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摘要：加腋大板充分利用了厚板的承载力及刚度，通过加大支座板厚可减小支座配筋、而跨中板厚不变可减小板自重，弯矩大的位置由厚度大的截面承受，从而充分利用材料强度、减少板砼用量及配筋量；同时双向加腋大板类属于拱壳结构，板周边变形受到约束而产生面内压力，提高了构件的受弯承载力。其具有构件受力合理、经济指标优、施工速度快、空间观感好等优点，近年来在地下室顶板中得到越来越多的推广和应用。
关键词：建筑地下室；顶板结构设计；加腋大板
1加腋大板在地下室顶板中应用的意义
加腋大板是一种受力合理，经济节约的结构形式，它特别适用于荷载较重、柱距较大的地下室结构中。地下室顶板采用加腋大板方案，具有更优越的使用性能。在建筑地下室顶板加腋大板体系结构中，现浇结构柱网内仅设置框架梁，楼板由斜腋形式的平板构成。同时，建筑地下室顶板结构设计期间需依据最大弯矩设置整跨度，导致支座两端的钢筋难以得到充分利用。故为切实提升钢筋利用率，可在原有基础上增加支座受力截面，降低弯矩实际数值，确保顶板质量的不会在原有基础上增大。而顶板加腋大板体系结构的出现就有效缓解了上述问题，经过对顶板加腋大板体系对等截面厚板的运算，在厚板净跨度有效范围进行加腋处理，更好的控制混凝土用量，确保底部钢筋可满足底板压力，节约了更多的钢筋量。不仅如此，在顶板加腋大板体系结构设计中，加腋板面积增大，钢架梁刚度也应随之提升，需相关设计人员深入分析地下室结构中矩形梁配筋及翼缘配筋量，在保障建筑地下室结构稳定的基础上，提高建筑工程整体经济利益。
2加腋大板在地下室应用中的体系结构特征
2.1提升构件受力的合理性
在建筑地下室实际设计期间，相关设计人员应确保楼板厚度满足楼层需求，提升地下室顶部厚板的刚度及强度，将厚板进行最大限度的延伸。顶板加腋大板体系中的整间大板为双向供壳空间结构，相较于其他地下室结构而言，双向供壳空格键结构空间作用力强，外形及受力机理更加明显，大大优于地下室原有平面构件。同时，在建筑地下室框架梁中，顶板加腋大板体系结构整间大板荷载力均衡度高，框架梁弯矩峰值小，使得框架梁截面及其刚性性能够充分的在顶板加腋大板体系结构中展示出来，切实提高了建筑地下室构件的受力合理性。
2.2提高工程施工效率
由于建筑地下室顶板加腋大板体系结构不需要设置其他次梁，实际施工效率明显高于其他结构地下室。在顶板加腋大板体系结构施工过程中，模板制作及安装、钢筋的绑扎等工序更为简单，降低了施工人员工作量及工作难度，有效控制了地下室结构施工与使用期间危险事故的发生概率。而顶板加腋大板体系结构实际施工用料也少于其他结构，对促进建筑地下室工程又好又快的建设进程及经济利益最大化目标的实现具有重要影响。
2.3满足工程经济建设指标
将顶板加腋大板体系结构应用在建筑地下室结构中也可切实满足工程经济建设的指标，促进工程经济利益最大化目标的实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体而言，顶板加腋大板体系结构内各构件分布科学，整板截面选取合理，结构受力效果更为均衡。与地下室常规结构相比，顶板加腋大板体系结构的混凝土用量更小，构件内配筋数量少，大大提升了建筑地下室结构设计期间各资源配置的优化度，帮助建设部门节省下更多的资金。
2.4空间观感强
建筑地下室顶板加腋大板体系结构没有次梁，地下室上空架设的水电消防管线少，因此结构空间观感强，给人的观感体验较为舒适。同时，此种空间结构也会大大提升地下室的通风性，防止空间内潮湿空气较多对结构稳定性造成的不良影响，对提高地下室结构安全具有重要意义。
3加腋大板在地下室顶板应用中的计算方法
3.1设计参数及假定
关于加腋板的设计方法现未有规范做参考及指导，相关的计算软件也仅盈建科（下称YJK）带有相应模块，其余国内外知名软件未提供相应模块。加腋大板的计算一般需采用实体单元建模、利用有限元方法计算分析。本文拟采用有限元计算软件YJK及迈达斯Midas/GEN进行加腋大板的模拟计算及结果对比，以提供较为实用的软件建模计算及设计方法。本文采取地下室顶板常用柱跨（5.6m、8m）及荷载，混凝土强度等级C30，混凝土容重取26kN/m2，框架主梁截面取为400X600、500X700，跨中板厚取为180、200mm，加腋区板厚取为300、400mm（按经验加腋厚度可取0.8~1倍板厚），加腋长度取为1000、1200mm（按经验加腋长度可取4~6倍板厚），采用有限元软件盈建科1.8.2（后简称YJK）及迈达斯Midas/GEN2017（后简称GEN）进行计算及结果对比复核。YJK采用加腋板模块建模：（1）应选用弹性板6并采用有限元导荷方式。有限元导荷将板上荷载不仅传到周边梁墙，也同时传给柱，传给梁墙的不仅有竖向荷载，还有墙的面外弯矩和梁的扭矩；同时使得弹性板参与了恒活竖向荷载计算，又参与了风、地震等水平荷载的计算，计算结果可准确模拟弹性板本身的内力及配筋。板元细分长度设为0.5m，以满足计算精度要求。（2）应考虑梁与弹性板变形协调。弹性板6是壳元模型，既可考虑板的面内变形、又可考虑板的面外变形；勾选梁与弹性板变形协调，方可发挥板的面外刚度的作用，减少梁的受力和配筋；因考虑了板的协调变形，此时梁刚度放大系数取为1.0。GEN及YJK均采用变厚度板设计，即在楼板单元划分时按照加腋部分的厚度确定板单元的厚度，在计算时对加腋板按有限元板计算。
3.2结构设计流程
在建筑地下室顶板加腋大板体系结构设计期间，相关设计人员可通过积分运算的方式，提取到结构内不同截面的聂丽，并依据混凝土结构特征，对地下室各构件的配筋及裂缝参数数据进行严谨的计算。顶板加腋大板体系结构设计流程主要有：第一，依据顶板加腋大板体系结构中梁截面和板截面具体情况，建立起有效的有限元受力模型，并对各构件实际荷载情况进行深入分析；第二，采用建筑结构设计软件建立起顶板加腋大板体系结构截面模型进行的计算；第三，明确顶板加腋大板体系结构内梁腹板所承受的弯矩比例，在弯矩折减过后在进行配筋。针对建筑地下室结构裂缝要求，准确计算出弯矩校核裂缝宽度；第四，利用有限元分析方式，明确计算出顶板加腋大板体系结构的中加腋板配筋量，同时验算出梁翼配筋是否满足地下室结构裂缝控制要求。通过对顶板加腋大板体系结构设计的深入研究，不难发现在地下室结构中使用十字梁或井字梁的造价远高于顶板加腋大板体系结构。
3.3顶板加腋大板体系结构受力情况
由于顶板加腋大板体系结构无法在常规设计软件中分析，因此在计算顶板加腋大板体系受力情况时，就应选择更加先进的设计元件，将CAD平面图例导入到设计软件的设计模型中，通过软件内网格的不断转换形成实体单元，切实提升顶板加腋大板体系结构设计中的精确性。经过分析得出，顶板加腋大板体系结构中变截面范围之内的板面弯矩很大，等截面范围内弯矩较小；顶板加腋大板中翼缘承载了大部分弯矩。顶板加腋大板体系结构柱顶应力较为集中，梁支座钢筋很大，需在实际计算过程中对配筋情况进行合理调整。
结束语
建筑地下室顶板加腋大板体系结构的优化对降低工程造价，提升地下室结构整体稳定性具有重要意义。因此在建筑地下室顶板加腋大板体系结构的实际设计中，相关工作人员就应明确建筑工程实际需求，充分结合其他工程施工图纸内的设计案例，切实提升建顶板加腋大板体系结构稳定性，促进建筑工程经济利益最大化目标的实现。
参考文献：
[1]陆俊虎，马鑫.建筑地下室顶板加腋大板体系结构设计分析[J].建材与装饰，2018(37):78-79.
论文作者:陈波
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/2
标签：顶板论文; 地下室论文; 体系结构论文; 弯矩论文; 结构论文; 截面论文; 建筑论文; 《建筑实践》2019年第9期论文;