李 旭，屈宇光

（山東建大建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，濟(jì)南 250014）

淺談地下室底板無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)

李 旭，屈宇光

（山東建大建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，濟(jì)南 250014）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的住房條件越來(lái)越好。許多房地產(chǎn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，都有地下室，解決了停車難題。無(wú)梁樓蓋已廣泛應(yīng)用于地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(fèi)用，使設(shè)計(jì)師在房屋建造成本的影響分析中，較難準(zhǔn)確計(jì)算這個(gè)費(fèi)用。所以，找到一個(gè)合理的經(jīng)濟(jì)和建筑結(jié)構(gòu)是非常重要的。由于地下室屋頂對(duì)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(wèn)題。在本文中，從經(jīng)濟(jì)比較和計(jì)算方法等方面進(jìn)行詳細(xì)分析，全面分析地下室底板無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)問(wèn)題，為設(shè)計(jì)者提供參考。

地下室；底板；無(wú)梁樓蓋；設(shè)計(jì)方法

隨著我國(guó)居民生活水平的不斷提升，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，所以許多家庭都購(gòu)置了車輛，這就造成了我國(guó)社區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了停車難問(wèn)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(chǎng)。而地下室結(jié)構(gòu)采用經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)形式和計(jì)算方法是非常關(guān)鍵的，這對(duì)于平衡開(kāi)發(fā)商的開(kāi)發(fā)費(fèi)用以及購(gòu)房者的實(shí)際需求具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。相對(duì)于普通的梁板體系，無(wú)梁樓蓋是一種非常符合地下室設(shè)計(jì)需求的梁體結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗哂惺┕ず?jiǎn)單、開(kāi)發(fā)費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)，所以越來(lái)越多的地下室結(jié)構(gòu)采用無(wú)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(wú)法采用普通無(wú)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(jì)平衡，本文從以下幾個(gè)方面分析介紹地下室無(wú)梁樓蓋底板的設(shè)計(jì)。

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(dāng)活荷載大于5 000 N/m2時(shí)，應(yīng)該考慮使用無(wú)梁樓蓋的建筑方式。這種建筑樓蓋方式相對(duì)于梁式樓蓋更加節(jié)省成本，經(jīng)濟(jì)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(wú)梁樓蓋。這樣使建筑整體更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。而以往的經(jīng)驗(yàn)是地下室樓板采用梁板結(jié)構(gòu)。在梁板施工時(shí)，需要對(duì)梁做磚模并且施工工序較多，在處理防水問(wèn)題時(shí)非常困難。而采用無(wú)梁樓蓋就解決了這些問(wèn)題，首先它是一種新的建筑結(jié)構(gòu)形式，它沒(méi)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(kāi)挖量，并且在處理防水等問(wèn)題時(shí)也非常方便。在具體施工時(shí)，無(wú)梁板施工更加方便，鋼筋捆扎也非常便捷。所以通過(guò)方案的比較，地下室底板選擇無(wú)梁樓蓋符合現(xiàn)代化建筑的要求，經(jīng)濟(jì)性高、建筑簡(jiǎn)單。

2　無(wú)梁樓蓋計(jì)算分析

無(wú)梁樓蓋的計(jì)算方法有多種。不過(guò)，通過(guò)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)參考文獻(xiàn)的分析可以得出，一般來(lái)說(shuō)首先優(yōu)先采用有限元模型計(jì)算方法。當(dāng)然，也可以采用等代框架結(jié)構(gòu)的有限元法。根據(jù)實(shí)際工程的要求也可以采用其他的方法，只要符合工程的實(shí)際需求，選擇簡(jiǎn)單有效的計(jì)算方法即可。

2.1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法

當(dāng)無(wú)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(wú)梁樓蓋的任意區(qū)格內(nèi)的長(zhǎng)邊的1.5倍應(yīng)該小于等于短邊，無(wú)梁樓蓋的各個(gè)方向應(yīng)該有3個(gè)或3個(gè)以上的連續(xù)跨。無(wú)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(wú)梁樓蓋在同一方向上的最大跨度不應(yīng)該超過(guò)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(wú)梁板計(jì)算問(wèn)題，在垂直負(fù)荷作用下可采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法。通過(guò)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(wú)梁樓蓋底板的計(jì)算應(yīng)該采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法。

2.2有限元模型計(jì)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(jì)算方法。有限元模型的計(jì)算方法限制條件少，使有限元模型的計(jì)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(jì)算結(jié)果不直觀，所以在實(shí)際工程中一般采用SlabCAD軟件進(jìn)行計(jì)算和分析。

在使用SlabCAD軟件時(shí)，應(yīng)該注意在后期查看節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)力和配筋時(shí)，由于SlabCAD軟件在分析和計(jì)算時(shí)考慮了柱子和剪力墻的剛度，使計(jì)算結(jié)果中的內(nèi)力或者剪力墻內(nèi)部的剛度相對(duì)于實(shí)際工程遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏大。這樣計(jì)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(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)際工程需求。所以在實(shí)際配筋時(shí)，應(yīng)取這些內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)和相鄰節(jié)點(diǎn)，按插入法算出柱邊或者墻邊的內(nèi)力，然后進(jìn)行配筋。

2.3實(shí)例分析

為了更加清晰地分析具體的底板的一般計(jì)算方法，本文通過(guò)以下實(shí)例進(jìn)行分析，說(shuō)明幾種底板計(jì)算方法的實(shí)際應(yīng)用情況。本文所選取的工程是兩層地下室。長(zhǎng)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(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　幾種底板計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果

通過(guò)表1對(duì)比分析可以看出，SlabCAD軟件的彎矩計(jì)算結(jié)果偏小。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該將軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)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(jì)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(guò)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(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)底板無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)和分析。對(duì)各種計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析，并給出了實(shí)際工程中應(yīng)該選取的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法的建議，為其以后在實(shí)際工程中的應(yīng)用提供了相應(yīng)的建議。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.044

TU93

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1673-0194（2016）16-0067-02

2016-07-02