（上海浦东千顺建筑设计有限公司 上海 201499）
【摘 要】本文结合规范和工程实例，总结地下室底板无梁楼盖设计的一般步骤及需要注意的几点问题。
【关键词】地下室底板；无梁楼盖 浮力；沉降附加应力
【中图分类号】TU470 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）04-0255-01
1.前言
当前社会城市化进程不断加快，人和土地的矛盾越来越突出，城市地下空间的开发和利用已成为解决城市用地不足、交通拥挤、环境污染、人防抗灾等问题的重要途径。在地下水位较高的沿海地区，地下室底板经常承受水浮力作用，结构设计一般采用整体筏板基础或桩基承台加防水板。后一种也就是结构设计常用的无梁楼盖板柱结构体系，水浮力和沉降附加应力直接由底板传给柱下基础。无梁楼盖的特点是板厚较厚，自重较大，有利于提高结构的抗浮能力。在施工方面，有省砖模、方便建筑防水层施工，钢筋绑扎方便等优点。因此，无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛，本文主要通过采用PKPM结构设计软件，结合自己的工程设计经验，探讨地下室底板无梁楼盖的设计。
2.工程实例：
2.1 工程概况
某工程位于上海市闵行区，地上五层商业楼，地下一层车库，框架结构，柱网尺寸，室外地面标高-0.300m，地下室底板建筑板面标高-4.000m（建筑面层厚250mm），地下水位在室外地面以下0.500m~1.500m之间变化。
根据相关规范及工程实际情况，底板厚度暂定为400mm，混凝土强度等级C35，防水抗渗等级P6。
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2.2 底板荷载计算
（1）计算重力控制的工况（低水位）
恒载：底板自重
面层自重
活载：客车停车库4
水浮力
恒载控制作用：
活载控制作用：
（2）计算水浮力控制的工况（高水位）
恒载：底板自重
面层自重
活载：水浮力
恒载控制作用：
活载控制作用：
结论：地下水位在室外地面以下0.500m~1.500m之间变化时，底板承受的水浮力在抵消底板自重后仍有很大富余。抵消自重后的水浮力分别为-13.5（低水位），-23.5（高水位）。所以只需要对高水位下底板受力进行分析即可。
（3）沉降附加应力计算
在上部荷载作用下，桩基础会产生一定的沉降量，因为地下室底板与承台浇筑在一起，不可避免的会带动地下室底板下沉，那么地下室底板除了水浮力外，还会承受一个底板下土层的反作用力。假设这个作用在底板上的力为Q（），以下将对此Q值的具体取值进行计算。
本工程经计算比较选用直径500mm管桩,桩长29m，单桩承载力为1000kN，经过PKPM软件JCCAD模块计算，某典型中柱计算结果为5桩矩形承台，平面尺寸，高度1m，读取荷载为标准组合4677kN，准永久组合4148kN。因为承台与底板现浇为一个整体，最终桩基沉降与底板沉降应该一致（此处忽略承台及底板的受力变形，计算出的Q值偏保守）。承台受力为，底板受力为Q（）。根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 (5.5.6)及《建筑地基基础设计规范》GB50017-2011 (5.3.5)。
计算得：在时，桩基沉降与底板沉降相同。
1.3 倒楼盖法对底板进行计算分析
采用PKPM中SATEWE和SLABCAD模块对地下室底板进行有限元分析计算。
（1）PMCAD结构建模，柱网尺寸按上部结构，柱尺寸，楼板厚度为400mm，楼板恒荷载为（由沉降附加应力扣除底板及面层自重计算得出，模型中不要勾选“自动计算楼板自重”），活载为（高水位工况下水浮力）。此步骤需注意在框架柱之间应拉结虚梁。这里布置虚梁的目的有二：一是为了SATWE软件在接力PMCAD的前处理过程中能够自动读取楼板的外边界信息；二是为了辅助弹性楼板单元的划分。此虚梁是不参与结构的整体分析的。
（2）在SATEWE软件对无梁楼盖结构进行三维整体分析计算过程中，为了正确分析该结构，应将无梁楼盖的楼板定义为弹性楼板6。在内力计算中还应选择“总刚分析方法”进行分析计算。
（3）无梁楼盖的整体分析计算完成后，我们可以利用PKPM软件中的“复杂楼板分析与计算”SLABCAD模块进行楼盖的分析计算。 首先点取“楼板数据生成及预应力信息输入”菜单来生成有关的计算数据，并将相应的计算条件及计算参数进行定义。此时必须注意的是：（1）由于有限元的计算原理所致，对于楼板的有限元划分长度不一样可能会对计算结果的精度产生一定的影响。（2）需要在柱位置处布置柱帽用于模拟承台的作用，本工程中柱帽尺寸，柱帽高度1m。
（4）运行“楼板分析与配筋设计”菜单进行计算。对无梁楼盖的计算内容主要包括楼板的内力、位移、配筋计算及板的冲切验算等。计算完毕后再通过“分析结果图形显示”菜单查询计算结果。
经计算，本工程楼板选用HRB400钢筋d16@100双层双向布置可满足计算及相应规范要求。
此时，还应复核柱帽处配筋，将其与承台计算配筋比较，取大值。
3.结语
本文根据笔者多年建筑结构设计的相关经验，以工程实例为研究对象，总结分析了地下室底板设计的一般过程和需要注意的几点问题，以期为从事建筑结构设计的同行提供借鉴。
参考文献
[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008.
[2]《建筑地基基础设计规范》GB50017-2011.
论文作者:付鑫鑫
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/19
标签：底板论文; 楼盖论文; 楼板论文; 浮力论文; 地下室论文; 自重论文; 桩基论文; 《建筑知识》2017年4期论文;