无梁楼盖在地下室底板中的应用

无梁楼盖在地下室底板中的应用提要:一柱一桩的高层建筑地下室底板大多都采用梁板式,但这种形式的底板给施工带来许多不便。如果改成无梁楼盖形式的底板则既可方便施工,缩短工期，又可降低造价。本文就一个工程设计实例介绍无梁楼盖式地下室底板的设计思路和设计方法。关键词:地下室底板；无梁楼盖；设计Abstract:acolumnapileofthehigh-risebuildingbasementfloormostlyusingbeamplate,butthisformoffloorconstructiontobringalotofinconvenience.Ifchangetheslab-columnsystemformoffloor,canbeconvenientforconstructionandshortentimelimitforaproject,butalsoreducecost.Thispaperintroducedanengineeringdesignexampletheslab-columnsystemtypebasementfloordesigntrainofthoughtanddesignmethod.Keywords:thebasementfloor;Theslab-columnsystem;design中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一、问题的提出目前,国内的高层建筑的基础按其持力层的深度可分为浅基础和桩基两大类。浅基础主要有箱型基础、筏片基础和十字梁基础,这种基础在地基土较好的情况下被广泛采用。桩基是在持力层较深的情况下经常使用的一种基础形式。桩基按其布置形式来分,又可分为柱下单桩式、多桩(群桩)承台式和满堂式三种。根据桩的布置形式不同,地下室的设计也应采取不同的结构形式。通常在一柱一桩的情况下设置地下室时,其底板多采取梁板式底板,其梁一方面可以满足规范中一桩一柱情况下设置双向拉梁的要求,另一方面又可做板的承重梁，但是,梁板式地下室底板在防水施工时存在许多梁侧立面防水施工不易操作和施工质量难以保证的问题,而且施工工序多、工期长,必须先施工梁底垫层,再砌梁侧砖模,然后再施工板底垫层,材料耗量大。如果采用无梁楼盖形式的底板,上述问题则迎刃而解了。二、工程概况该工程位于惠阳市淡水镇石坑仔系一地上二十三层地下一层的商住楼,占地面积5000平方米，建筑面积近25000平方米,三层以下是裙楼,为办公和商业用房,四层以上分为四座塔式住宅。基础为一柱一桩,桩型为大孔径人工挖孔灌注桩,桩径从1.4米2.8米,桩长约为1824米,持力层为微风化砂砾岩。基本柱网为6.3m7.0m,地下室原设计底板为梁板式,梁截面均为300X700，间距1.32.5米,板厚为2OOmm,混凝土强度等级C20。地质条件如下:1、素填土:层厚1.28.2米。2、耕植土:层厚01.30米。3、冲积层:自上而下,亚粘土、轻亚粘土的层厚1.852.68米,细砂、中砂及粗砂层厚0.602.0米,卵砾石土层厚1.01.80米.腐植土或淤泥质土层厚0.402.15米。4、残积层:为亚粘土和轻亚粘土,层厚0.503.40米;5、第三系丹妓群基岩:由砂岩和砾岩构成,分强、中等和微风化三个带。厚度依次为0.902.1米、2.008.00米、揭露厚度1.302.48米。地下水在自然地表下1.162.25米。自然地面相当于建筑物室内地面-1.0米。本工程设计防水层为PVC聚焦脂防水,系流质现场涂膜防水材料。其防水性能较好,但立面施工困难,特别是板底与梁侧的阳角处很难保证施工质量和设计要求。如果雨季来临前不能完成底板施工,还可能会造成基坑积水、护壁坍塌、拖延工期等损失。三、地下室底板采用无梁楼盖结构形式的应用分析1、取消桩间拉梁对结构的影响桩间拉梁的作用不外乎如下,首先是对桩提供有效的侧向支撑,保证桩在工作期间不会失稳,改善结构的整体性能;其次是抵抗由于施工等原因引起桩柱偏心而产生的附加弯矩和上部结构传来的部分弯矩;三是兼作底板的承重梁。实际上,根据钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程(JGJ3一91)最新规范第66条的规定,箱型基础的底板厚度不小于3O0mm时,可不再设拉梁,但在墩即本文的桩)顶柱轴线板内增配不少于4根直径为18的双间通长拉筋,各拉筋伸入墩身的长度不宜小于lm。改成无梁楼盖式的底板后,其板厚势必增大,也可配置通长拉筋、对桩提供有效的支撑,虽然它不是箱型基础,但底板对桩基提供的支撑作用是相同的。取消拉梁后,板抵抗弯矩的作用确有减弱的问题,但从该工程的实际情况来看,首先,桩的施工偏心完全在规范和设计的要求之内,再则,由于有地下室的存在,地下室周围土体的侧限作用减弱了上部侧向荷载在桩顶部位产生的弯矩,上部柱子传下来的弯矩经地下室顶板处的梁柱之间进行分配之后,传至底板处的弯矩也比较小了。即使设置拉梁,因为拉梁的线刚度与大孔径桩的线刚度相比总是小得多,那么分配到拉梁上的弯矩也是很小的、因此,不另设拉梁是完全可以的。2、取消拉梁对底板的影响底板的受力有板自重、板面活载、板底土体对底板作用力和地下水的浮力。其中板底土体对底板的作用力是由于桩底岩体和桩身受力的累积变形在桩顶部位产生沉降引起板底产生弹性地基反力,其大小可根据弹性地基梁理论计算。但是,无论如何它对底板的影响与有无拉梁无关。只要底板有足够的强度和刚度,取消拉梁是完全可行的。地下水的浮力亦然。四、无梁楼盖式地下室底板的设计计算1、受力特点分析地下室底板受的力既有向下作用的力又有向上作用的力,向下的力有底板自重和使用荷载，向上的力有地下水的浮力和板底土体对底板的反作用力。自重、活载、浮力均可按有关规范计算,板底土体反力计算却是一件十分复杂的工作。理论上讲,可根据弹性地基梁(板)理论计算,然而由于桩位处的弹性支座的弹性模量与其它部位的不一致,从而增加了计算的难度。实际上,桩顶沉降毕竟是很小的(本例工程实测到自开始建设到建成后两年期间的累积沉降为1.52.0cm之间),而板底土体的压缩性是很大的,而且建设期间荷载是逐步加上去的,底板混凝土会产生徐变,加上土体的固结、蠕动等作用的影响,因此,板底土体的反作用力是很小的。而且我们还可以通过预先将板底很硬的土体翻松的办法使板底土体产生的反力限制在很小的范围内、以简化设计计算。2、无梁楼盖的冲切计算在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应满足混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.5.1的要求；配置箍筋或弯起钢筋的板，应满足混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.5.3的要