崔力文

上海中建東孚投資發(fā)展有限公司 上海 200122

1 無(wú)梁樓蓋的概念

無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)在柱、內(nèi)墻、外墻上直接支撐樓板，將常規(guī)梁板柱設(shè)計(jì)中的梁設(shè)置為暗梁或者不設(shè)置框架梁，通過(guò)配筋的不同在樓板內(nèi)區(qū)分柱上板帶和跨中板帶，通過(guò)計(jì)算和施工做法滿足抗沖切要求。板、柱連接處一般設(shè)置有柱帽，柱帽通常有矩形柱帽和斜柱帽兩種方式。荷載通過(guò)樓板直接傳遞給框架柱或者承重墻。故其破壞形式多為柱頂沖切破壞．無(wú)梁樓蓋體系不需要設(shè)置框架梁，在滿足建筑凈高要求的前提下最大程度減少結(jié)構(gòu)層高度，降低開(kāi)挖土方量，方便機(jī)電管線布置，減少開(kāi)發(fā)成本[1]。

2 無(wú)梁樓蓋地下車庫(kù)設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 無(wú)梁樓蓋的優(yōu)勢(shì)

無(wú)梁樓蓋是一種雙向受力的板柱結(jié)構(gòu)，由于不設(shè)置樓層梁，板面荷載由板傳至柱，傳力路徑直接，凈空利用率高，施工周期短，有利于綜合管線布置。大型地產(chǎn)商均對(duì)地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)形式做過(guò)細(xì)致的研究，一致認(rèn)為，對(duì)于地下地庫(kù)，采用無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)建安成本是最少的。

2.2 無(wú)梁樓蓋的缺點(diǎn)

無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系由于取消了肋梁，使無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系的抗彎剛度減小、撓度增大，柱子周邊的剪應(yīng)力高度集中，可能會(huì)引起局部板的沖切破壞；側(cè)向剛度比較差，層數(shù)較少時(shí)可以依靠框架柱等豎向構(gòu)件來(lái)抵抗水平荷載，當(dāng)層數(shù)較多或要求抗震時(shí)，一般需要設(shè)剪力墻、筒體等來(lái)增加側(cè)向剛度，實(shí)現(xiàn)2道抗震防線。

3 地下車庫(kù)無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)問(wèn)題的改善對(duì)策

3.1 工程概況

本工程建筑場(chǎng)地地勢(shì)平坦，地層分布均勻，地上部分是以草坪為主的綠化帶，覆土厚取1．0m。地下水靜止水位埋深為8．2-9．9m，設(shè)計(jì)時(shí)不考慮地下水對(duì)鋼筋、混凝土的腐蝕作用。本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度（第二組，設(shè)計(jì)基本加速度值為0．05g），最大凍深0．5m。車庫(kù)地下建筑層數(shù)為一層，結(jié)構(gòu)層高4．0m，耐火等級(jí)二級(jí)，安全等級(jí)二級(jí)，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土等級(jí)為C35，鋼筋主筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB300級(jí)。車位配比設(shè)計(jì)為1．0，根據(jù)《車庫(kù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ100）規(guī)定，共配備160個(gè)地下車位，設(shè)計(jì)柱間停放3輛車，柱網(wǎng)采用8．1m×8．1m。

3.2 應(yīng)用步驟

案例中，關(guān)于無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)共分兩個(gè)步驟，即虛梁和柱帽的布置、無(wú)梁樓板計(jì)算，各步驟具體內(nèi)容見(jiàn)下文。

3.2.1 虛梁和柱帽的布置

虛梁和柱帽的布置分為兩個(gè)部分，即虛梁布置、柱帽布置。① 虛梁布置：在基本結(jié)構(gòu)上，無(wú)梁樓蓋在表面上是沒(méi)有梁體的，因此需要在柱間進(jìn)行虛梁、暗梁的布置，由此才能進(jìn)行后續(xù)樓板生產(chǎn)施工。應(yīng)用當(dāng)中可以借助軟件先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，在模型基礎(chǔ)上可以試驗(yàn)性的設(shè)計(jì)虛梁、暗梁布置、界面，借助軟件參數(shù)反饋可以清晰的看到設(shè)計(jì)中的不足，隨后通過(guò)不斷的調(diào)整可以得到準(zhǔn)確結(jié)果，同時(shí)在使用方面，采用混凝土、鋼筋現(xiàn)澆技術(shù)，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案來(lái)進(jìn)行施工。案例當(dāng)中，其虛梁截面為100mm×100mm。② 柱帽布置：首先關(guān)于柱帽尺寸，在設(shè)計(jì)或施工當(dāng)中要嚴(yán)格依照《砼規(guī)》第9．1．12條的規(guī)定來(lái)確定，其次施工過(guò)程當(dāng)中柱帽長(zhǎng)度不得小于柱寬4倍板厚、高度不得小于小于板的厚度。案例當(dāng)中，其柱帽采用托板型式，在提前確認(rèn)柱與柱帽、柱帽對(duì)板的沖切條件下，加大了托板的寬度與高度，即2500×2500×500mm，此舉使托板成為了樓板的剛性支座，有效減少了施工鋼筋應(yīng)用量。③柱網(wǎng)優(yōu)化，大柱網(wǎng)為2排柱子中間標(biāo)劃3個(gè)車位，小柱網(wǎng)為2排柱子中間標(biāo)劃2個(gè)車位；2個(gè)大柱網(wǎng)（2×8．1m=16．2m）與3個(gè)小柱網(wǎng)（3×5．4m=16．2m）尺寸相同，應(yīng)用矩形柱（400mm×600mm）取代方形柱（600mm×600mm）后，停車位均為6個(gè)。

在停車位面積不變的條件下，將大柱網(wǎng)優(yōu)化成小柱網(wǎng)，每個(gè)車位分?jǐn)偯娣e相同，車庫(kù)設(shè)計(jì)布置更靈活、更能有效利用場(chǎng)地?？梢詼p小車庫(kù)底板和頂板的結(jié)構(gòu)尺寸，降低層高，從而降低建造成本[2]。

3.2.2 無(wú)梁樓板計(jì)算

① 柱對(duì)板的沖切計(jì)算：主要考慮到案例中上部結(jié)構(gòu)的荷載條件，其存在有柱帽、無(wú)柱帽兩種條件，針對(duì)有柱帽條件在沖切計(jì)算當(dāng)中，需要對(duì)柱帽、柱帽對(duì)板進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)無(wú)柱帽條件則直接對(duì)柱對(duì)板進(jìn)行沖切計(jì)算。② 無(wú)梁樓蓋板彈性板定義計(jì)算：借助軟件將無(wú)梁樓蓋板定義為彈性板，歸于特殊構(gòu)件的“板屬性”中，隨后對(duì)計(jì)算參數(shù)中彈性板的單元尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，依照有限元計(jì)算方法勾選梁與彈性板變形協(xié)調(diào)參數(shù)，此舉可以保障彈性板和梁變形的相互協(xié)調(diào)，全面將樓蓋結(jié)構(gòu)受力過(guò)程展現(xiàn)。③ 有限元計(jì)算：在有限元計(jì)算當(dāng)中，針對(duì)上部結(jié)構(gòu)要將其恒活面荷載放置到彈性樓板（無(wú)梁樓蓋板）上，使兩者之間存在作用關(guān)系，隨后針對(duì)梁墻上的荷載進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算需要以彈性樓板傳遞結(jié)果為準(zhǔn)，這種計(jì)算方法具有良好的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)，可以有效提高設(shè)計(jì)合理性。

4 結(jié)語(yǔ)

為了解決居民停車問(wèn)題，設(shè)計(jì)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的地下車庫(kù)非常必要。雙向板無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單，傳力途徑短捷，板面鋼筋綁扎方便，增加了樓層凈高，減少基礎(chǔ)的土方和護(hù)坡高度，在施工時(shí)可節(jié)約模板、縮短工期，近年來(lái)地下建筑中這種無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式逐漸被推廣應(yīng)用[3]。