广东汤臣建工建筑设计有限公司
摘要：本文主要介绍了采用等代框架计算法进行倒无梁楼盖形式的地下室底板设计。
关键词：倒无梁楼盖形式；等代框架计算法；柱上板带与跨中板带
引言
倒无梁楼盖形式的地下室底板是目前实际工程中采用非常普遍的一种底板结构形式，工程设计中往往采用软件的有限元计算方法?,由于软件的欠缺，有时计算并不能反映结构的实际工作状况，需要手工计算及复核，以下将从荷载取值、内力计算、配筋手法等方面进行阐述。
一、确定荷载
1、明确水头高度h
地下水的设防水位应取建筑物设计使用年限内（包括施工期）可能产生的最高水位，如果岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位时，地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高。
2、有人防时控制荷载的判断
在人防区的地下室底板设计时，需判断底板配筋是由人防组合荷载控制还是由平时水压荷载控制。近似的办法为，由平时水压的控制荷载 [1.35×10×h（水头）-t(底板厚)×25] ×1.15(裂缝调整系数)，与人防控制荷载 [1.2×(10×h（水头）-t(底板厚)×25)+qRF(人防等效静载)]/1.35判断，大者为控制荷载。
二、确定底板厚度
确定底板厚度时一般需考虑如下因素：（1）底板的冲切承载力；（2）底板的抗渗能力
（1）底板的冲切承载力
底板的冲切承载力一般指底板在水压或水压与人防组合荷载作用下，其抵抗冲切破坏的能力，通常由承台或独立基础的冲切控制。冲切锥体的形状通常为从底板底与承台（基础）的交接处沿向墙柱方向的45度线交于底板面。
验算公式为
×系数（详规范），
当有人防时，为×系数（详规范），
其中人防时的，底板的有效高度可取 ，承台(基础)周长-。
荷载(相应位置柱按面积法所占面积-承台(基础)的面积) ×底板
当冲切不满足时，在考虑提高底板厚度前可先考虑适当提高承台(基础)的尺寸，可获得较优的经济指标。
(2)底板的抗渗能力
在确定底板厚度时可将抗渗等级作为衡量其抗渗能力的一个有益的参考。如抗渗等级取P8时，水头与厚度的比值最大可取15。
3、内力及配筋计算
采用等代框架的简化方法计算,其优点为不受各跨跨度的限制，可考虑到大小跨对内力的影响，并对任何位置可只抽出单跨来进行验算。具体步骤如下：
（1）用连续梁模型计算等代框架每米宽度的弯矩平均值
各部位弯曲的计算通式为 ，其中弯曲系数的取值可按附图3。
上述两种情况均需验算柱边截面，计算跨度取两柱边的净距，截面高度为承台高度。考虑到实际相当于变截面梁，需将按等截面梁的计算结果乘以放大系数1.25，
因该截面同时又属于承台，故最终弯矩应为按变截面梁在水压作用下的结果与扣除水浮力后作为承台的所受弯矩的叠加。
长短跨的调整可总结为以下3点原则：
①当某跨小于相邻跨的0.2倍时，较近支座可视为1个支座；
②当相邻跨跨度相差在20%以内时，可视作等跨；
③当某跨与相邻跨跨度之比大于0.2小于0.8时，对邻跨的影响，弯矩增大者乘以1.1，减小者乘以0.9，重复影响者乘以1.33。
（4）配筋计算及裂缝验算
①按上述算得的弯矩对柱上板带各截面进行配筋设计，并按强度计算得到的配筋进行裂缝验算，其中迎水面裂缝限值为0.2mm（保护层厚度为50mm），背水面裂缝限值为0.3mm。一般情况下，迎水面的钢筋均由裂缝控制，根据弯矩大小的不同，可比相应的强度计算配筋增大约20～55％。
②因较大的弯矩主要集中在支座部位，当底板拉通筋按典型中间跨跨中计算配筋及构造最小配筋率两者中的大值配置，较大弯矩的支座和边跨处或局部较大跨度的跨中处设置另加钢筋时，底板可获得较优的经济效益。从底板钢筋抗裂时“宁细勿粗，宁密勿疏”的原则考虑，按经验一般可取拉通筋及另加筋的间距均为150，则有利于底板抗裂。另需注意，另加筋的长度应按以下原则确定：伸出柱帽长度不小于柱帽间净跨的1/4，当另加筋直径较大（如并筋）时，伸出长度不宜小于柱帽间净跨的1/3。
③根据上述第3、（2）点的计算公式，我们知道柱上板带跨中配筋约为支座配筋的1/2，而跨中板带跨中配筋可视为与柱上板带跨中配筋基本相同，跨中板带支座配筋为柱上板带支座配筋的1/3。因此，在计算某跨时，可先行计算柱上板带支座配筋，当支座配筋的另加筋不超过拉通筋时，则其它部位配筋均不需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋时，则需对跨中筋进行计算，以确定是否需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋一倍以上时，除需对跨中进行计算确定另加筋外，还需计算跨中板带支座钢筋的另加筋。当验算竖向荷载作用下的强度时，可通过竖向荷载与水压荷载相对比例的简化方法，判断相应部位是否需设置另加筋。
④当拉通筋为最小配筋率，而边跨支座处所需另加筋太大，直径超过拉通筋直径二级以上时，可采用并筋，或在一个拉通筋间距内放置2根另加筋的办法，以避免发生无法充分发挥较大直径钢筋强度的情形，但注意当采用并筋时，钢筋伸出柱帽的长度不宜小于柱帽间净跨的1/3；当另加筋采用并筋其直径仍超过拉通筋直径二级以上时，则可考虑采用以下3种办法之一，或采用2种或3种办法的组合：a.将局部区域的拉通筋加大，与其余区域拉通筋搭接连接，从而减少另加筋直径；b.将柱上板带与跨中板带的弯矩分配比例从3:1调整为2:1；c. 将支座弯矩下调10%～15%，相应提高跨中正弯矩。
论文作者:谢卓龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签：底板论文; 支座论文; 弯矩论文; 荷载论文; 人防论文; 截面论文; 水压论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;