摘要：随着经济的发展，房地产市场竞争激烈。桩承台加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展而形成的一种新的基础形式，由于其传力简单、明确及费用较低，因此在工程中应用相当普遍。本文通过一个地下室底板结构分析与设计工程实例，介绍桩基础加防水板在地下室底板设计中应用。论述借助了YJK-F模块-防水板抗浮等计算。
关键词：地下室底板防水板；盈建科；YJK；有限元
1.前言
无梁楼盖与一般肋梁楼盖的主要区别是楼面荷载由板通过柱直接传给基础。这种结构传力简捷，而且增大了楼层净空。但由于没有主梁和次梁，钢筋混凝土板直接支承在柱上，因而楼板的厚度较大。无梁楼盖可以分无柱帽和有柱帽两类。楼面荷载较大时，必须采用有柱帽的无梁楼盖，以提高楼板承载能力和刚度，以免楼板太厚。无梁楼盖楼板可分为平板式和双向密肋式。本文主要针对地下室底板无梁防水板的设计，结合结构设计软件YJK-F防水板抗浮设计，谈谈一个工程实例的设计过程。
2.计算模型
防水板下一般都设置软垫层，这也是防水板和普通筏板最显著的区别。因此，防水板只承担本身自重、覆土重、附加面荷载及水浮力，不承担任何上部结构的荷载，且无需验算地基承载力。程序假定底层柱、墙、独立基础作为板的固定支座，采用“倒楼盖模型”计算防水板的内力和挠度。水浮力按设计水位与基底标高确定。与普通筏板中的梁不同，程序采用“普通梁单元”（考虑剪切）模拟地基梁对防水板的加强作用。
3.工程概况
本工程位于广东省江门市，该地下室工程为二层地下室，建筑面积为16581.8m2塔楼均为31层的高层建筑，地下室为框架-剪力墙结构，地下室底板作为上部结构的嵌固端。负一层和负二层为地下室层高3.4m，一层为商业层高分别6.0m，二~三十一层为住宅层高为3.0m.建筑合理使用年限50年，建筑高度为93.000m。抗震设防烈度七度。主楼采用管桩桩筏基础，纯地下室部分采用预应力管桩抗拔兼抗压。地下室长约190.9m，宽约89.8m，地下室底板标高-0.600，抗浮设防水位为-0.500m，防水板板厚500mm，板底水P=10x7.3-25x0.5=65.5kPa纯地下室柱网主要为8.1mx8.1m。防水板板底为粘土，且软弱下卧层。采用C35（P6）混凝土，HRB400级钢筋。建筑剖面详述图1，底板结构平面图详图2.基础采用桩基础加防水板。采用YJK-F进行计算。
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4.结构分析
4.1YJK-F基础建模操作步骤
（1）YJK-A输入地下室模型，除地下室底板外按实际输入，其他他计算参数和层高准确输入。用筏板模拟防水板建模，因为防水板只有当没有局部抗浮问题时（当上部结构能压住地下室情况），筏板模拟防水板什么情况下都能使用，因此选择筏板模拟防水板。
（2）在YJK-F的[重新读取]中读取荷载，[荷载-荷载组合]中确定组合准确性，[选当前桩]中输入500预应力桩，[人工布置]添加桩基承2750mmx2516mmx1200mm，兼作无梁防水板柱帽。塔楼基础按实际布置桩基承台，再布置筏板模拟防水板板厚500mm，荷载按实际输入。布置好桩承台加防水板注意承台标高和防水板标高按实际标高输入，防止防水板与桩承台没法传力。
（3）在YJK-F中[参数设置-桩筏筏板弹性地基梁计算参数]设置计算方法为：弹性地基梁板法；上部结构刚度：不考虑（当为筏板基础时，当配筋过大时可以考虑）；基床反力系数[kN/m3]为0（当为防水板用筏板模拟时，基床反应为0）；网格划分控制长度为1m；[参数设置-水浮力，人防，荷载组合表]填写历史最低水位为：-0.5m（实际抗浮水位）和历史最高水位为：-0.5m（实际抗浮水位），勾选底板抗浮验算和勾选基础本组合高水归并。修改非线性高水位组合系数为1.05.[参数设置-材料表]修改筏板的底板保护层厚度为50mm和相应修改混凝土强度和钢筋强度。
4.2YJK-F基础计算及结果输出
（1）YJK-F中按下[生成数据]，[板面荷载]中输入实际工程荷载布置。并校核荷载准确性。[计算选项]高级选项-承台/独基设计中两桩承台设计按“纵筋+箍筋”方式配筋。按下[计算分析]等计算结束。
（2）YJK-F中[计算简图]查看承台的厚度、长度、宽度和材料，筏板的厚度和材料，桩的桩经、竖向承载力特征值和抗拔承载力特征值和桩的刚度，以上信息是否准确无误。
（3）YJK-F中[筏板分区]中快速输入地下室复杂多变荷载输入，但这个功能与[板面荷载]一样效果，设计师自己选择荷载输入方式。[筏板分区]的使用方法如果下：添加板区名称填写名称，然后再修改计算参数中基床系数、覆土重、板面恒载、板面活载、底板人防荷载、水浮力-历吏最底、水浮力-历吏最高和承载力。
（4）YJK-F中[桩板力]中标准组合查看当前组合为1.0恒-1.05浮（高）查看桩是否满足抗拔要求，当不满足时重新布置不满足的承台。[地基土/桩承载力验算]中查看桩承载力验算分别查看竖向承载力（非地震组合）、竖向承载力（地震组合）
和抗拔承载力，再分析计算结果是否满足抗压承载力和抗拔承载力。当不满足时重新布置桩承台。[文本结果]中平衡校核中查看上部荷载是否有漏和抗浮稳定性验算中查看是否抗浮稳定安全系数。
（5）YJK-F中[冲剪局压]独基、条基、承台中分别查看冲切比值不能超过1、受剪比值不能超过1和局部受压比值不能超过1的结果，当不满足时修改承台尺寸和承台高度。
（6）YJK-F中[基础配筋]配筋绘图内容的面积查看有限元分析结果X向顶筋、Y向顶筋、X向底筋、Y向底筋的面积。要注意有些不是正交的板需要指定配筋方向角度，再重新计算筏板配筋。当有配筋异常时，可以查看[基础沉降-三维位移]变形图，配筋异常是否因为变型不协调造成。
5.结束语
（1）根据水浮力大小合理选择防水板的厚度，注意最小配筋率满足和人防区的配筋率0.25的满足。迎水面的钢筋保护层不少于50mm，裂缝应满足0.2.
（2）地下室底板防水板应满足防水、抗渗要求，应设计防水混凝土。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2016）中国建筑工业出版社
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016）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
[5]《基础设计软件YJK-F用户手册及技术条件》北京盈建科股份有限公司
论文作者:叶柏均
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：荷载论文; 地下室论文; 底板论文; 承载力论文; 组合论文; 基础论文; 楼盖论文; 《基层建设》2019年第31期论文;