某地下车库无梁楼盖结构设计分析

张 峰 丽

(山西省建筑标准设计研究院,山西 太原 030013)

某地下车库无梁楼盖结构设计分析

张 峰 丽

(山西省建筑标准设计研究院,山西 太原 030013)

以某地下车库建筑工程为例，依据该工程场地所处自然条件，从地基基础设计、平面布置、上部结构设计等角度出发，对地下车库无梁楼盖的结构设计要点进行了详细阐述，指出无梁楼盖经济、美观、适用，值得推广应用。

地下车库，无梁楼盖，地基基础，结构设计

1 工程简介及自然条件

2 地基基础设计

2.1 地基处理

本工程天然地基为不均匀地基，不满足承载力要求，故需进行地基处理，采用后压浆泥浆护壁钢筋混凝土灌注桩。持力层为第⑤层砂岩(极限端阻力特征值f=1 200 kPa)。

2.2 地基基础设计

本工程地基基础设计等级为丙级,桩基设计等级为丙级，采用后压浆泥浆护壁钢筋混凝土灌注桩，一柱一桩、一柱两桩，桩径600，工程桩及锚桩长度为17 m，试桩长度为17.5 m，工程桩及锚桩桩身混凝土强度等级采用C30，水泥采用普通硅酸盐水泥；试桩桩身混凝土强度等级采用C45，水泥采用矿渣硅酸盐水泥,钢筋采用HRB400,焊条Ⅰ级E43XX，Ⅱ级 E50XX；粗骨料为小于50 mm的碎石，细骨料为干净的中粗砂。工程桩桩总数312根，桩身进入持力层不小于5 m，试桩个数为3根，锚桩个数为12根。承台截面为1 200 mm×1 200 mm,1 200 mm×3 000 mm。桩与基础承台梁的连接：桩顶嵌入基础承台梁50 mm。单桩竖向承载力特征值预估为：GCZ1:1 900 kN,试桩(SZ1)单桩竖向极限承载力标准值要求达到3 800 kN;GCZ2:2 200 KN,试桩(SZ2)单桩竖向极限承载力标准值要求达到4 400 kN。桩体施工完毕后,在凿除预加高度混凝土时,应注意不得损坏桩头及钢筋。桩体施工完毕应采用低应变动测法测定桩身完整性，抽检数量不应少于60根。

3 上部结构计算分析

3.1 平面布置

本建筑结构整体分析采用中国建筑科学研究院编制的SATWE软件(结构空间有限元分析设计软件)。基础分析计算采用中国建筑科学研究院编制的《独基、条基、钢筋混凝土地基梁、桩基础和筏板基础设计软件》。本工程地震作用按6度计算，抗震措施也按6度，抗震设防类别为乙类。依据GB 50011—2010建筑抗震设计规范，框架抗震等级为四级。

局部平面布置如图1所示。

本工程结构构件截面：框架柱截面：600 mm×600 mm，框架主梁截面：800 mm×420 mm，800 mm×450 mm。非人防区板厚420 mm，人防区450 mm，剪力墙厚均为300 mm。

3.2 设计计算时的注意事项

上部结构设计计算时考虑的一些细节如下：

GBF薄壁方箱空心板采用的是内置模，设计时采用PKPM的SATWE和Slabcad软件计算，过程如下：

1)在PMCAD模型中输入等代梁，按抗规取柱距的一半，由于等代梁自重程序会自动计算，因此用一个反荷载扣除，楼板厚度为板厚，但荷载要考虑为实际的荷载，如要点程序自动计算板重，可能需要负荷载给予修正。

2)SATWE整体分析之后，并不采用SATWE的配筋和内力结果，而是转入Slabcad中，在定义楼板荷载时，需要注意的是程序会自动计算输入板厚*25的恒载，因此对于恒载值小于板厚*25时，可输入负荷载予以扣除，板厚仍然为空心板的板厚。

①中国近代教育史专著，较有代表性的有多卷本“中国近代教育专题史论丛”(人民教育出版社2008年版)和多卷本“中国教育史研究”(华东师范大学出版社2009年版)；以往的相关研究成果，可参阅许庆如撰写的《中国近代乡村教育研究的回顾与展望》，载《河北师范大学学报(教育科学版)》2012年第9期。综观上述论著，大多侧重教育史本身的考察，结合当时具体社会环境的研究有待加强。

3)Slabcad中输入柱帽，单元宽度选取很重要，非人防时，通常填写划分单元800 mm～1 200 mm，宜有3根划分红线在柱帽范围穿过，人防时，可划分至1 600 mm～2 000 mm，一根红线穿过柱帽。注意单元划分时要尽量为方格，尽量少的三角格。如果有斜柱网，可以调整布筋方向与正交左边平行。

4)经过Slabcad第四步后，会得到配筋图和弯矩包络图，都是按板带输出的，即内力和配筋都是板带总值，而不是每米的值；一定要定义最小配筋率。

5)板带配筋采用均布方式，首先算出跨中板带的板底板顶筋(常常用跨中板带的弯矩包络图)，然后用柱上板带配筋图中支座处的一半作为暗梁内部钢筋，暗梁的宽度是个变量，根据薄壁方箱布置进行调整，以一排钢筋能搞定为准。柱上板带支座的另一半钢筋则配置在扣除暗梁宽度后的柱上板带中，暗梁底部筋确定要考虑两个方面：不小于支座钢筋的一半(大小跨的小跨内力很小时可不满足)，且暗梁底筋+柱上板带暗梁以外的板底筋之和不小于柱上板带底部配筋。

6)空心板的抗剪，根据PMCAD双向板的剪力来验算，也可以把板内荷载总量均摊至各边进行验算。

7)柱子和明梁的配筋，对于2011年版本的PKPM，应按此方法计算：改变等代梁为100×100虚梁，在SATWE中定义楼板为弹性板6，在SATWE第二步中选取计算按总刚计算，经SATWE分析即可得到柱子以及各梁配筋，建议还用等代梁的模型检验梁的箍筋。

8)柱子和明梁的配筋，对于2012年版本的PKPM，应按此方法算：改变等代梁为暗梁，在SATWE中定义楼板为弹性板6，点取考虑梁与弹性板变形协调，在SATWE第二步中选取计算按总刚计算，经SATWE分析即可得到柱子和明梁配筋。

3.3 计算参数

计算主要参数如下：

设计采用的主要活荷载标准值见表1。

表1 活荷载标准值 kN/m2

3.4 计算结果

1)周期。

考虑扭转耦联时的振动周期，X,Y方向的平动系数，扭转系数见表2。

表2 扭转耦联时的振动周期、平动系数及扭转系数

2)位移。

工况1:X方向地震作用下的楼层最大位移。

X方向最大层间位移角:1/9 999(第1层第1塔)。

工况2:Y方向地震作用下的楼层最大位移。

Y方向最大层间位移角:1/9 999(第1层第1塔)。

以上计算结果均满足规范要求。

4 结语

无梁楼盖就是一种不设梁，双向受力的板柱结构，其建筑构造高度比肋梁楼盖小，这就使得建筑的楼层的有效空间加大，同时，平滑的板底可以大大改善采光、通风和卫生条件。目前，我国在公共建筑和住宅建筑中正大力推广采用现浇混凝土空心无柱帽无梁楼盖，其经济性也高于肋梁楼盖，鉴于上述优点，此种结构形式定会有长远的发展前途。

[1] GB 50038—2005,人民防空地下室设计规范[S].

[2] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].

[3] GB 50010—2010，混凝土结构设计规范[S].

[4] GB 50009—2012，建筑结构荷载规范[S].

Analysis on the flat slab structure design of the underground garage

Zhang Fengli

(ShanxiAcademyofBuildingCriteriaDesign,Taiyuan030013,China)

Taking the underground garage building engineering as an example, according to the natural engineering location conditions, starting from aspects of foundation base design, horizontal layout and upper structure design, the paper describes the flat slab structure design points of the underground garage, and points out economic, beautiful and applicable advantages of flat slab, which is worth promoting.

underground garage, flat slab, foundation base, structural design

2014-11-20

张峰丽(1982- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)04-0050-03

TU926

A