地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(一)-許勇.

1、主講人：許勇地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(一) 在地下室的設(shè)計過程中，頂板設(shè)計是非常復(fù)雜的。在設(shè)計過程中，需要注意頂板上覆土的標(biāo)高及厚度、建筑總圖中頂板上的景觀布置、小區(qū)消防車道的走向、地下室通風(fēng)管井的位置、主樓一層布置在地下室頂板上的做法及結(jié)構(gòu)布置形式等。由于涉及的東西太多，今天暫時對以下方面做一下探討。一、頂板荷載取值(板自重外)；二、大板形式頂板時，板厚度的取值；三、大板形式頂板時，梁截面的取值；四、 YJK中參數(shù)選擇對梁計算的影響；荷載取值荷載組成 恒載：建筑做法荷載及設(shè)備管線荷載 活載：結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值及特別情況取值建筑做法 公司建筑現(xiàn)在所做工程大部分采用的是地防1(中南標(biāo)11ZJ001) 1

2、.回填土 2.70厚C20細(xì)石混凝土保護(hù)層 3.點粘紙?zhí)ビ蜌只蚓垡蚁┍∧ひ粚?4.防水層（卷材或防水涂料） 5.刷基層處理劑一遍 6.20厚1:3水泥砂漿找平 防水卷材防水涂料點粘紙?zhí)ビ蜌志垡蚁┍∧ぴO(shè)備管線 頂板上設(shè)備專業(yè)布置的有： 給排水專業(yè)：上部建筑的給水、排水管線及消防管道、噴淋管； 電專業(yè)：強電、弱電供電橋架及電氣設(shè)備 暖通專業(yè)：進(jìn)風(fēng)、排煙管道室外管網(wǎng)噴淋室外管道消防管道及噴淋管火災(zāi)報警系統(tǒng)電纜橋架照明系統(tǒng)電纜橋架消防煙感送風(fēng)管空調(diào)水管(一般在商業(yè)中采用空調(diào)系統(tǒng)，才會出現(xiàn))風(fēng)機房管道安裝圖例通風(fēng)管道荷載計算恒載 覆土：土容重是計算的關(guān)鍵，一般取18kN/m3細(xì)石混凝土：容重取24kN/

3、m3卷材：重量不大，綜合考慮到總荷載中水泥砂漿：容重取20kN/m3混合砂漿頂棚：20kN/m3*10mm/1000=0.2kN/m2設(shè)備管線:取0.50.8kN/m2以1m覆土為例，計算總荷載DL=G1(覆土)+G2(細(xì)石混凝土)+G3(找平層)+G4(頂棚) +G5(設(shè)備管線) =18*(1-0.09)+24*0.07+20*0.02+20*0.01+0.8 =19.46kN/m2(考慮卷材實取19.6)如果在主樓范圍，可能還會有隔墻荷載。此時隔墻荷載按等效方式增加到恒載中。結(jié)論結(jié)論：就按：就按1818* *覆土重覆土重+1.5+1.5取用恒載取用恒載活載 建筑總圖中典型的室外平面-有消防

4、車道、消防登高面，停車位及植被等植被荷載 在荷載規(guī)范中，可以參考屋頂花園的活荷載取3.0kN/m2。停車位及消防車道荷載 由以下表格，停車位取2.5或4.0kN/m2；消防車道按覆土及板跨選??； 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012 廣東高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)措施(GDA 0003-2012)施工荷載 在地下室頂板完成后，施工單位會借用地下室頂板作為材料堆放及鋼筋加工場地，但是此時不會進(jìn)行頂板的覆土工作。民用建筑工程設(shè)計常見問題分析及圖示民用建筑工程設(shè)計常見問題分析及圖示05SG109-105SG109-1全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施由以上所述，非消防車道、停

5、車位及綠化部分，綜合施工因素，取4.0kN/m2。消防車道按以上表格選用。主樓內(nèi)房間，按功能進(jìn)行選取。以上為地下室頂板上恒載和活載常用荷載的取值。特別注意，由于景觀設(shè)計的延后特性，當(dāng)景觀設(shè)計圖紙完成后，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需進(jìn)行針對景觀設(shè)計的荷載復(fù)核，避免出現(xiàn)地下室開裂的情況。結(jié)論結(jié)論：按：按5.05.0大板形式頂板板厚的取值地下室頂板(車庫部分)的結(jié)構(gòu)形式，會根據(jù)建筑車位的不同而采用不同形式：主梁+厚板、密肋梁板、空腔梁板、十字次梁、井字次梁、單向次梁等多種形式。本次討論僅針對主梁+厚板的形式分析板厚的選取，其他形式將在后續(xù)討論。建筑車位尺寸 單車位：2500X5000；行車道：6000 常用建筑尺

6、寸：8100 x8100 最近研究成果：5500 x5500 8100 x81005500 x5500試算模型 采用YJK進(jìn)行分析計算，覆土厚度1m，綠色區(qū)域為消防車道YJK板計算生成配筋不同板厚按分離式配筋的結(jié)果5500 x5500布置情況下板計算結(jié)果(梁250 x600)8100 x8100布置情況下板計算結(jié)果（梁400 x900）結(jié)論僅考慮分離式配筋含鋼量，板配筋隨板厚的增大而呈現(xiàn)出由大至小，再由小至大的情況。綜合考慮板含鋼量、梁含鋼量和砼含量，在5500 x5500情況下250mm板厚最優(yōu)。8100 x8100情況下400mm板厚最優(yōu)。250/5500=1/22；400/8100=1/

7、20.25；由此可以初步推斷在大荷載情況下取板跨的1/201/22是比較合適的。結(jié)論結(jié)論：1.81001.8100跨采用跨采用400mm400mm相對于其他結(jié)構(gòu)形式是不經(jīng)濟(jì)的。相對于其他結(jié)構(gòu)形式是不經(jīng)濟(jì)的。 2.1/201/222.1/201/22的板跨可以考慮一點有限元的作用的板跨可以考慮一點有限元的作用- -厚板厚板大板形式框架梁截面的取值談到梁截面，就必須要了解地下室層高。地下室層高越高，需要開挖就越深，支護(hù)費用、抗浮費用就越大。按照建筑的經(jīng)驗，合理的層高是3.63.9m，跨度小則層高小，跨度大層高大。 建筑一般考慮梁高700mm，設(shè)備層400mm，停車需要凈高2200mm，那么最小高度

8、就是3300mm。但是這個高度非常壓抑同時考慮管線交叉引起的設(shè)備層局部增高，一般再加300mm即3600mm。由此可見，梁高是唯一可以對地下室層高起改變作用的。結(jié)論由以上可以看出，梁高越高，含鋼量越低。但是在考慮砼含量的情況下，總造價并不是梁越高越低。在某一個高度時，會出現(xiàn)拐點。從以上二表中，可以得出梁跨和梁高的關(guān)系： 700/5500=1/7.9，900/8100=1/9，在大荷載的情況下梁高取1/81/9是比較合理的。梁寬對梁配筋貢獻(xiàn)不大，但是需要考慮實際配筋的合理性。同時可以看出，在大跨度大荷載下，梁寬加大，箍筋由2肢箍變?yōu)?肢箍對含鋼量影響不大。 梁寬與梁高的比值：250/700=1/

9、2.8,300/900=1/3，400/900=1/2.25，可見取1/21/3是合理的。結(jié)論結(jié)論：56m56m跨在地下室最好采用跨在地下室最好采用600600高，高，8m8m以上采用以上采用900900高合適高合適YJK中參數(shù)選擇對梁計算的影響這里主要是對此處參數(shù)的選擇，對梁配筋的影響在定義了彈性板后，此處彈性板荷載計算方式彈性板荷載計算方式選擇平面導(dǎo)荷平面導(dǎo)荷，梁配筋基本不變。，梁配筋基本不變。彈性板6剛性板而選擇了有限元計算有限元計算，配筋變化非常大選擇了有限元計算有限元計算，并且選擇了梁與彈性板變形梁與彈性板變形協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)，結(jié)果又不一樣結(jié)論：1.剛性板：平面內(nèi)無限剛，平面外為0-用于普通

10、樓板，需加上梁剛度放大梁扭矩折減。計算周期及位移需選擇強制剛性板。-普通梁板結(jié)構(gòu)。 2.彈性膜：平面內(nèi)有限，平面外為0-樓板開大洞、樓板平面布置時產(chǎn)生的狹 長板帶、框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層樓板、多塔連體結(jié)構(gòu)中的弱連接板，以及坡屋面膜單元。3.彈性板6：平面內(nèi)有限，平面外有限-板柱體系或者板柱剪力墻結(jié)構(gòu)-殼單元。從理論上說，彈性板6假定是最符合樓板的實際情況，可應(yīng)用于任何工程。但是實際上，采用彈性板6假定時，部分豎向樓面荷載將通過樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構(gòu)件，從而導(dǎo)致梁的彎距減小，相應(yīng)的配筋也比剛性樓板假定減少。而過去所有關(guān)于梁的工程經(jīng)驗都是與剛性樓板假定前提下配筋安全儲備相對應(yīng)的。4.彈性板3：平面內(nèi)無限，平面外有限-厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板及板厚比較大的板柱體系或者板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。-中厚板單元（板跨的1/10以下肯定，1/101/20可以考慮）5.這里選用彈性板荷載計算方式-只有定義彈性板才有意義。平面導(dǎo)荷：剛性板、彈性膜