摘要：随着建筑业和经济的快速发展，无梁楼盖已广泛应用于大型商场、写字楼、住宅小区等高层建筑地下室，本文主要讨论无梁楼盖结构设计中常用的计算方法及构造要点。
关键词：地下室；无梁楼盖；结构设计；
1无梁楼盖的特点
无梁楼盖是一种不设梁的双向受力板柱结构体系，板面荷载直接传至柱，结构简单，传力路径简洁，楼层净空较大，对于地下室来说，更是大大节省了挖土深度，缩短施工周期。但楼盖板厚较肋梁楼盖更厚，为使板与柱整体连接，增强楼面刚度，并减小板的计算跨度和冲切力，一般在柱顶设置柱帽。与有梁楼盖相比，由于没有梁的存在，板底平整，施工支模简单，绑扎钢筋方便，能提供较大的建筑净空，便于设备管道的布置与安装，降低了所需要的建筑层高，进而减小基础埋深、基坑支护及降排水的费用。从受力特点来看，无梁楼盖的抗弯刚度较小，柱上板带的内力要远大于跨中板带，柱周边的应力高度集中，板与柱连接部位的破坏形式为脆性的冲切破坏。用于地下室时，由于顶板受力很大，为提高板的受压能力、刚度和抗冲切能力，一般会在柱顶部设置柱帽和托板来减小板跨，增加柱对板的支托面积。将无梁楼盖运用于地下室，可有效降低地下室层高，从而减少地下室总埋深。从使用效果来看，可增加地下室的有效使用面积，节约通风设备和长期供电的投入。就结构成本而言，可降低基坑支护费用，减少基坑土方开挖量，节约地下室竖向构件的材料用量。
2无梁楼盖结构形式的选择
传统的无梁楼盖为等厚度无梁楼盖，随着技术的进步，出现了柱上板带厚于其他部位的不等厚无梁楼盖。无梁楼盖按是否设置柱帽，可以分为不设柱帽、设锥形柱帽和设方形柱帽三种形式。根据刚度原理，柱上板带刚度大于其余部位有利于荷载的传递，因此，从受力合理性来看，不等厚无梁楼盖优于等厚度无梁楼盖。必须指出的是，不等厚无梁楼盖可能因构造的需要，其用钢量略大于等厚度无梁楼盖，但其受力合理、自重较轻，所以仍然建议优先选择不等厚无梁楼盖。无梁楼盖是否设置柱帽，主要取决于柱上板带的厚度是否满足抗冲切的要求。如果厚度合适，且不需要配置或仅需配置少量抗冲切箍筋就能满足要求时，则不设柱帽；否则需要设柱帽。如果仅仅需要提高板抗冲切能力，则需要设置锥形柱帽。如果既要提高板抗冲切能力，又要改善柱上板带受力状态，则需要设置方形柱帽。
3无梁楼盖计算方法的确定
3.1 经验系数法
经验系数法是在试验研究与实践经验的基础上给出两个方向截面总弯矩的分配系数，在计算出截面总弯矩后，再将其分配给柱上板带（ZSB）和跨中板带（KZB），计算过程简捷方便，故被设计人员广泛采用，但需符合下列条件：（1）每个方向至少有三个连续跨；（2）同一方向上的最大跨与最小跨之比不大于 1.2，且两端跨不大于相邻的内跨；（3）任意一区格内长跨与短跨之比不大于 1.5；（4）可变荷载与永久荷载的比值不大于 3.0；（5）该楼盖的结构体系中应具有抗侧力支撑或剪力墙。
3.2有限元模型计算法
构划分为众多细小单元，然后采用一定的本构关系和边界条件模拟受力过程，最后计算结构的内力。这种方法适用范围广，限制性条件少。在实际工程中多采用 Slab CAD 软件进行计算分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在使用 Slab CAD 软件时，应该注意点选弹性板，计算真实模拟板在平面内外的刚度，使计算结果更贴近实际。在后期查看节点内力和配筋时，由于 Slab CAD 软件在分析和计算时考虑了柱子的刚度，导致计算结果中柱子附近的内力远远偏大，使得柱子中心处内力和配筋远远多于实际工程需求。所以在实际配筋时，应取这些内部的节点和相邻节点，按插入法算出柱边的内力，然后进行配筋。
3.3等代框架法
等代框架法主要原理为：沿着纵、横两个方向合理划分其为纵横向等代框架，采用拟梁法对其进行计算。在竖向荷载作用时，取板跨中心线间的距离作为等代框架梁的宽度，板厚作为等代框架梁的高度，柱距减去三分之二的柱帽顶部宽度作为等代框架梁的跨度。需注意的是区格的长跨与短跨之比不大于2的情况下方可采用等代框架法。
4地下室结构设计要点
4.1平面设计
在地下室的设计中通常会设计采光通风井，还要注意采光通风井的外壁要与顶板整体保证足够的距离，以免破坏地下室的稳定性。因整体建筑的建造需求，在地下室的施工建造过程中非常普遍的会出现超长现象，有时都会超过40米到60米，这样的加长的结构尺寸，当受到外界环境影响时易出现裂缝等影响强度的问题，因此在设计时要采取高效的防裂缝设计。可通过以下方法开展设计：安设伸缩后浇带，在地下室超长时，所安设的后浇带的尺寸要结合实际的钢筋搭接情况及操作空间进行合理设定；将微膨胀剂掺入混凝土中；分割地下结构等等。建筑工程地下室结构在进行最初的平面设计时，要全面考虑到建筑的人防要求，要结合其最终用途及使用要求做出合理的安全防水通道设计，并综合排风、通风及力求采光等相关专业条件进行科学的设计。
4.2结构设计要点
地下室无梁楼盖体系已广泛应用于民用建筑，但设计人员在设计过程中仍需注意以下几点：（1）地下室顶板常作为上部结构的嵌固端，在此类情况下，地下室在地上结构相关范围的顶板不应采用无梁楼盖形式。（2）抗震设防烈度为8度时，宜采用有托板或有柱帽的板柱节点。（3）板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算，应计入不平衡弯矩引起的冲切。（4）无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁；地下室无梁楼盖周边（即外墙）应设置暗圈梁。
5结语
无梁楼盖结构相对框架梁板结构，减少了结构构件占用的空间，充分利用了净空，在净高相同的条件下，可减少地下室的埋深，相应减少了土方开挖量、施工抽水及周边围护费，同时减少了竖向构件的工程量，从而得到较好的经济效益。由于采用无梁楼盖，不仅使模板工程及施工工序简化，而且便于空调及照明消防等管道的布置，装修也大大简化。无梁楼盖是地下室结构中常用的体系，具有经济合理，施工方便的优点。结构设计人员不但要学会软件计算，还要懂得软件计算参数的设置，更要理解等代框架法等手算的内涵，然后结合国内的具体情况，将所学内容灵活运用到地下室无梁楼盖顶板结构设计中。
参考文献
[1]于振洲等. 地下车库无梁楼盖结构设计技术措施.北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]朱炳寅.无梁楼盖的计算方法分析和思考[J].建筑结构，2012.
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.
论文作者:蒋卫卫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：楼盖论文; 地下室论文; 结构论文; 刚度论文; 顶板论文; 框架论文; 荷载论文; 《基层建设》2017年第10期论文;