盧樹(shù)添

（筑博設(shè)計(jì)股份有限公司佛山分公司，廣東 佛山 528000）

1 工程概況

某項(xiàng)目為二類居住用地兼容商業(yè)設(shè)施用地，位于佛山市三水區(qū)云東海街道三水大道西側(cè)及三水新城核心區(qū)的中軸線地段，北臨三水荷花世界風(fēng)景區(qū)，具有得天獨(dú)厚的景觀資源。其規(guī)劃用地指標(biāo)為：用地藍(lán)線面積為150 331.9m2，綜合容積率≤3.0，建筑密度≤30%，綠地率≥35%，建筑限高120m。其中，地塊北面商業(yè)設(shè)施用地的建筑限高為40m。項(xiàng)目用地呈南北向的長(zhǎng)條形獨(dú)立地塊，北臨府南路，南接桃園路，東鄰興文路，西接荷園路，地塊形狀較為平整。項(xiàng)目配套齊全、交通便利，具有“南國(guó)水都、水秀荷香”的生態(tài)景觀格局，適合打造“城市生態(tài)宜居中心”的居住小區(qū)。該工程設(shè)計(jì)抗震烈度為6級(jí)，設(shè)計(jì)地震的加速度為0.05g。

2 加腋板結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

通過(guò)使用加腋整間大板結(jié)構(gòu)后，樓面荷載具備最大限度的承受力，使防水抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，該結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的合理性和科學(xué)性。

2.1 構(gòu)件受力

樓板厚度要滿足樓層的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)樓板強(qiáng)度和剛度優(yōu)勢(shì)進(jìn)行全面展示，對(duì)樓板跨度進(jìn)行最大程度的延展。假如增設(shè)次梁在平面以外剛度很大的平板上，此位置增設(shè)的樓板不會(huì)起任何作用。加腋整間大板時(shí)，使用的主要結(jié)構(gòu)為雙向拱拱殼結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)時(shí)，將其看作平面板結(jié)構(gòu)，在空間結(jié)構(gòu)上對(duì)其外形和受力原理進(jìn)行全面展示。對(duì)于框架梁，整間大板不會(huì)實(shí)現(xiàn)均勻的傳遞荷載，即使三角形或梯形荷載也比加設(shè)次梁而形成的集中荷載分布得更均勻。

2.2 施工便利

對(duì)整個(gè)施工情況而言，不進(jìn)行次梁平板設(shè)置更方便。在綁扎鋼筋和安裝制作模板時(shí)可節(jié)省時(shí)間和原材料，使施工時(shí)間大幅縮減，有助于工程按時(shí)交工。

2.3 室內(nèi)舒適

在空間感觀上不出現(xiàn)次梁，在未吊頂?shù)氖覂?nèi)上空架設(shè)管線后，室內(nèi)空間的整體感觀較簡(jiǎn)潔，居住者的室內(nèi)空間環(huán)境更舒適。

2.4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)合理

對(duì)于加腋整間大板結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其技術(shù)指標(biāo)非?？茖W(xué)，構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)整齊，截面選擇合理，構(gòu)件受力均勻，滿足結(jié)構(gòu)均勻受力的所有標(biāo)準(zhǔn)。加腋整間大板結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，其混凝土和構(gòu)件配筋用量少。

3 加腋大板體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

3.1 結(jié)構(gòu)類型

加腋大板較厚，給梁板結(jié)構(gòu)造成的影響較大。設(shè)計(jì)時(shí)可采取梁板共同作用的辦法，協(xié)調(diào)板與梁的變形情況，按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置梁的剛度系數(shù)。使用有限元進(jìn)行導(dǎo)荷，加腋大板具有明顯的空間作用，可將其劃分到彈性板范疇，對(duì)板平面內(nèi)、外的剛度進(jìn)行全面考慮。加腋大板的跨度較大，頂板承受荷載大。梁體受壓力和拉力作用，在對(duì)梁進(jìn)行配筋時(shí)，需要對(duì)軸力進(jìn)行全面考慮。加腋大板按照彈性板的模型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)梁板的共同作用進(jìn)行全面考慮。加腋大板結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 加腋大板結(jié)構(gòu)

3.2 加腋大板結(jié)構(gòu)構(gòu)造

1）板厚 通常情況下，地下室柱網(wǎng)一般為8m左右，梁邊加腋位置的總高度可達(dá)板厚的2倍多，在對(duì)加腋長(zhǎng)度設(shè)計(jì)時(shí)，可按照板面凈跨度的1/5左右選取。

2）負(fù)彎矩主要被樓板加腋位置承擔(dān)，板面受壓區(qū)為加腋大板底部位置，因此在設(shè)計(jì)樓板加腋位置的板底斜筋時(shí)，可按照加腋板跨中厚度的最小配筋率進(jìn)行設(shè)置。

3）在對(duì)加腋樓板支座位置的板面負(fù)筋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，使用的主要形式為通長(zhǎng)筋與附加筋相結(jié)合的方法。按照最小配筋率的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)板面配筋，使用雙向的通常配筋為最佳。

4）在設(shè)置板底配筋時(shí)，按照跨中計(jì)算值最大值設(shè)置，配筋梁按照最低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，在對(duì)加腋位置的構(gòu)造筋配置時(shí)，按照板厚較薄位置的配筋率進(jìn)行設(shè)置。在搭接加腋位置斜筋和跨中位置底筋時(shí)，搭接寬度需要保持在20d左右。

5）控制裂紋 在進(jìn)行有限元分析時(shí)，控制裂紋的彎矩值通過(guò)計(jì)算彎矩永久值實(shí)現(xiàn)。板面裂紋的最大值不大于0.2mm，板底控制裂紋的最大值不大于0.3mm。

6）在對(duì)加腋位置設(shè)置時(shí)，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工。加腋位置構(gòu)造的具體情況如圖2所示。

圖2 加腋位置構(gòu)造

4 對(duì)比加腋大板結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性

在對(duì)地下室的柱網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其規(guī)格為8.4m×8.4m，頂板覆土厚度為1.6m左右，使用強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土澆筑梁板。施工過(guò)程中可選擇的施工方案有3種：加腋大板結(jié)構(gòu)、井字梁樓蓋和單向梁樓蓋。3種施工方案的經(jīng)濟(jì)性比較情況如表1所示。

表1 不同方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

5 結(jié)構(gòu)受力情況

在分析結(jié)構(gòu)受力情況時(shí)，使用常規(guī)軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)加腋大板結(jié)構(gòu)的有效研究，因此，在運(yùn)算時(shí)，需使用Midas Gen軟件。截面隨時(shí)發(fā)生改變，使用實(shí)體單元結(jié)構(gòu)較適合。在向Midas Gen軟件中導(dǎo)入信息時(shí)，可使用CAD軟件操作，在軟件中實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型的轉(zhuǎn)化，從而形成實(shí)體單元，使工程的精準(zhǔn)度得到保障。在分析時(shí)，結(jié)構(gòu)模型可以創(chuàng)建成為柱跨式。在對(duì)荷載情況進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，得出以下結(jié)論：①處于變截面范圍內(nèi)時(shí)，板面彎矩較大，處于等截面范圍內(nèi)時(shí)，板面彎矩較小，大部分彎矩被加腋大板的翼緣位置承擔(dān)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，截面得到較好運(yùn)用；②大板底部截面范圍內(nèi)沒(méi)有彎矩存在時(shí)，底筋可以不斷開(kāi)，從而使設(shè)計(jì)要求得到滿足；③柱頂位置的應(yīng)力集中，梁支座鋼筋的設(shè)計(jì)較多，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，還要科學(xué)整合柱頂位置的配筋情況，使其滿足實(shí)際需求。

6 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行大體積地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí)，頂板結(jié)構(gòu)體系的選擇直接影響工程造價(jià)。以實(shí)際工程為例，對(duì)建筑工程中地下室頂板的加腋設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，得出該技術(shù)具有施工成本低、施工便利等優(yōu)點(diǎn)，值得在工程中推廣和應(yīng)用。