淺談地下室底板無梁樓蓋設(shè)計

李 旭，屈宇光

（山東建大建筑規(guī)劃設(shè)計研究院，濟南 250014）

淺談地下室底板無梁樓蓋設(shè)計

李 旭，屈宇光

（山東建大建筑規(guī)劃設(shè)計研究院，濟南 250014）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的住房條件越來越好。許多房地產(chǎn)項目開發(fā)，都有地下室，解決了停車難題。無梁樓蓋已廣泛應(yīng)用于地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計和建設(shè)。然而，由于地下室底板與一般的樓底板存在很大的差異，比如受力和結(jié)構(gòu)分布等。由于地下室面積增加了房屋建設(shè)的費用，使設(shè)計師在房屋建造成本的影響分析中，較難準確計算這個費用。所以，找到一個合理的經(jīng)濟和建筑結(jié)構(gòu)是非常重要的。由于地下室屋頂對抗震性能有較高要求，梁板結(jié)構(gòu)被廣泛使用。地下室底板位于地下，一般不需要考慮抗震問題。在本文中，從經(jīng)濟比較和計算方法等方面進行詳細分析，全面分析地下室底板無梁樓蓋設(shè)計問題，為設(shè)計者提供參考。

地下室；底板；無梁樓蓋；設(shè)計方法

隨著我國居民生活水平的不斷提升，人們對于生活質(zhì)量的要求越來越高，所以許多家庭都購置了車輛，這就造成了我國社區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了停車難問題?，F(xiàn)代化的小區(qū)中，特別是高層建筑，都配有地下停車場。而地下室結(jié)構(gòu)采用經(jīng)濟合理的設(shè)計形式和計算方法是非常關(guān)鍵的，這對于平衡開發(fā)商的開發(fā)費用以及購房者的實際需求具有非?，F(xiàn)實的意義。相對于普通的梁板體系，無梁樓蓋是一種非常符合地下室設(shè)計需求的梁體結(jié)構(gòu)，因為它具有施工簡單、開發(fā)費用較低的優(yōu)點，所以越來越多的地下室結(jié)構(gòu)采用無梁樓蓋。受到應(yīng)力、柱帽大小、基礎(chǔ)型式等多種因素的影響，就無法采用普通無梁樓蓋正向樓板的算法。為了保證建筑的質(zhì)量以及經(jīng)濟平衡，本文從以下幾個方面分析介紹地下室無梁樓蓋底板的設(shè)計。

1　地下室底板方案比較

根據(jù)通常的分析結(jié)果可以得出，當活荷載大于5 000 N/m2時，應(yīng)該考慮使用無梁樓蓋的建筑方式。這種建筑樓蓋方式相對于梁式樓蓋更加節(jié)省成本，經(jīng)濟效益更高。地下室樓板，一般的情況下要考慮結(jié)構(gòu)的水浮力影響，所以活荷載較大，應(yīng)該采用無梁樓蓋。這樣使建筑整體更加經(jīng)濟、實用。而以往的經(jīng)驗是地下室樓板采用梁板結(jié)構(gòu)。在梁板施工時，需要對梁做磚模并且施工工序較多，在處理防水問題時非常困難。而采用無梁樓蓋就解決了這些問題，首先它是一種新的建筑結(jié)構(gòu)形式，它沒有梁系，板面荷載直接由板傳給柱。板柱結(jié)構(gòu)可以降低施工的整體高度，從而降低了地下室結(jié)構(gòu)土方開挖量，并且在處理防水等問題時也非常方便。在具體施工時，無梁板施工更加方便，鋼筋捆扎也非常便捷。所以通過方案的比較，地下室底板選擇無梁樓蓋符合現(xiàn)代化建筑的要求，經(jīng)濟性高、建筑簡單。

2　無梁樓蓋計算分析

無梁樓蓋的計算方法有多種。不過，通過相關(guān)經(jīng)驗和有關(guān)參考文獻的分析可以得出，一般來說首先優(yōu)先采用有限元模型計算方法。當然，也可以采用等代框架結(jié)構(gòu)的有限元法。根據(jù)實際工程的要求也可以采用其他的方法，只要符合工程的實際需求，選擇簡單有效的計算方法即可。

2.1經(jīng)驗系數(shù)法

當無梁樓蓋的活荷載是均布荷載，并且恒載的大于等于活荷載的1/3，無梁樓蓋的任意區(qū)格內(nèi)的長邊的1.5倍應(yīng)該小于等于短邊，無梁樓蓋的各個方向應(yīng)該有3個或3個以上的連續(xù)跨。無梁樓蓋的不規(guī)則網(wǎng)柱，柱的偏離值應(yīng)該小于等于跨度的10%。無梁樓蓋在同一方向上的最大跨度不應(yīng)該超過最小跨度的1.2倍。根據(jù)相關(guān)理論可以得知，符合以上條件的無梁板計算問題，在垂直負荷作用下可采用經(jīng)驗系數(shù)法。通過分析可以得知地下室底板一般受到垂直荷載的作用，地下室的柱網(wǎng)比較有規(guī)則，一般情況下滿足這些比例數(shù)值，即便有一些不規(guī)則的變化，也基本滿足以上條件。所以，無梁樓蓋底板的計算應(yīng)該采用經(jīng)驗系數(shù)法。

2.2有限元模型計算法

如果不考慮以上元素的相關(guān)約束和限制，可以采用有限元模型的計算方法。有限元模型的計算方法限制條件少，使有限元模型的計算方法適用范圍非常的廣?，F(xiàn)在采用較多的有限元軟件有SlabCAD和SAP 2000。SAP 2000軟件多用于分析，但是由于SAP 2000軟件計算結(jié)果不直觀，所以在實際工程中一般采用SlabCAD軟件進行計算和分析。

在使用SlabCAD軟件時，應(yīng)該注意在后期查看節(jié)點的節(jié)點內(nèi)力和配筋時，由于SlabCAD軟件在分析和計算時考慮了柱子和剪力墻的剛度，使計算結(jié)果中的內(nèi)力或者剪力墻內(nèi)部的剛度相對于實際工程遠遠偏大。這樣計算結(jié)果就使有些房間的邊界和柱子中心處內(nèi)力和配筋遠遠多于實際工程需求。所以在實際配筋時，應(yīng)取這些內(nèi)部的節(jié)點和相鄰節(jié)點，按插入法算出柱邊或者墻邊的內(nèi)力，然后進行配筋。

2.3實例分析

為了更加清晰地分析具體的底板的一般計算方法，本文通過以下實例進行分析，說明幾種底板計算方法的實際應(yīng)用情況。本文所選取的工程是兩層地下室。長225米，寬165米，X方向的柱距為8米，Y方向的柱距為8.5米，板厚為0.8厘米，在恒、活載作用下計算結(jié)果見表1。

表1　幾種底板計算方法的計算結(jié)果

通過表1對比分析可以看出，SlabCAD軟件的彎矩計算結(jié)果偏小。因此，在實際應(yīng)用中應(yīng)該將軟件的計算結(jié)果進行合理的放大調(diào)整。應(yīng)該采用考慮部分彈塑性的方法，彈塑性設(shè)計方法更加符合建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力條件，使建筑的內(nèi)力分布更加合理，通過減少支座位置的鋼筋，方便施工，節(jié)約了建筑成本。

3　結(jié) 語

本文結(jié)合實際工程，對底板無梁樓蓋設(shè)計方法進行總結(jié)和分析。對各種計算方法進行對比分析，并給出了實際工程中應(yīng)該選取的計算和設(shè)計方法的建議，為其以后在實際工程中的應(yīng)用提供了相應(yīng)的建議。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.044

TU93

A

1673-0194（2016）16-0067-02

2016-07-02