关键词：自体抗浮；无梁楼盖；地下车库；结构设计
某市某小区需要建设总面积为9158m2的地下车库，建设过程中，分为一期与二期，一期建设过程中共有五个单体，包含307个车位，车库在设计过程中柱网的规格为8100mm×4350mm与8100mm×8500mm，但施工受到施工期限的制约，传统的施工模式无法满足施工工期的要求，所以结合施工位置相对规整、布局相对均衡的情况，选择自体抗浮无梁楼盖结构进行设计，既能在工期要求之内完成施工，又能有效的降低工程成本支出。
1结构特点分析
所谓的自体抗浮指的是建筑结构用自身重力与地下水带来的向上浮力相抵消，结构施工中不再需要建设抗拔桩进行抵抗浮力。但这种结构只适用在地下向上浮力小的情况，此次施工工程整体结构自重较大，能够为抵抗向上浮力提供有利的支持，所以即使在车库地下位置较深的情况下，也能实现自体抗浮，节省建设抗拔桩的施工成本，提高施工效率。
无梁楼盖是我国建筑行业新研发的建筑结构，由于具备整体性能完善、有效增加净高、建筑空间大等优势在建筑结构设计中被广泛应用。而且无梁楼盖结构在施工中支模相对简单、施工设备操作便捷，能够有效的提升施工效率。所以，在此次地下车库建设中采用这种结构具有较好的经济效益。
2结构设计计算分析
2.1抗浮计算分析
此次工程建设中，地下车库顶板位置处于地下水位以下的位置，所以，在进行抗浮计算过程中，要将地下车库整体看作一个箱体，完全浸没在地下水中，计算中要考虑到水浮力这项不利荷载，慎重选择水位，水位高度应以排水体积的高度为依据，也就是将整个地下车库看作一个箱体，箱体顶部到底部的高度。所以，地下车库的顶板、底板以及找坡层的自重都属于有利荷载部分，能够帮助车库抵消向上浮力；在选择长度过程中，要将车库的面积重力、外挑地板等自重都计算在内，这样才能准确的确定车库的有利荷载。但有利荷载分两部分内容，一部分能够直接抵消向上浮力，所以可以按照实容重进行计算，而在车库外部的的有利荷载未能直接抵扣浮力，所以计算中应按照浮容重进行计算[1]。
自体抗浮结构必须保障自重在大于浮力的状态下，才能保障整体结构的安全性与稳定性，所以，在进行抗浮计算过程中，应合理选择荷载分项系数。根据地基基础建设规范中规定，建筑结构为箱形时，抗浮计算中荷载分项系数最好选择1.0，而在地下结构中，浮力作用的分项系数应选择1.2。结合此次建筑的实际情况，通过验算结构的滑移等参数，荷载分项系数为0.9，而浮力作用系数确定为1.2。
2.2无梁楼盖计算分析
在车库设计过程中，无梁楼盖结构设计计算主要涉及到两项内容：一项是对结构整体空间的分析，另一项是对无梁楼盖本身的计算与分析。所以，通过计算软件能够提高计算的准确性。
在进行结构整体空间计算时，可以使用TAT软件、SATWE软件进行，两种软件建模形式不同，所以在计算上也存在着差异。TAT软件是以板作为结构的简化代替品，进行框架结构建模，从而进行结构计算。所以，必须由人工与软件相互配合建模、计算，计算过程中要先完成基础建模，确定结构的宽度、高度、刚度，然后将框架梁看作成普通梁；做好基础布置后，再利用三维模型分析功能，进行计算，这时可以将模型输入SATWE软件中[2]。在SATWE软件中进行计算时，要注意在实际施工过程中，因荷载问题楼板可能会出现变形的情况，利用弹性模板计算变形量与刚度更能保障计算的准确性。
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在进行楼盖计算过程中，可以利用软件中设计复杂楼板有限元模块进行综合分析，首先在此模块中，通过对模型的综合分析，能够生成计算中的数据内容，然后根据参数定义选择合适的计算条件，但需要注意的是，有限元模块因计算原理中对长度的划分与实际计算中的选择存在一定差异，所以极有可能对结构造成影响[3]。另外，还需要对组成无梁结构的其它构件进行计算，但在计算过程中，对楼板厚度以及实际荷载量必须进行准确的确定，否则构件计算上会出现不准确的问题。同时，支座沉降等数据也需要进行计算，所有参数计算完成后，可以在模型结构中输入，查询计算结果。
2.3裂缝宽度验算分析
在施工过程中，裂缝问题的出现对结构的抗浮能力会造成影响，所以在设计过程中要考虑到结构顶板以及结构侧墙可能出现的裂缝问题，做好验算工作，在不确定的情况下，应按照最大宽度值进行计算。
3节点构造设计分析
3.1板柱节点设计分析
在进行自体抗浮无梁楼盖结构设计过程中，对于板柱节点的设计一直是薄弱环节。而板柱节点在工程运营过程中发挥着重要作用，需要通过板柱集中荷载力，而且力的传输也需要板柱节点做载体，所以板柱节点必须具备较强的抗冲切承载力性能。
为此，在设计过程中要进行精细的验算，首先应计算出柱的轴向力，当其符合要求之后，要考虑楼板厚度、普通柱帽等因素，保障车库的净高能够保障车辆的正常通行。所以，在计算过程中，为了保障能够获取准确的净高，柱帽选择的向上翻起设计模式，这种模式能够全面分析受力情况，尤其是对冲切面的受力情况[4]。确定柱帽的尺寸之后，要对冲切面的承载力进行验算，其中要考虑到抗剪钢筋对抗冲切弹性的影响，从而确定最合适的抗剪钢筋模式，保障尺寸合理，性能最佳。
3.2车库单体设计分析
车库的单体之间必须进行形缝设置，而变形缝可以设计为可拆卸式的防水带能够有效的发挥复合防水作用，提升变形缝的整体防水性能；而且一旦防水带出现问题，还可以修补，使防水带能够充分发挥作用。
3.3楼板开洞节点设计分析
因车库中需要设置通往楼内的楼梯出口，所以必须进行车库顶板开洞，但是由于出口的面积较大，必然会对楼板的荷载造成影响，而且也会使板带之间发生断裂。面对这样的情况，设计人员与专业的技术人员必须深入到施工现场，对洞口设计进行合理的调整，减少洞口的受力，提升洞口的稳定性与安全性。其中在减少洞口受力可以采取将柱帽十字受冲切箍筋替换成梁箍筋的方式。
通过对工程后续跟踪调查了解到，采用自体抗浮无梁楼盖结构进行建筑工程设计，能够有效解决地下建筑结构向上浮力大的问题，而且简化了施工环节，有效的提升了施工效率，节省了施工成本，所以，在满足设计条件的情况下，选择此结构进行建筑结构建设能够获取更多的经济效益。
4结束语
综上所述，因自体抗浮无梁楼盖结构设计适合应用在自重较大的地下结构建设中，所以在工期紧张、施工量较大的过程中，采用这种结构设计，能够有效的简化施工步骤，节约施工成本，减少钢筋等原材料的使用，不仅满足施工质量要求，也有利于提升施工效率，获取更好的效益。为此，建议在相关设计中广泛推广与使用。
参考文献：
[1]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，2016，27（12）
[2]徐冬哲.关于地下室无梁楼盖顶板结构设计的研究[J].建材与装饰，2015，31（16）
[3]胡人尹.建筑地下室底板无梁楼盖设计的分析[J].建筑设计管理，2017，33（7）
[4]潘涛.关于地下室无梁楼盖顶板结构设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016，22（35）
作者简介：
张瑞云，19830803，籍贯：河北沧州，学历：硕士研究生，职称：中级职称，研究方向：建筑结构设计。
论文作者:张瑞云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/29
标签：楼盖论文; 结构论文; 荷载论文; 过程中论文; 结构设计论文; 浮力论文; 车库论文; 《基层建设》2018年第10期论文;