摘要:结合广东省广州市花都区某住宅小区地下室的工程实例,在满足建筑功能使用要求及结构安全的前提下,通过与目前地下室顶板常见的楼盖结构方案比较,地下室采用加腋大板的结构方案可以加大地下室的净空高度,减低地下室的层高,从而降低地下室开挖深度,节约工程造价。
关键词:加腋大板;净空高度
1.前言
随着经济的发展,现在高层建筑规模都比较大,大多数建筑工程都设置地下室,用来做商场,餐厅,车库及设备用房等大空间房屋。地下室工程由于其功能要求要求,柱距较大,结构形式为井字梁、十字梁等梁板结构等等,本文结合江门市某小区三期地下室的工程实例,说明通过采用加腋大板结构方案可以加大地下室净空高度,减低地下室的层高,从而降低地下室开挖深度,节约工程造价。
加腋大板结构就是在现浇混凝土结构的柱网中,仅在设轴网上设置框架梁,而不设置次梁,楼板采用带斜腋的平板所组成的楼盖结构,该结构形式具有构件受力合理,施工方便快捷,室内空间观感舒畅,节约净空的特点。
加腋大板结构适用于承受露面荷载大或是由于防水抗渗要求而需要较侯的楼板的楼盖,对于民用建筑来说,需要较厚楼板的楼盖最典型的部位为厚填土的地下室顶板。此部位的楼板因为楼面填土较厚及有消防车道、消防登高面使得其荷载特别大,其次由于景观、绿化原因而使露天顶板经常与水接触,该处楼板有防水抗渗的要求而需要比较厚的板,同时在人防地下室处无论是在常规武器下还是核武器的作用下,顶板所承受的爆炸等效荷载是非常大的,故板厚自然要大,加上防辐射要求,其板厚都在200mm以上,承受如此大露面荷载的厚板结构,若在柱网中加设任何形式的次梁都无法发挥厚板的固有承载能力,不仅构件受力不合理,而且会造成结构技术经济指标上升,因此,从结构构件受力和经济性方面权衡,厚填土的露天顶板及人防地下室顶板适合采用加腋整体间大板结构。
2.工程概况
本工程位于广东省广州市花都区,该地下室工程为一层地下室,建筑面积为18101.10m2地下室顶板以上由7栋塔楼组成,均为28/33层的高层建筑,地下室为框架-剪力墙结构,地下室顶板作为上部结构的嵌固端。主要作停车库使用,柱距为8.0mx8.0m,层高为3.8m,地下室结构顶板覆土厚度为1.2m,主要为行车,绿化功能。
3.结构分析
3.1结构参数
本工程建筑抗震设防类别为丙类建筑,工程的抗震设防烈度为6度,抗震设计基本地震加速度值0.05g,设计地震分组为第一组,框架抗震等级为二级,剪力墙抗震等级为二级,建筑场地类别Ⅱ类,基本风压值0.45 KN/m2(50年一遇),地面粗糙类别为B类,基础为预应力管桩基础。结构内力计算采用YJK-A软件。地下室梁、板、柱混凝土强度等级为C35.钢筋HRB400级。根据本工程的特点,采用三种不同的结构方案进行对比,最后选取一种比较合理的结构形式。
3.2井字梁结构方案
井字梁结构方案布置如图一所示,主梁采用350x950截面,次梁采用250x600截面,板厚为180mm。
3.3十字梁结构方案
十字梁结构方案布置如图二所示,主梁采用350x950截面,次梁采用250x800截面,板厚为180mm。
3.4加腋大板结构
加腋大板结构方案布置如图三所示,主梁采用300x900截面,加腋长度取值梁中算起1500mm,非加腋部分板厚均为250mm,加腋部分板厚为400mm。
4.方案对比分析
以上三种方案均在相同的参数和荷载下采用YJK-A建筑结构设计软件计算得到:采用井字梁楼盖比采用十字梁楼盖,梁构件配筋差不多,但楼板配筋差别大,十字梁楼盖一般需要在双层双向配筋的基础上附加很大的支座负筋,而井字梁楼盖则几乎是构造配筋,而采用采用加腋大板楼盖大部分构件是按照受力配筋。三个方案含钢量指标,井字梁楼盖最小,十字梁楼盖较最大,加腋大板楼盖居中。但是采用井字梁楼盖,模板工程量较大,模板工程所占的工期也长,而多出的次梁也导致钢筋工班组的工期变长。如今的甲方多半是贷款进行开发,一般一天的贷款利息上万计,因为工期延长导致这种利息费用的增加,也会被计算在内。通过方案数据对比分析,地下室顶板最终采用加腋大板楼盖结构。
5.地下室顶板采用加腋大板结构优势
综上所述,通过实例分析和方案比较可以知道加腋大板有以下优点
5.1施工方便快捷
因为不设置次梁,无论是模板的安装和制作,钢筋的绑扎等工序都省工省料,这是显而易见的,为工程缩短施工工期和节省人工费、材料费提供有利的条件。
5.2室内空间观感舒畅
不难想象,在不设置吊顶的室内上空,即使有水电消防管线的架设,由于不存在次梁,室内空间的感觉的要简洁、清爽的多,这为使用者在视觉观感方面创造良好的空间环境。
5.3结构受力合理
首先对楼板来说,既然楼层需要较厚楼板,为了充分发挥厚板的承载力(强度和刚度),其跨度可尽量的大。如按1/35高跨比设计,则200~250mm厚的板跨可达7.0~8.75m,若在平面外刚度很大的平板中加设任何形式的刺两(单向次梁、十字梁或井字梁等),对于厚板的受力都是无助的。加腋整间大板可以看作双向拱壳空间结构,虽然设计中仍以平面板构件对待,但从外形及受力机理来说,其空间结构作用明显,而空间结构的受力性能是优越于平面构件的,其次对于框架梁来说,整间大板传来的荷载尽管不是均布的,即使是三角形或是梯形荷载,总比布置次梁传来的集中荷载均匀的多,框架梁中的弯矩峰值,前者比后者要小,在框架梁中产生的弯矩分布,前者比后者更均匀,框架梁各截面的性能得到充分的利用,从而发挥了框架梁的承载能力。
5.4经济技术指标较优
从结构受力基本原则衡量,如果结构构件受力合理、截面选取合适、构件内力分布均匀,则技术经济指标较优,加腋整间大板结构的梁板混凝土用量省少,而构件总配筋用量远少于加设次梁的常规结构。
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中国建筑工业出版社
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中国建筑工业出版社
[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中国建筑工业出版社
[4]《混凝土结构》中国建筑工业出版社
论文作者:孙木盛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/9
标签:地下室论文; 结构论文; 顶板论文; 楼盖论文; 荷载论文; 构件论文; 楼板论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;