摘要：设置地下室可以减轻结构自重，增大建筑使用空间，对抗震较为有利。针对地下室顶板楼盖的选型，关系到整个地下室设计的重点，同时也是一大设计工作的难点，本文结合地下室结构设计的特点，对其顶板楼盖结构选型设计进行了简要分析和讨论，希望可以促进地下室设计和施工水平的不断提高。
关键词：地下室；顶板楼盖；结构选型；设计；
0前言
伴随着我国房地产行业的迅猛发展，在房屋建筑中，越来越多的地下室工程得到应用，地下室的结构设计已经成为了房间设计中的重要组成部分，发挥着非常重要的作用。但是，由于地下室设计自身的特点以及结构功能性的不同标准，相关工作存在着一定的特殊性，例如，在地下室顶板楼盖设计中，需要从其荷载情况，对顶板的承载能力进行充分考虑，还需要在保证工程施工进度和施工成本的前提下，适当提升顶板楼盖的防渗和抗裂性能。在建造实践的地下室顶板的楼盖设计之中，涉及到建筑方案和结构方案的有机结合。要求对结构选型进行多方面的考虑，同时深入力学分析。合理的结构选型和设计，需要设计工作的使用功能性以及结构可靠性等前提基础之上兼顾经济合理指标，以进一步满足业主的需要。在设计工作实践中，设计师应对各种不同结构方案进行合理的分析，力求做到最优。
1地下室结构设计的特点
（1）结构荷载大：地下室基础取代了传统的基础形式，其顶板所承受的荷载相对较大，为了保证顶板的稳定性和安全性，一般覆盖有较厚实的土层；（2）柱网间距大：通常来讲，地下室柱网间距多在8-9m之间，部分可以达到10m以上，对于每一根柱体的承载能力有着较高的要求；（3）受专业空间要求限制：与地面建筑相比，地下是的层高相对较小，为了保证建筑整体的稳定，有着非常严格的控制，当地下室顶板梁截面高度较大时，如果加上设备和管道高度，则地下室的净高很可能会无法满足建筑专业要求，影响建筑的整体质量。
2地下室顶板楼盖结构选型设计及优化地下室设计
在住宅设计中占据了相当大的成本比重，因此在工作中，考虑到设计施工单位的经费开支问题以及外界因素的影响，需要加强对于经济成本的管控。从目前来看，在地下室顶板楼盖设计中，设计方案和结构类型是多种多样的，包括十字梁、井字梁、单向顶板楼盖设计以及无梁顶板楼盖等，相关人员进行进行设计的过程中，应该从工程的实际需要，结合成本造价、工艺技术、施工环境等各方面的要求，对方案进行合理选择。而且，最优设计方案并不是一成不变的，关键在于对各种设计方案的对比和分析。例如，在地下室顶板楼盖主梁高度适中，同时能够满足设计环境要求的条件下，相比于井字梁，十字梁方案的经济性更好；而如果顶板楼盖对于承载能力的要求较高，并且允许适当降低地下室梁柱设计高度，则采用井字梁方案能够有效节约设计方面的成本开支，减少施工难度。一般情况下，当地下室自身承受的建筑荷载较大时，井字梁时最佳的结构类型，不过在实际工程设计中，需要结合地下室的各种功能需求以及板厚标准等，对荷载情况和顶板刘改的结构特征进行综合分析，选择最佳的结构类型。
在地下室顶板结构选型的过程中，应该首先考虑基础的埋设深度，以及地下室的功能性需求，尽量设计较浅埋置深度，这样，一方面可以降低施工过程中土方施工的工程量和成本，全面降低地下室顶板楼盖对于外侧土墙的压力，另一方面，在一些相对特殊的区域，如沿海地区，地下室顶板楼盖采用较浅的埋置深度，能够降低由于水质而产生的浮力，节约设计与施工成本，同时避免地下室渗漏问题。不仅如此，在对地下室顶板楼盖结构进行设计时，还可以充分利用底层及底板厚度较大的特征，从实际情况出发，选择筏板或者无梁式顶板楼盖结构，作为地下室的基础。最后，在实际设计工作中，还需要采取切实可行的措施，在尽量不增加成本造价的情况下，适当增加地下室的净高度空间，实现对顶板楼盖结构的优化和改良，全面降低地下室埋置深度。例如，可以采用结构找坡的设计类型，或者在顶板主梁部位增设腋梁等措施，增强处理水准，确保地下室顶板楼盖结构的合理性和可靠性。
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传统十字梁板结构，裙楼部分有覆土防水要求，最少厚度250mm，跨度只有4米，厚跨比只有1/16，也要满足最小配筋率0.25%要求。板的利用率太低且太费模板，经济性太差。大板结构，只设框架主梁，不设次梁，跨度在8~9米。板厚利用率高。模板量比传统梁板结构省，比无梁楼盖高。但安全度较无梁楼盖高，无梁楼盖万一使用超荷载（地下室顶板常有重型车辆拉泥土回填），柱头冲切破坏后，整块无梁板就会倒塌。造成致命的无可挽回的损失。无梁板盖经济性最好，省模板，地下室最为美观。但缺点也同时存在。缺点同第2点。
3无梁楼盖顶板的结构设计
（1）常用计算方法经验系数法。经验系数法是地下室无梁楼盖中的顶板结构计算方式中常见的一种方法。结合本人在设计中经验，设计师可根据经验直接手算，应用情况十分广泛。应当注意的是，经验系数法是在试验研究和经验上总结提出的，适用于比较规则的结构，同时要注意在进行经验系数法的计算时其中的假定：长边和短边之比不超过1.5；每个方向上至少有3个以上连续跨；同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不超过1.2；活荷载为均布荷载等。等代框架法。等代框架法属于一种类似于手工计算法。主要原理为：沿着纵、横两个方向合理划分其为纵横向等代框架；采用拟梁法分别对其进行相关计算。同时，设计师应该对其适用的条件和范围要有清晰的认识，注意以下事项：适用于任一区格长跨与短跨比不超过2楼板计算；在进行相关计算时，高度关注自重对内力的影响，综合考虑活荷载的不利布置影响。有限元法。在采用有限元方法进行相关的计算和分析时，需要依据无梁楼盖的柱上板带、跨中板带、柱帽的平面尺寸，先将结构划分单元，确定好与实际情况相符的边界条件之后，采用一定的本构关系与边界条件相协调进行模拟，最后对结构内力进行计算。常采用SLBACAD模块、SPA2000和佳构等程序进行无梁楼盖相关分析和计算。
（2）楼板尺寸设计设计师在进行设计时应结合规范要求进行把控，在《钢筋混凝土升板结构技术规范》等规范中，明确规定了无梁楼板厚的取值。对于一般的室内停车与办公餐饮等功能房间的非预应力有托板楼板，其板厚应当不小于长跨跨度的1/35。此外，当一些板上有覆土或是其他较重荷载时，可适当增加实际板厚。合理的设计与无梁楼板相连的柱帽，一定程度上可以减小楼板的计算跨度，并且还可确保柱对顶板的冲切影响，对于柱帽的取值，应当通过顶板配筋、柱对顶板的冲切等各方面因素共同确定。矩形柱帽由于施工较为便利的特点、配筋计算简便优势等获得了相对广泛的应用。
在工程实践中，需要加强对于各种结构方案的对比分析，结合地下室设计方案和施工的具体情况，从多种结构方案中，选择最佳的方案，以保证地下室工程的施工质量。通常来讲，单向梁的设计形式在层数高度和整体高度方面并不具备相应的优势，尤其是在一些特殊区域，地下室所处的基层地质条件较差，地下水位较高，单向梁的结构形式存在着一定的缺陷和弊端，则应该在地下室顶板楼盖上增加腋框架，采用井字梁设计结构，以强化整体结构的稳定性和可靠性。对于独立类型的地下室，由于其上部并不存在加固设计，因此采用无梁顶板楼盖，在地下室净空间方面有着巨大的优势，同时便于施工和管理。
4结束语
在地下室顶板楼盖施工和设计的过程之中，结构类型的丰富多样性使得设计师更加有条件进行优化设计。、在建筑地下室顶板楼盖设计中，其结构类型是多种多样的，设计方案存在着很大的差异性，相关技术人员应该结合地下室功能要求和施工质量标准，切实做好地下室顶板楼盖结构选型设计工作，选择最佳的设计形式，提升地下室整体设计水准，增强设计的经济性和可靠性。本文介绍地下室楼盖的特点，总结了力求顶板结构设计最优的几点建议，探讨了常用计算无梁楼盖顶板的结构设计的方法和楼板尺寸设计，以便供设计人员参考。
参考文献：
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[3]黄建彬.关于地下室无梁楼盖顶板结构设计研究[J].建材与装饰,2016,12:98-99.
论文作者:钟文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/24
标签：顶板论文; 地下室论文; 楼盖论文; 结构论文; 荷载论文; 楼板论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第24期论文;