摘要：针对建筑工程中的地下室设计工作而言，采用无梁楼盖结构需要重点掌握具体形式以及相关的计算方式，才可以在地下室的实际设计工作中设计出良好的结构。下文结合地下室的情况做出详细分析。
关键词：建筑工程；无梁楼盖结构设计；要点；研究
随着建筑工程不断发展，同时建设技术也得到极大提升，尤其是地下室建设方面其结构采用的是无梁楼盖方式，取得良好的效果，因此，在实际运用方面逐渐得到推广。从当前建筑工程地下室建设情况可知，基本采用的是多层地下室，而无梁楼盖的结构设计方式为人们带来综合的效益。下文首先分析无梁楼盖所具有的特点，然而结合地下室建设情况分析此结构形式以及相关的计算方法，希望可以对地下室建设提供良好的参考资料。
一、分析无梁楼盖所具有的特征
在地下室建设中采用的是无梁楼盖的结构，这一结构主要采用的是双向受力板柱，在无梁楼板中通过四点支承的双向板建设地下室。根据研究表明，地下室建设中采用无梁楼板盖的结构在开裂前其工作状态是弹性的[1]，而随着荷载不断增加会出现裂缝，此位置首先发生在柱帽的顶部，然后在跨中的中部大约1/3处，最后成批在板底中出现裂缝一直到柱帽顶部以及柱列轴线的板顶以及跨中板底，此时，由于钢筋受拉而出现屈服，此时混凝土就能够极限压应变，而且楼板也随之会出现较大的破坏。运用无梁楼盖的结构设计地下室，能够有效地降低地下室所需要的层高，同时也可以尽量减少地下室建设中的总埋深[2]。除此之外，从具体的运用效果角度分析，采用此结构还可以增加地下室使用面积，而且还可以节约地下室建设中的通风设备以及长期供电所需要的投入。再从结构成本角度分析，采用此结构能够在建设中减少基坑支护的费用支出，即基坑土方的开挖量比较少，而且在地下室建设中还可以通过竖向构件作为材料。在当前的地下室建设中逐渐大规模采取无梁楼盖的设计结构。
二、分析无梁楼盖的结构具体形式
之前采用传统无梁楼盖的方式建设地下室，无梁楼盖主要的形式是等同的，随着建筑技术进一步发展，在柱上板带厚以及其他部位都采用的是不等厚的无梁楼盖。根据无梁楼盖设置柱帽与否的情况，可以将其分为三种不同的类型，第一种是不设柱帽，第二种是设锥形的柱帽，第三种是设方形的柱帽。根据地下室建设所采用的刚度原理可知，柱上板的带刚度在大于其余他部位的情况下，则可以在传递荷载下而发挥积极作用[3]，所以从受力的合理性角度分析，不等厚的无梁楼盖运用在地下室建设中的效果比等厚度的无梁楼盖好。但是需要注意的是不等厚的无梁楼盖会因为构造实际要求而需要大量的钢量，然而在受力合理情况下，其自重的情况也比较轻，因此，地下室建设还是会优先选用不等厚的无梁楼盖形式。在实际的建设中，无梁楼盖对于设置柱帽的情景，则主要参考柱上板带实际厚度情况进行分析，即能够掌握抗冲切实际的要求。如厚度情况比较合适的情况，则不需要增加相关的配置或者只需要采用较少的抗冲切箍筋就可以满足要求，此时就不需要设柱帽；反之在地下室建设中就需要设柱帽。如为了能够充分提升板的抗冲切能力，此时可以设计锥形柱帽[4]。在地下室建设方面，如需要改善实际柱上板带的受力状态，同时又需要提升板的抗冲切能力，此时可以设置方形的柱帽。
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三、分析无梁楼盖的计算方式
通常情况下，地下室建设采用无梁楼盖形式，需要计算一些相关的结构设计情况，主要的方法有如下三种，第一种是经验系数法，这种计算主要是从两个方向计算截面的总弯矩，然后再把截面的总弯矩参照经验系数实施分配在同一方向跨中板带以及柱上板带；第二种是等代框架法，此方式主要沿纵以及横柱列的方向而进行划分，视为纵向与横向的等代框架，分别计算以及分析；第三种是有限元法，此方法需要将结构进行细分为众多的细小单元[5]，并通过一定本构关系以及边界条件进行模拟受力的实际过程，然后计算出对应结构内力。下文结合地下室的工况做出具体分析。
（一）地下室作为车库的情况
将地下室作为普通车库，在厚覆土的顶板是1.5，核六级是人防顶板，标准柱网中无梁楼盖结构是8.4×8.4m计算，同时和典型的单元计算情况开展工作，即每延的实际米则可以计算出具体的弯矩，其中厚覆土的顶板是1.5和核六级的人防顶板作为主要的承受作用，因此，采用1.5m的厚覆土顶板实施比较分析。将地下室作为普通车库，其需要的是经验系数法中总的弯矩为245.40kN'm），需要小于地下室建筑中有限元法的总弯矩（为294.0kN'm）， 此结构的安全性不佳；此外，等代框架法中总的弯矩是290.50kN'm，这与有限元法总的弯矩（即294.8kN'm）是相当的，同时柱上板中带跨的弯矩是57.3kN'm，而跨中板的带跨弯矩是46.80kN'm，总体情况和有限元法中总的弯矩（59.1kN'm）；47.4kN'm））差异不大。然而柱上板带的支座中，其弯矩是139.70kN'm），总体情况比有限元法的总弯矩小，为了能够提升安全性，在设计过程中需要修正其系数，即为1.1左右。
（二）结构设计情况
1.5m的厚覆土顶板结合经验系数法中总的弯矩（即839.49 kN'm）、有限元法中总的弯矩（即840.2 kN'm）差异不大，然而将其分配至各个部位中可知，弯矩（其中柱上板带以及跨中弯矩是150.7 kN'm ，而支座的弯矩是419.6 kN'm；此外，跨中板带以及跨中弯矩是125.8 kN'm，而支座的矩是142.6 kN'm），参照的有限元法中总的弯矩（其中柱上板带以及跨中弯矩是208 kN'm，而支座的弯矩是328 kN'm；其中跨中板带和跨中的弯矩是166 kN'm，而支座的弯矩是134 kN'm），通过对应比较可知，二者之间的对应关系不明显。在等代框架法中，柱上板带的跨中弯矩是198.0 kN'm，而跨中板带是162.0 kN'm，而在有限元法中，总的弯矩分别是209.2 kN'm和167.1 kN'm,通过对比可知差异不大。柱上板带中的支座弯矩（为477.0 kN'm）、跨中板带中的支座弯矩（为158.0 kN'm）,而有限元法中总弯矩（为330.1 kN'm；135.2 kN'm），柱上板带中的支座弯矩大于有限元法中总弯矩。结构设计就需要结合经济角度适当折减，其中折减系数范围是0.8至0.9。
结论：
结合上文分析可知，地下室建设过程中其结构的设计采用无梁楼盖的方式比较良好；在地下室设计将作为普通车库，此时可以参照 1.5 m的厚覆土顶板以及和核六级的人防顶板进行设计，此时无梁楼盖运用经验系数的计算方法效果不佳；但柱上板带的支座弯矩修正系数需要保持为1.1。采用无梁楼盖比较合适的计算方法是等代框架法，柱上板带的支座弯矩以及跨中板带的支座弯矩实施折减系数，其范围是0.8至0.9。文章中的对比数据作为一个参考值，在地下室实际建设中需要考虑其他的因素，因此，在今后的地下室建设工程中，无梁楼盖的结构设计还需要参照大量的工程进行检验。
参考文献
[1]王高苓,刘玉利.浅谈基于薄壁方箱无梁楼盖结构的电气配管施工技术[J]. 青岛理工大学学报,2016,37(06):97-102.
[2]卢逢煦.某大型地下一层结构设计要点分析——以东莞市某商场为例[J].住宅与房地产,2016,(03):68.
[3]胡晓亮.地下车库的结构平面实例分析[J].甘肃科学学报,2016,28(03):93-96.
[4]陈祥政,徐晓珊.现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖设计方法及优势[J].门窗,2016,(06):163.
[5]任子杰.建筑结构设计中空腹楼板的应用研究[J].江西建材,2016,(22):36.
论文作者:何稳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：弯矩论文; 楼盖论文; 地下室论文; 支座论文; 结构论文; 顶板论文; 的是论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;