空心無梁樓蓋式地下車庫性質(zhì)透析

空心無梁樓蓋式地下車庫性質(zhì)透析

康續(xù)偉 馬太雷

洛陽市新天地置業(yè)集團(tuán)有限公司 河南洛陽 471007

摘要：空心無梁樓蓋是地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式之一。它截面復(fù)雜，弄清其暗含力學(xué)性質(zhì)不容易。本文從幾何和剛度兩方面為出發(fā)點(diǎn)，對空心無梁樓蓋性質(zhì)進(jìn)行了透析，希望能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞： 慣性矩，剛度，混凝土和鋼筋用量

中圖分類號：O434.19文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0000-00

空心無梁樓蓋是近年來地下車庫頂板應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。它的力學(xué)性質(zhì)很復(fù)雜，本文以剛度這個(gè)全新的角度為主線，取空心無梁樓蓋一個(gè)網(wǎng)格單元對其內(nèi)在性質(zhì)進(jìn)行了透視。內(nèi)容主要包括兩個(gè)重要推論，剛度計(jì)算公式等，分別將其介紹如下：

1空心無梁樓蓋單元截面性質(zhì)的兩個(gè)重要推論

推論1：若無梁樓蓋空心部分四周曲邊部分為四分之一圓弧，則必有結(jié)論：樓蓋標(biāo)準(zhǔn)單元截面形狀（即空心外圍截面）必為正方形。反映在本文公式中有：a=b。

推論2：無梁樓蓋空心部分四周曲邊部分一般為非圓弧，通常為四分之一橢圓圓周。

應(yīng)用說明：推論的結(jié)論可應(yīng)用于對空心無梁樓蓋頂板施工進(jìn)場預(yù)制材料進(jìn)行檢查，以避免不合格廢品板材用于樓蓋頂板工程之中。

2空心無梁樓蓋單元截面慣性矩計(jì)算公式推導(dǎo)

∴空心截面慣性矩：

3空心無梁樓蓋單元?jiǎng)偠扔?jì)算公式

—空心無梁樓蓋單元材料的模量。

4空心無梁樓蓋剛度計(jì)算的物理意義及應(yīng)用

4.1空心無梁樓蓋剛度計(jì)算物理意義及公式

地下車庫頂板的顯著特點(diǎn)是豎向發(fā)生微小的附加變形（撓度）就會(huì)引起車庫結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的內(nèi)力，對其安全很不利；另外，車庫頂板自重應(yīng)盡量小，以減少車庫柱及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的截面尺寸，以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。而剛度是反映這兩方面的重要參量，在一個(gè)方向上車庫樓蓋整體剛度的計(jì)算（兩個(gè)方向耦合可能需要矩陣形式），可看做該方向由剛度相同（也可不同）的截面單元并聯(lián)連接而成，則總剛度，

剛度相同情況：

n—一個(gè)方向上標(biāo)準(zhǔn)截面單元總數(shù)。

剛度不相同情況：

4.2應(yīng)用

⑴空心無梁樓蓋剛度計(jì)算的用途 計(jì)算出無梁樓蓋的撓度值后，結(jié)合有關(guān)計(jì)算公式就可進(jìn)行撓度、裂縫等參數(shù)的計(jì)算。

⑵空心無梁樓蓋優(yōu)點(diǎn)：①可節(jié)約混凝土用量。②雖然樓蓋空心使得樓蓋剛度比之實(shí)心形式有所減小，但這不會(huì)增加樓蓋的鋼筋用量。

⑶空心無梁樓蓋缺點(diǎn)：空心無梁樓蓋剛度變小，在相同上覆荷重作用下，與相同厚度的實(shí)心形式無梁樓蓋相比豎向變形（撓度）較大。

5結(jié)語

無梁樓蓋的設(shè)計(jì)（尤其是空心截面形式）也是分為：強(qiáng)度設(shè)計(jì)和剛度校核兩個(gè)過程。

（1）強(qiáng)度方面（主要為配筋率） 實(shí)心形式與空心形式無梁樓蓋兩者配筋率差別不大。

（2）用材方面 空心無梁樓蓋較之實(shí)心省。主要表現(xiàn)在頂板空心部分節(jié)約用料，進(jìn)而由于上部荷重變輕，使得頂板下柱及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)截面尺寸變小（包括配筋）。

結(jié)論：空心無梁樓蓋雖然豎向撓度變大了，但這是可以計(jì)算的，只要控制其在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，也是允許的?？招臒o梁樓蓋較之實(shí)心，有很大的降低工程造價(jià)的空間，經(jīng)濟(jì)意義顯著，應(yīng)優(yōu)先選用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李國勝.多高層建筑基礎(chǔ)及地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—附實(shí)例﹝M﹞.中國建筑工業(yè)出版社，2011.9.

[2]袁聚云，梁發(fā)云，曾朝杰等.高層建筑基礎(chǔ)分析與設(shè)計(jì)﹝M﹞.機(jī)械工業(yè)出版社，2011.3.