筑樓板以及工業(yè)廠(chǎng)房樓板。

5.6 案例展示：

商業(yè)辦公建筑樓板

工業(yè)廠(chǎng)房建筑樓板

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總 結(jié) ：

本文通過(guò)對(duì)目前常用的五種樓板方案的優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性和適用性進(jìn)行介紹和分析，旨在為實(shí)際工程提供參考價(jià)值。各個(gè)樓板方案均有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，在選擇樓板方案時(shí)，需注意分析本工程的特點(diǎn)和核心需求，以便選出最為適合的樓板方案。同時(shí)，在此也期望大家在新材料的應(yīng)用和新技術(shù)的發(fā)展下，不斷創(chuàng)新，未來(lái)能夠涌現(xiàn)出更優(yōu)秀的樓板方案。

▌作者：同辰建筑 盧照環(huán)

▌本文僅代表作者個(gè)人分析總結(jié)，僅供參考

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