李彩燕

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在現(xiàn)代都市中汽車數(shù)量劇增，城市中的行車和停車就成為一大難題。很多城市將地上空間的下面建成地下停車場(chǎng)，緩解了停車難的問(wèn)題。但是由于地下室車庫(kù)的建設(shè)存在土方開(kāi)挖、支護(hù)擋墻、地下室抗浮等更多工序，建設(shè)成本往往是地上空間的好幾倍，而銷售價(jià)格往往比地上空間價(jià)格低，因此，在建設(shè)地下室停車庫(kù)時(shí)，成本的控制對(duì)建設(shè)單位尤為重要，停車場(chǎng)的柱網(wǎng)和樓蓋類型的選擇直接影響建設(shè)成本。

關(guān)鍵詞：地下室建筑柱網(wǎng);結(jié)構(gòu)樓蓋;方案選型

引言：

無(wú)梁樓蓋是一種直接支持鋼筋混凝土雙向受力的結(jié)構(gòu)柱，但由于梁橫向的剛度，因此只適用于抗震設(shè)計(jì)防烈度較低的建筑物。無(wú)梁結(jié)構(gòu)是由樓蓋與立柱共同構(gòu)成的屋頂柱結(jié)構(gòu)體系，樓面荷載直接通過(guò)屋頂?shù)搅⒅土⒅鬃蟠罂s短了動(dòng)力傳遞路徑，增加了建筑面積，節(jié)約了建筑模板，但容易導(dǎo)致板材沖切破壞現(xiàn)象。在地下室的施工中，通常只需要對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行綜合考慮，無(wú)梁樓蓋可以更好地適用于地下室結(jié)構(gòu)，特別是地下室的屋蓋結(jié)構(gòu)。

1地下室設(shè)計(jì)中應(yīng)用無(wú)梁樓蓋頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

在開(kāi)展地下室建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用無(wú)梁樓蓋建設(shè)設(shè)計(jì)方式對(duì)于進(jìn)一步的提高地下室的空間結(jié)構(gòu)面積會(huì)產(chǎn)生很大的作用，并且在復(fù)雜大型地下室建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了充分的降低地下室的建筑樓層層高，進(jìn)一步減少地下室建筑設(shè)計(jì)中開(kāi)挖的地下總深度，就要在地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的采用無(wú)梁樓蓋的施工設(shè)計(jì)方案。在無(wú)梁樓蓋應(yīng)用實(shí)踐中可以看到在無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)方案施工效果中，地下室的面積逐漸增大，在地下空間有效建筑使用面積中，采用無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)方案會(huì)對(duì)空間擴(kuò)展產(chǎn)生很大的幫助。同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)中國(guó)進(jìn)一步增加了地下建筑樓層的凈空。地下室建筑施工開(kāi)展的過(guò)程中由于地下室結(jié)構(gòu)自身具備特殊的性質(zhì)，在樓面上層建筑結(jié)構(gòu)中，建筑的重量和負(fù)荷會(huì)直接通過(guò)板柱傳遞到柱下的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，這樣就會(huì)在地下室建筑結(jié)構(gòu)中極大的縮減傳力的路徑，對(duì)于提高地下室建筑施工強(qiáng)度能夠發(fā)揮出有效作用，同時(shí)在開(kāi)展地下室建筑施工中，無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工對(duì)于進(jìn)一步降低施工中的資金投入，有效降低施工開(kāi)展中工程建筑方投入的資金成本能夠產(chǎn)生很大的作用，同時(shí)采用無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)建設(shè)施工方案，可以有效節(jié)省地下室建筑施工中基坑支護(hù)施工產(chǎn)生的費(fèi)用，同時(shí)能夠進(jìn)一步的降低地下室建設(shè)中，基坑施工的土方開(kāi)挖量，降低地下項(xiàng)目施工中通風(fēng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)一步的降低施工中的經(jīng)濟(jì)成本。

2地下室無(wú)梁樓蓋的計(jì)算方法

2.1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法屬于無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)中一個(gè)簡(jiǎn)易的算法，工作人員能夠不依靠計(jì)算工具和設(shè)備助手在直接計(jì)數(shù)的狀況下的普遍使用。經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法是在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)證研究的基礎(chǔ)上，得出總彎矩的數(shù)值，隨后乘以彎矩分配系數(shù)，最后得到截面彎矩。當(dāng)計(jì)算條件適合于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法的時(shí)候，計(jì)算過(guò)程會(huì)十分快捷而且結(jié)果會(huì)比較精確。經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法是按照邊跨條件對(duì)邊跨內(nèi)力進(jìn)行確定，分別用0.35M和0.65M對(duì)其內(nèi)力進(jìn)行分配，所以設(shè)計(jì)人員要對(duì)跨中彎矩M的數(shù)值進(jìn)行精確計(jì)算。一旦無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系托板和柱帽，特別是內(nèi)力可能朝支座的方向傾斜，這種狀況下位置、板厚以及截面設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)要依據(jù)長(zhǎng)跨進(jìn)行確定，把計(jì)算的模型轉(zhuǎn)化為單向板的模式，X、Y向的要計(jì)算荷載。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算要具備以下條件，包括同一方向不低于連續(xù)三跨;在同一方向的跨度差值應(yīng)該小于或等于1.2;每一個(gè)單元板的長(zhǎng)寬比不超過(guò)1.5;活荷載以及恒荷載的比值小于或等于3;在柱網(wǎng)的布置無(wú)規(guī)律的狀態(tài)下，柱間的偏離值不能超過(guò)跨度的1/10。

2.2無(wú)梁樓蓋的計(jì)算

無(wú)梁樓蓋的常用板帶設(shè)計(jì)方法中，現(xiàn)階段主要用的是有限元方法，各種設(shè)計(jì)軟件均有相應(yīng)模塊。設(shè)計(jì)建模時(shí)，根據(jù)實(shí)際工程，布置暗梁及柱帽，計(jì)算時(shí)使暗梁與彈性板變形協(xié)調(diào)，設(shè)置柱帽時(shí)暗梁端部按加腋處理。計(jì)算結(jié)果提供柱帽配筋、柱對(duì)樓板的沖剪計(jì)算及樓板配筋等信息。

2.3計(jì)算結(jié)果的分析判斷

無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)的坍塌，沖剪破壞是主要原因，板柱節(jié)點(diǎn)屬于關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，沖剪的計(jì)算和結(jié)果復(fù)核尤其重要。根據(jù)筆者觀察到的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，地下室無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，未充分考慮覆土荷載和施工荷載的不均勻布置。通常，覆土荷載作為恒荷載輸入，施工荷載為地下室頂板范圍內(nèi)滿布，計(jì)算軟件對(duì)這些荷載無(wú)法進(jìn)行不均勻布置的包絡(luò)計(jì)算，設(shè)計(jì)會(huì)偏于不安全。荷載不均勻布置產(chǎn)生不平衡彎矩，使得板柱節(jié)點(diǎn)位置剪應(yīng)力分布不均勻，引起沖剪承載力不足。從已經(jīng)發(fā)生的工程事故中也可以看到，偏心沖剪破壞在坍塌開(kāi)始發(fā)生時(shí)是主要的破壞形式。選取代表性的板柱節(jié)點(diǎn)，并充分考慮不平衡彎矩，對(duì)沖剪承載力復(fù)核是地下室無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)安全的重要保證。無(wú)梁樓蓋的計(jì)算中，比較容易忽視的是柱上板帶和柱帽范圍裂縫寬度的計(jì)算，現(xiàn)有的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對(duì)裂縫計(jì)算還不完善，或根本不能輸出結(jié)果。而裂縫的開(kāi)展對(duì)抗彎承載力有較大影響，只有保證足夠的抗彎承載力，抗沖剪的重點(diǎn)設(shè)計(jì)才能發(fā)揮作用。這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)裂縫計(jì)算結(jié)果進(jìn)行手算復(fù)核，將裂縫寬度控制在0.2mm以內(nèi)，保證支座鋼筋配置數(shù)量。

結(jié)語(yǔ)：

地下室無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)的受力體系并不復(fù)雜，但其冗余承載力相較梁板結(jié)構(gòu)偏低，所以其質(zhì)量安全控制不光需要科學(xué)的設(shè)計(jì)，還要求各建設(shè)主體單位履行相應(yīng)的職責(zé)。施工圖中應(yīng)明確注明使用荷載及施工荷載限值，并向建筑單位、施工單位充分說(shuō)明設(shè)計(jì)意圖，做好施工圖設(shè)計(jì)交底工作，以保證建設(shè)工程安全，避免工程事故發(fā)生。

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