地下室顶板结构

地下室顶板结构（精选10篇）

地下室顶板结构 第1篇

随着我国当前房地产行业的迅猛发展, 地下室的建设和设计已经逐步的成为了整个房屋设计当中的关键组成部分。但是由于地下室设计自身的特征以及结构功能性的不同标准, 所以相关工作具有一定的特殊性, 诸如地下室的顶板楼盖设计需要结合荷载情况进行分析, 并且还应当加强顶板楼盖的抗渗漏性能和抗裂性能, 上述项目在整个地下室设计和造价当中占到了相当大的比例。所以, 在实践的地下室顶板楼盖设计工作之中, 应当对结构的选型进行细致并且深入的分析, 在充分的保证了设计工作的使用功能性以及结构可靠性等前提基础之上, 兼顾经济性方面的指标。在具体的工作当中, 应当对多种不同的结构方案进行综合性的比对, 力求对地下室顶板楼盖设计工作进行优化和改良, 促进设计水准的改进。

1. 地下室顶板楼盖结构选型设计以及优化的原则

当前我国的住宅设计工作之中, 地下室的设计占到了相当大的成本比重, 所以, 在工作之中由于设计施工单位经费开支以及外界因素等影响, 还应当加强对经济成本的把控。当前顶板楼盖的设计方案和结构形式类型多种多样, 常见的有十字梁、井字梁、单向顶板楼盖设计、无梁设计顶板楼盖等等, 在施工和设计操作工作当中应当结合造价、施工的技术类型和施工的环境等方面的要求, 选择最佳的方案。往往最优的设计方案并不是一成不变的, 关键点在于针对各种设计方案进行合理的比对。诸如在顶板楼盖主梁的高度设计适中并且满足设计的环境要求等条件之下, 十字梁的设计类型与井字梁的设计类型相比, 经济方面有着巨大的优势。而如果顶板楼盖的荷载量非常大, 可以允许地下室的梁柱设计高度较小, 则可以选择井字梁的设计类型, 这样可以节省设计方面的额开支, 因为由于十字梁在设计的过程之中主梁柱的弯矩数值更大, 主体结构设计更加细致, 所以导致配筋率的增加, 最终会使得用钢量增加, 对于经济方面的开支是不小的影响。而当地下室自身的建筑荷载比较大之时, 在通常的请款之下选择井字梁是更好的方案。但是在实践的设计工作当中还应当结合地下室功能性的需求以及板厚的标准等, 针对荷载情况和整个顶板楼盖的结构特诊进行分析, 选择出最佳的方案。

在地下室顶板楼盖结构选型过程之中, 在充分的满足了基础埋置深度以及功能性的需求等条件之时, 应当尽可能的设计较浅的埋置深度, 一方面埋置深度浅可以降低施工过程当中土方的成本, 并且可以全面的降低地下室顶板楼盖设计对于外侧土墙的压力和作用力, 在在一些特殊的地区, 诸如我国的沿海地区等, 采用较浅的顶板楼盖埋置深度还可以全面的降低由于水质而产生的浮力, 有效的节省设计和施工的成本, 并且节省底板设计和制造的价格, 避免了地下室出现渗漏等严重情况。另外, 在地下室顶板楼盖结构设计的过程之中还可以充分的使用底层厚度和底板厚度较大的特征, 依照实际的情况, 选择筏板以及无梁式的顶板楼盖, 作为地下室的基础。最后, 在实践的设计工作当中还应当采取相应的措施来增加地下室的净高度空间, 进而达到对顶板楼盖结构设计进行优化和改良的效果, 这样可以全面的减少和降低地下室的埋置深度, 诸如可以使用结构找坡的设计类型, 在顶板主梁部位加设腋梁等, 来加强处理的水准。

2. 地下室顶板楼盖结构方案选型设计分析

根据上文针对当前地下室顶板楼盖结构选型设计和优化的基本方案进行细致的分析, 可以明确顶板楼盖优化的基本原则和优化的组织形式。下文将针对结构方案的经济性和不同方案的设计特征进行综合性的研究, 旨在不断的促进地下室设计水准的增强。

针对地下室顶板楼盖设计, 应当结合相关设计类型和不同选型方案的特征, 来进行综合性的判定。诸如针对底板的设计, 一般的情况之下需要确保板厚达到400毫米以上, 并且多半的情况之下板带设计应当为造配筋的设计类型。针对板带的划分, 由于地下室顶板楼盖设计之中柱网以及塔楼处的设计不够规则, 存在有板带交错的情况, 所以往往难以按照相应的规则来对板带进行划分, 所以应当通过结构设计的分析, 寻找到无梁底板配筋的非构造性的板带, 对板带进行细致的定位和划分, 并且加上相应的标注。对于下承接底板的设计, 也应当加强验算和施工的验收, 一般的情况之下多桩类型的承接台由于尺寸和结构较大, 规模较大, 所以可以满足冲切的要求。而针对无梁类型顶板楼盖的设计, 通常情况之下应当那个减少钢使用量, 并且节约使用钢筋, 来达到增强设计效益的目的。针对向下荷载的设计组合, 应当充分的考虑到垫层设计、底板层设计、隔墙自重的特点以及车库活载等, 而针对向上荷载的设计, 也应当充分的结合垫层、底板层、隔墙的自重以及水浮力来进行细致的设计。

3. 地下室顶板楼盖结构设计方案比对

根据上述的分析, 可以对不同类型的顶板楼盖设计方案有着全面的了解。在实践的工作当中应当加强对方案的对比分析, 结合地下室设计和施工的实际情况, 选择最佳的方案, 通常情况之下单向梁的设计形式由于层数的高度和整体的高度不具有优势, 尤其是地下室所处的地区处于基层地质条件较差并且水位较高的情况之下, 采用单向梁的设计形式, 存在有较大的弊端, 此时应当使用地下室顶板楼盖加设腋框架的形式, 使用井字梁的设计结构, 来增强总体结构的稳定性和可靠性。而针对独立类型的地下室, 由于其上端部位不存在有加固设计, 所以无梁类型的顶板楼盖在地下室的净空间以及施工的便捷性等方面具有巨大的优势与特征, 是一个非常好的选择。

4. 结束语

地下室顶板防裂施工探讨论文 第2篇

某高档住宅小区工程包括A、B、C、D#楼和地下车库，该工程位于天台路和城西大道交叉口，汽车总站对面。本工程总建筑面积为57292m2(地上部分建筑面积45935m2，地下建筑面积11357m2)，各单体均为框架-剪力墙结构，地下室顶板采用C35P6防水混凝土。

二、模板工程方面的措施

(一)模板支撑的选用必须经过计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性，支撑立杆(48钢管)的间距一般不大于1000mm。

(二)根据工期要求，地下室顶板配备足够数量的模板。

(三)楼板拆除：

1.底模及支架拆除时的砼强度应按下述要求执行：

(a)梁：跨度L<8m时，R≥70%(夏季约8天)

跨度L≥8m时，R=100%

(b)楼板跨度2m时，R≥50%

跨度2

跨度L>8m时，R=100%。

(c)悬臂构件：R=100%。

2.考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架时，地下室顶板应具有承受上层荷载的承载能力，因此确保结构上两个楼层来承受施工荷载，最底部一层方可作为周转安装使用(即施工层砼浇筑完毕，第2层承受施工层的荷载，最底下一套模板方可拆除翻模，以保证施工进度)。

3.模板支撑时每根立柱下垫一块150150木块。

4.在模板拆除过程中，不应任由模板自由落在地下室顶板面上，以免砼在冲击荷载作用下形成不可恢复的裂缝和变形。

三、钢筋工程方面的措施

(一)对于板周边支座处的负弯距钢筋，板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋，绑扎时位置应正确，同时必须设置钢筋支架，将上述钢筋牢固架设，支架的间距1m。

(二)混凝土浇捣前，必须在板周边支座处的负弯距钢筋，板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围内搭设操作跳板，供操作人员站立，操作人员不得踩踏在上述钢筋上。

(三)当板内有预留管线通过时，应按设计要求在其上下各铺设4@200宽600的钢丝网片。

四、混凝土工程方面的措施

(一)保证楼板厚度符合设计和规范要求，在浇捣混凝土前应设置标高板厚的三脚标架，操作人员必须严格依据三脚标架控制板厚。

(二)当梁砼浇筑至板底标高后，须停歇1～1.5小时，使其初步沉实，再继续浇筑，以防梁板交接处出现表面性水平裂缝。

(三)混凝土浇捣后，在终凝前必须用木蟹进行两次压抹处理，消除砼在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的`表面裂缝，以提高混凝土表面的抗裂能力。

(四)确保混凝土及时得到养护

1.混凝土浇捣后，12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水，对掺用终凝型外加剂的混凝土，浇水养护时间不得少于14天，施工现场必须安装供浇水养护的水管。

2.后续工序施工时应采取措施，保证继续浇水养护不受影响，混凝土表面用塑料薄膜养护，全部用一次性塑料薄膜。

3.在养护期内，混凝土强度小于1.2Mpa时，不得进行后续工序的施工，吊运重物时，宜分散堆放，且堆放位置应采取有效措施，减轻对楼板的冲击影响。

五、混凝土材料方面的措施

(一)严格控制砼用水量：按照杭州试验室提供的混凝土配合比设计，提高砂石质量和降低砼坍落度等措施，适当降低砼的用水量。

(二)严格控制混凝土坍落度：适当降低砼坍落度对减少砼的收缩、控制砼裂缝是有利的，且是完全可行的。

(三)提高骨料质量，控制粗骨料数量

1.适当降低砂浆有利于减少砼的收缩，砂率宜控制在40%以内。

2.控制砼中粗骨料的用量，每立方米砼粗骨料的用量不应少于1000kg。 3.禁止使用细砂。

(四)合理选用外加剂：砼应选用减水率高，分散性能好，并对砼收缩影响较小的外加剂。外加剂减水率不应低于8%，劣质外加剂不得用于砼中。

(五)控制混凝土掺合料掺量：目前，预拌砼主要使用低钙粉煤灰，高钙粉煤砂和矿渣微粉三种。砼掺合料的使用应综合考虑，其中包括目前水泥的矿物组分、施工工期对砼早期强度的要求，工程养护条件、工程实际条件下砼的收缩等。

六、后浇带的处理

(一)后浇带部位的混凝土应采用补偿收缩混凝土，强度等级应与两侧先浇混凝土强度等级相同。

(二)后浇带的位置、形式、尺寸，应按设计规定施工。

(三)后浇带混凝土与两侧先浇混凝土的施工间隔时间至少为六个星期。这期间两侧先浇混凝土的体积收缩变形已趋于稳定，此时再浇筑后浇带混凝土，在两侧先浇混凝土及钢筋的限制作用下，后浇的补偿收缩混凝土在限制下膨胀产生相向变形，使混凝土内部密实，且因膨胀而与两侧先浇混凝土相接密合，成为整体的、无变形缝的结构。

(四)后浇带浇筑前，应将两侧先浇混凝土表面凿毛、清洗干净，并保持湿润，再行浇筑。后浇带混凝土浇筑后，应保持湿润养护至少四个星期。

(五)后浇混凝土施工温度应低于两侧先浇混凝土施工时的温度，并宜选择在气温较低的季节施工。这是为了减小混凝土的冷缩变形。

七、混凝土养护

防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，一般在混凝土进入终凝(浇筑后4～6h)即应用塑料膜或麻袋覆盖，浇水湿润养护不少于14d。因为在湿润条件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，不致形成早期失水，有利于水泥水化，特别是浇筑后的前14d，水泥硬化速度快，强度增长几乎可达28d标准强度的80%，由于水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞，切断毛细通路，并使水泥石结晶致密，混凝土强度和抗渗性均能很快提高;14d以后，水泥水化速度逐渐变慢，强度增长亦趋缓慢，虽然继续养护依然有益，但对质量的影响不如早期大，所以我们加强注意前14d的养护。

八、外脚手架搭设

本工程顶板厚度为250、200mm，主体结构施工时局部外脚手架立杆要放置在地下室顶板上，我们在立杆底部垫15cm15cm0.8cm厚的钢板，同时地下室支撑立杆与搁置在顶板上外架立杆在竖向同一条中心线上，其底部也放置垫块，钢管顶部顶住顶板，把外架荷载有效地传递到地下室基础底板上，减小顶板的外荷载作用。

九、结束语

地下室顶板防裂施工探讨 第3篇

【关键词】地下室顶板；防裂；施工

0.工程概况

某高档住宅小区工程包括A、B、C、D#楼和地下车库。本工程总建筑面积为55620m2（地上部分建筑面积45920m2，地下建筑面积5700m2），各单体均为框架-剪力墙结构，地下室顶板采用C35P6防水混凝土。

1.模板工程方面的措施

（1）模板支撑的选用必须经过计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性，支撑立杆（Φ48钢管）的间距一般不大于1000mm。

（2）根据工期要求，地下室顶板配备足够数量的模板。

（3）楼板拆除：

1）底模及支架拆除时的砼强度应按下述要求执行：

（a）梁：跨度L<8m时，R≥70%（夏季约8天）

跨度L≥8m时，R=100%

（b）楼板跨度≤2m时，R≥50%

跨度2

跨度L>8m时，R=100%。

（c）悬臂构件：R=100%。

2）考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架时，地下室顶板应具有承受上层荷载的承载能力，因此确保结构上两个楼层来承受施工荷载，最底部一层方可作为周转安装使用（即施工层砼浇筑完毕，第2层承受施工层的荷载，最底下一套模板方可拆除翻模，以保证施工进度）。

3）模板支撑时每根立柱下垫一块150×150木块。

4）在模板拆除过程中，不应任由模板自由落在地下室顶板面上，以免砼在冲击荷载作用下形成不可恢复的裂缝和变形。

2.钢筋工程方面的措施

（1）对于板周边支座处的负弯距钢筋，板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋，绑扎时位置应正确，同时必须设置钢筋支架，将上述钢筋牢固架设，支架的间距≤1m。

（2）混凝土浇捣前，必须在板周边支座处的负弯距钢筋，板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围内搭设操作跳板，供操作人员站立，操作人员不得踩踏在上述钢筋上。

（3）当板内有预留管线通过时，应按设计要求在其上下各铺设Φ4@200宽600的钢丝网片。

3.混凝土工程方面的措施

（1）保证楼板厚度符合设计和规范要求，在浇捣混凝土前应设置标高板厚的三脚标架，操作人员必须严格依据三脚标架控制板厚。

（2）当梁砼浇筑至板底标高后，须停歇1～1.5小时，使其初步沉实，再继续浇筑，以防梁板交接处出现表面性水平裂缝。

（3）混凝土浇捣后，在终凝前必须用木蟹进行两次压抹处理，消除砼在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的表面裂缝，以提高混凝土表面的抗裂能力。

（4）确保混凝土及时得到养护。

1）混凝土浇捣后，12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水，对掺用终凝型外加剂的混凝土，浇水养护时间不得少于14天，施工现场必须安装供浇水养护的水管。

2）后续工序施工时应采取措施，保证继续浇水养护不受影响，混凝土表面用塑料薄膜养护，全部用一次性塑料薄膜。

3）在养护期内，混凝土强度小于1.2Mpa时，不得进行后续工序的施工，吊运重物时，宜分散堆放，且堆放位置应采取有效措施，减轻对楼板的冲击影响。

4.混凝土材料方面的措施

（1）严格控制砼用水量：按照杭州试验室提供的混凝土配合比设计，提高砂石质量和降低砼坍落度等措施，适当降低砼的用水量。

（2）严格控制混凝土坍落度：适当降低砼坍落度对减少砼的收缩、控制砼裂缝是有利的，且是完全可行的。

（3）提高骨料质量，控制粗骨料数量。

1）适当降低砂浆有利于减少砼的收缩，砂率宜控制在40%以内。

2）控制砼中粗骨料的用量，每立方米砼粗骨料的用量不应少于1000kg。

3）禁止使用细砂。

（4）合理选用外加剂：砼应选用减水率高，分散性能好，并对砼收缩影响较小的外加剂。外加剂减水率不应低于8%，劣质外加剂不得用于砼中。

（5）控制混凝土掺合料掺量：目前，预拌砼主要使用低钙粉煤灰，高钙粉煤砂和矿渣微粉三种。砼掺合料的使用应综合考虑，其中包括目前水泥的矿物组分、施工工期对砼早期强度的要求，工程养护条件、工程实际条件下砼的收缩等。

5.后浇带的处理

（1）后浇带部位的混凝土应采用补偿收缩混凝土，强度等级应与两侧先浇混凝土强度等级相同。

（2）后浇带的位置、形式、尺寸，应按设计规定施工。

（3）后浇带混凝土与两侧先浇混凝土的施工间隔时间至少为六个星期。这期间两侧先浇混凝土的体积收缩变形已趋于稳定，此时再浇筑后浇带混凝土，在两侧先浇混凝土及钢筋的限制作用下，后浇的补偿收缩混凝土在限制下膨胀产生相向变形，使混凝土内部密实，且因膨胀而与两侧先浇混凝土相接密合，成为整体的、无变形缝的结构。

（4）后浇带浇筑前，应将两侧先浇混凝土表面凿毛、清洗干净，并保持湿润，再行浇筑。后浇带混凝土浇筑后，应保持湿润养护至少四个星期。

（5）后浇混凝土施工温度应低于两侧先浇混凝土施工时的温度，并宜选择在气温较低的季节施工。这是为了减小混凝土的冷缩变形。

6.混凝土养护

防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，一般在混凝土进入终凝（浇筑后4～6h）即应用塑料膜或麻袋覆盖，浇水湿润养护不少于14d。因为在湿润条件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，不致形成早期失水，有利于水泥水化，特别是浇筑后的前14d，水泥硬化速度快，强度增长几乎可达28d标准强度的80%，由于水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞，切断毛细通路，并使水泥石结晶致密，混凝土强度和抗渗性均能很快提高；14d以后，水泥水化速度逐渐变慢，强度增长亦趋缓慢，虽然继续养护依然有益，但对质量的影响不如早期大，所以我们加强注意前14d的养护。

7.外脚手架搭设

本工程顶板厚度为250、200mm，主体结构施工时局部外脚手架立杆要放置在地下室顶板上，我们在立杆底部垫15cm×15cm×0.8cm厚的钢板，同时地下室支撑立杆与搁置在顶板上外架立杆在竖向同一条中心线上，其底部也放置垫块，钢管顶部顶住顶板，把外架荷载有效地传递到地下室基础底板上，减小顶板的外荷载作用。

8.结束语

该工程地下室顶板施工，我们建立质量管理体系，落实岗位职责，加强过程控制，同时做好项目工程师对技术人员和技术人员对操作人员在控制裂缝方面的技术交底工作。最后保证基础顶板无裂缝现象发生，达到了预期效果。 [科]

浅谈某地下室顶板结构形式比选 第4篇

东石区域金世片区安置区地下室项目,地下一层,地下室柱网为8.4m×8.4m,地下室层高为4.2m,柱截面为600×600mm,砼强度等级为C30,钢筋均采用HRB400三级钢。

2 模型分析方法

一般会对如主次梁体系、十字梁体系、井字梁体系以及无次梁大板体系等模型使用Satwe软件进行详细的分析和计算,图1、图2、图3、图4分别为其结构布置图。而塑性法计算往往应用在楼板钢筋的分析之中,在楼顶,有的钢筋采用的是通长配置,在这一部分当中,通长钢筋一定要可以满足构造需求,梁端支座负弯调幅系数取0.8,梁截面按梁端支座经济配筋率则要控制在1.4%上下。

无梁楼盖体系采用平面设计,柱顶设置矩形平托板柱帽,柱帽尺寸满足冲切计算及构造尺寸要求,结构布置图如图5所示。无梁楼盖体系采用PKPM—SlabCAD有限元分析,并划分柱上板带和跨中板带,进行有限元后处理配筋。

3 不同覆土厚度结构计算

设备管线的布置、景观堆坡和园林小品等等一系列原因导致了地下室顶板需要在不同部位的上部覆盖不同厚度的土壤。因为顶板覆盖的土壤厚度不一,所以不同部位的结构设计方案也是不同的,尺寸不一,用到的材料指标也不一样。当顶板覆盖的土壤厚度分别为0.6m、1.2m、1.8m时,其具体数据见表1。

4 不同活载工况结构计算

通常情况之下,在地下室的上方位置都会设置应急消防车辆施救的停放位置和通行车道,也就是需要承受一定的消防车荷载;而且,地下室还可以当作人防掩蔽场所,也就是说地下室还需要承受人防荷载。所以,地下室顶板上要将一般均布活载、消防车荷载与人防荷载三个因素都充分考虑好。

不同的荷载对顶板结构设计方案的要求也是不同的,当活载工况分别为一般均布活载、消防车荷载与人防荷载时,其主要结构构件尺寸见表2。

5 地下室顶板各方案经济性比较

通过对以上数据进行分析之后可以得出,地下室的顶板是非常重要的,当顶板在恒载起控制作用的时候,十字梁体系的经济性是最好的;如果顶板上的活载很大,要同时承受消防车与人防荷载的时候,大板体系则是性价比最高的选择。

出现这样的情况其实是有原因的,当顶板在恒载起控制作用的时候,十字梁体系能够通过科学合理的梁系布置,将楼板的双向承载能力发挥到极致,这样一来,就能够控制板厚,并且可以在不影响工程质量的前提之下,将次梁的数量减少。这样一来,楼面荷载传力路径传递就能够更加的直接、合理,与此同时,工程中用到的钢筋的数量也会减少,能节约不少开支。而在活载起控制工况下,大板体系可以通过增大板跨,减少顶板上活荷载作用,发挥楼板承载能力,往往就能够取得较好的效果。

6 结束语

不同的项目对地下室顶板结构的需求是不同的,在实际的工程建设中,应当根据项目需要,选择最合适的地下室顶板结构形式。十字梁体系适用于普通地下室顶板;无次梁大板体系则适用于人防区;但如果要求十分严格、设计条件十分苛刻,那么则可以选用无梁楼盖体系。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]中国建筑科学研究院.GB50009-2012建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

居住区地下车库顶板景观设计 第5篇

关键词 地下车库；顶板景观；荷载；排水

中图分类号：TU986 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）12-067-02

随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，私家车的数量越来越多，但因城市住宅用地日趋紧张，居住区停车位逐渐由地面转入地下。居住区地下车库景观不同于地面景观，受到荷载、管网等诸多因素的限制，如何将设计和技术相结合，成了居住区地下车库顶板景观的关键。

1 居住区地下车库顶板景观形成原因

随着经济的发展，汽车拥有量不断增加，为缓解停车难，在不增加地面建筑密度和不减少地面绿化面积的前提下，开发利用地下空间作为居住区地下车库已成为一种趋势。这样做不仅有效节约用地，还可以利用地下车库作为人防区域以及布置配电室、水泵房等附属配套设施。地下车库顶板作为平台进行覆土营造景观，是保证居住区绿地面积，美观居住区环境的有效方法。

2 居住区地下车库顶板景观制约因素

在居住区开发建设中，除住宅建筑用地之外，各类公共建筑和配套基础设施，如道路、停车用地以及园林绿化用地，占有相当大的比例[1]。由于地下车库顶板结构承载力直接影响车库的造价高低，因此顶板的允许荷载受到造价的限制，只能在一定范围内。由于受到车库顶板结构荷载和地下管网的限制，车库顶板平均覆土必然受到限制，这对景观设计提出了更高的要求。

一般情况下，地下车库先由建筑设计单位设计，然后再施工。但现实情况是，部分施工单位在设计单位未出设计图纸前，建筑已经开始施工，受建筑整体的影响，很难对地下车库单独进行调整和修改，对后续的景观设计带来很大的影响和制约。地下车库的疏散楼梯、采光井、通风井、疏散楼梯、出入口等构筑物暴露在外部，由于涉及到人防、防火等影响，构筑物位置很难进行调整。

地下车库顶板景观工程的构造比较复杂，主要包括结构层、防水层、排水层、过滤层、种植层和地面景观等。地下车库顶板景观涉及到建筑、结构、综合管网、景观等多个专业，缺少统一的协调和安排，无法保证景观的整体效果。

3 居住区地下车库顶板景观设计策略

3.1 道路铺装设计

地下车库顶板上的车行道路的荷载比较大，由于有时受消防通道及登高场地的影响，往往位置不能调整和修改，如确实需要调整，需要得到建筑设计单位的确认。道路铺装尽量避开地库边界线，如果不能避开，需要在实土区进行回填土分层夯实，达到设计要求的夯实系数。

3.2 竖向设计

地下车库顶板竖向设计，首先要考虑地下车库顶板荷载问题。在荷载允许的前提下，充分营造层次丰富的景观。竖向设计可以将道路、铺装标高降低，与周边绿地形成高差，营造出地形变化，将广场设置为下沉广场，打破空间的空旷感和视觉的单一感，以取得空间和视觉效果的变化。通过下沉广场的台阶及坡道使地面人流与下沉广场人流自由转换，通过自然放坡或者坐凳矮墙与周边绿地进行衔接。

景观设计适宜的微地形处理有利于丰富造园要素、形成景观层次、达到加强景观艺术性和改善生态环境的目的。小面积或者堆坡比较小的地形可以采用泡沫塑料、轻质土等轻质材料填充减轻荷载，大面积或者比较大的堆坡也可以设置砖混结构架空板来减轻荷载。

3.3 水景设计

地下车库顶板设计水景，对防水要求很高，要确保不渗水。地下车库顶板景观水景结构一般采用刚性防水做法和柔性防水做法两种形式。刚性防水做法采用钢筋混凝土结构结合防水层，柔性防水做法采用防水卷材。规则形式水景一般采用刚性防水做法，如大面积水景可以在钢筋混凝土池底设置地垄墙进行整体架空，可以减轻整体荷载。人工湖、小溪等不规则水景防水做法采用柔性防水做法。喷泉水景可采用万能支撑器架空处理，大大减小了荷载。水景结构如果一部分在地下车库顶板，一部分在实土层上，需要在实土区域进行换填土或者原土分层夯实，达到设计要求的夯实系数，两者交接部位应设置沉降缝。

3.4 构筑物设计

地下车库顶板构筑物基础和一般的自然基础是不同的，地下车库顶板覆土和荷载都有一定的局限性。构筑物基础尽量参照地下车库柱网，设置在地下车库柱、梁和承重墙结构上，可采用钢结构形式代替钢筋混凝土结构来减轻荷载。

构筑物尽量避开地下车库边界线，避免基础不均匀沉降导致影响构筑物损坏。如一些大型构筑物横跨地下车库，基础需要进行设计。

3.5 种植设计

地下车库顶板由于场地的限制，在植物选择与配置有别于常规的做法，即不宜种植太多的大乔木，宜考虑以中小乔木为上层，结合层次丰富、形式多样化的灌木、地被，通过模拟自然合理配置，形成层次丰富、物种关系协调的园林植物群落[2]。

植物品种要以乡土树种为主，适量选用浅根性和慢生树种。乔木本身比较重，而且随着其不断的生长，对地下车库顶板的压力也在增加，因此，乔木种植设计时应定好位，尽量选择种在柱或梁的位置，减轻地下车库顶板的负担。

地下车库顶板覆土特别少的区域，可以设计种植池，增加局部覆土厚度，解决由于地下车库顶板覆土少而不能栽植植物的问题。种植池可以采用轻质土代替普通土作为基质土壤，减少种植荷载；种植池的底部要设置软质透水管，以便于将多余的雨水排走。

3.6 排水设计

地下车库顶板由于面积大，其使用功能以及钢筋混凝土结构耐久性都要求做到严格的密闭防水。地下车库顶板排水设计可以将下渗绿地多余的雨水快速排出，减小雨水对地库顶板结构层的破坏，延长地库顶板使用寿命；同时，能够保持顶板土壤中的含水率，利于植物生长。

地下车库顶板传统排水层做法为砾石或者陶粒，使空隙排水变为空间架空层排水。新型排水层是采用蓄排水板代替传统排水材料，不仅能减轻自身荷载，将多余的水快速排走，还能将部分水储藏起来，给植物生长提供充足的水分与氧气。排水层上面要设置过滤层，目的是防止种植土层的土壤渗漏到排水层，并使土壤层的多余水分顺利地排到排水层。

地库顶板硬质铺装要比绿地高5～10cm，并由铺装区放坡指向种植区，将雨水口布置在绿地中。对于孤岛式种植区，和周围不能相连，可以通过满铺排水板，排水板上铺设土工布，均匀设置全透型软式排水管接入排水干管，排入小区排水管网。

3.7 采光井等地下车库顶板构筑物设计

地下车库顶板构筑物如采光井、通风井、疏散楼梯、地下车库出入口位于室外景观区域，直接影响景观的整体效果，这些构筑物由于功能上的要求，很难根据景观布局进行位置调整。

景观设计时要考虑到这些构筑物的功能，让构筑物和景观进行有机的结合，让构筑物融入到景观中。室外景观中有很多数量的采光井和通风井满足地下车库通风和采光的要求，景观设计可以对构筑物通过栽植乔木、绿篱等进行遮挡和围合，可以消弱构筑物的生硬感。如果采光井位于景观节点重要位置，采光井可结合水景进行设计，能够很好地融入到景观中，形成独特的景观效果。疏散楼梯、地下车库出入口上面可以设计成景观廊架，顶部和侧面安装钢化夹胶玻璃，不仅能够遮风挡雨，而且其自身也成为景观中的一部分。

4 结语

居住区地下车库顶板景观设计受荷载、排水等很多因素的影响，直接影响着景观的布局和设计，对其进行充分的分析和考虑，是保证景观设计顺利进行的重要前提。景观设计师要利用新材料、新技术、新工艺等方法来解决地下车库顶板的景观问题，营造美好的居住区景观空间。

参考文献

[1]朱大明.居住区停车空间与绿化空间的结合[J].住宅科技，2006（6）：17-18.

[2]邵芹英.地下车库顶园林景观要素设计方法探讨[J].建筑设计管理，2011（7）：57-62.

地下室顶板结构 第6篇

随着科技的发展,社会的进步,地下室结构用在社会的各个领域,有必要对地下室顶板的若干结构形式进行技术经济比较分析,从中选出较优的地下室顶板结构形式。

2 设计要点

取最典型的8m8m柱网,顶板1.5m覆土,活荷按8.0k N/m2计算,顶板梁板砼等级为C30,梁钢筋等级为HRB400,板钢筋等级HRB335。

2.1 主梁+加肋板

用pkpm软件进行模拟计算,根据跨度用330mm厚板代替加肋板,主梁选用600x800,柱600x600;计算简如图1所示。

由程序得出结果,并出配筋图。

2.2 主梁+一道十字梁

用pkpm软件进行计算,计算简如图2所示。

由程序得出结果,并出配筋图。

2.3 主梁+井字梁

用pkpm软件进行计算,计算简图如图3所示。

由程序得出结果,并出配筋图。

2.4 无梁楼盖

2.4.1 根据顶板的冲切承载力来确定顶板的厚度:

Fi0.7ftumh0η(不考虑预压应力)。顶板的有效高度可取h0=h-30,um柱帽周长+4h0。荷载Ft(相应位置柱按面积法所占面积-柱帽的面积)q顶板。

当冲切不满足时,在考虑提高底板厚度前可先考虑适当提高柱帽的尺寸,可获得较优的经济指标。最终确定底板厚度500mm,柱帽尺寸20002000,柱帽高1000。

2.4.2 无梁楼盖内力及配筋计算采用等代框架的简化方法计算:

2.4.2.1 用连续梁模型计算等代框架每米宽度的弯矩平均值各部位弯曲的计算通式为M=αql02,其中弯曲系数α的取值根据连续梁模型,边跨跨中0.08,中间跨跨中0.05,边跨支座0.11,中间跨支座0.08。

2.4.2.2 按柱上板带将内力相应调大。

根据无梁楼盖中弯矩在柱上板带与跨中板带的分配规律,结合考虑穹顶效应的影响,可得出柱上板带各部位处单位宽度的简化计算式如下。

中间跨支座处,中间跨跨中处M0.05ql021.10.8,边跨支座处,边跨跨中处M=0.08ql021.1。

计算跨度l0=Lz=8000-2000=6000;q取值为1m板带上的荷载,承载力计算荷载q=1.2(250.5+181.5+1)+1.48=59.8;裂缝计算荷载qk=250.5+181.5+8=47.5。

由上述公式计算出弯矩值,计算板配筋及柱帽钢筋,并考虑裂缝宽度得出最终配筋结果根据计算结果进行配筋,配筋示意图如图4所示。

根据上述几种结构形式最终计算出来的配筋结果,用预算软件将其含钢量、含砼量、楼盖造价等参数列出并比较,如表1所示。

由表1可知,无梁楼盖方案造价是四种方案中最经济的,施工亦是最方便的,故建议除局部位置因设变形槽需按梁板式结构设计外,其它位置采用无梁楼盖结构式。

3 结论

通过对采用几种不同地下室顶板结构形式技术经济指标进行分析,结合建筑要求及施工工艺,经过比较,无梁楼盖结构形式为较优的地下室顶板结构形式,可为类似的地下室结构设计提供参考。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.混凝士结构设计规范(GB50010-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]实用建筑结构静力计算手册[S].北京:机械工业出版社,2009.

[3]双向板无梁楼盖[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.

地下室顶板结构 第7篇

加腋整间大板结构指的是在现浇混凝土的结构柱网里面, 只是设置在轴网上的框架梁, 没有设置其他的次梁, 楼板是由斜腋形式的平板所组成。在实际设计中, 对于整跨是依据最大的弯矩来设置支座钢筋的, 这样会造成支座两端的钢筋无法真正地实现全部利用, 此时板支座的弯矩要比跨中的弯矩大很多。要想将结构的用钢数量降低, 可以对于支座的受力截面进行加大, 使支座的弯矩减小, 跨中板的厚度不变, 从而使自身的质量不会增加。

使用加腋搭板系统可以充分满足上述需要, 经过对加腋板和对等截面厚板的运算可知, 在板的每侧选取净跨为1/5的有效范围来做加腋处理, 可以较好地控制混凝土的使用数量、使支座弯矩减小, 还会使自身的质量有所增加。经过有限元的分析可以发现, 这个范围内板底会受到较大的压力, 会使板底出现裂纹, 这个范围内的底筋只要满足构造就行了。加腋以后板的截面会变大, 那些尺度相差不大的框架梁的刚度一定要引起重视, 框架梁和厚板之间会构成T型的梁截面, 矩形梁腹板和板翼缘一起来承担T型截面的弯矩。截面总弯矩的1/3由翼缘来承担的, 弯矩包括大板支座的负弯矩和梁翼缘所承担的梁弯矩, 在进行施工时, 要想节省1/3的梁面钢筋, 可以着重考虑矩形梁配筋和翼缘配筋。

2 加腋整间大板结构的优势

使用加腋整间大板结构, 可以有效地承担较大的楼面荷载, 同时还可以满足防水抗渗的要求, 使用这样的结构具有较强的科学性和合理性。

2.1 科学的构件受力

对于楼板一定要满足楼层对楼板厚度的需求, 要想充分展现厚板的刚度和强度, 可以将其板跨做最大限度地延伸, 如果在平面以外刚度较大的平板上增设次梁, 这对厚板都是无助的受力。双向拱的拱壳结构是加腋整间搭板的结构形式, 在进行设计时依据平面板构来看待, 其受力原理和外形的优势在于空间结构作用比较突出[1]。对于框架梁, 整间大板传递的荷载尽管不均衡, 即便是梯形或者是三角形的荷载, 要比设置次梁而造成的集中荷载均衡得多。框架梁的弯矩峰值, 前者会比后者小得多;框架梁的弯矩分布, 前者会比较均匀, 框架梁的截面性能会得到充分的展现, 使框架梁的承载优势得到较好的发挥。

2.2 施工便捷

如果不设置次梁平板对于施工来说是比较便捷的, 在安装模板和制作、捆扎钢筋等程序上都会非常省时省料, 可以使工程的施工时间得到更大程度缩减, 充分保证工程如期完工。

2.3 舒适的室内空间观感

由于没有次梁, 在没有设置吊顶的室内上空, 即便是架设水电消防管线, 室内空间的观感也会比较舒适, 可以给使用者提供优良的室内空间环境, 让人在视觉上感觉到舒畅。

2.4 合理的经济技术指标

加腋整间大板结构的技术经济指标比较合理、构件内部结构均匀、截面选取比较科学, 结构构件的受力比较均衡, 符合结构受力均衡的基本要求[2]。与以往的结构布置比较, 加腋整间大板结构的混凝土用量比较少, 构件的配筋使用数量也会比其他的要少。

3 案例分析

某高层建筑地下室为长200m、宽130 m框架剪力墙结构。主要的用途是停放车辆, 地下室的高度为4m, 各个柱子之间的有效距离为8m, 地下室的顶板是结构上部的嵌固端, 在地下室顶部覆盖1m后的土壤作为绿化用地。

3.1 设计和对比施工方案

方案一:只设置轴网上的框架梁作为加腋大板的结构, 不再设置别的次梁, 带有斜腋的平板楼盖结构当作为楼板, 这样的结构比较具有优势, 主要的特点为经济指标比较具有优势、室内空间的观感比较舒适、施工非常便捷、构件受力比较均匀等。由于加腋大板都是变截面形式的平板, 不可以使用通常的办法来对其内力进行运算, 要使用有限元分析的形式来进行运算, 在运算时可以使用ETABS、MIDAS等程序。具体的结构形式如图1所示, 使用ETABS程序来对平板的截面进行运算。

方案二:使用日常容易见到的井字梁结构方案, 主梁的截面保持在40cm×90cm, 次梁的截面保持在25cm×60cm, 所有梁板浇筑使用的混凝土型号为C30, 具体情况如图2所示。

方案三:使用比较常见的十字梁结构, 主梁的截面保持在40cm×90cm, 次梁的截面保持在25cm×70cm, 所有梁板浇筑使用的混凝土型号为C30, 具体情况如图3所示。

依据上述办法, 使用PKPM软件来分析相同的荷载情况, 经过对配筋的对比, 对于每一个方案都制定了相应的造价预算, 具体情况如表1所示。

3.2 分析结构受力情况

加腋大板结构使用常规的运算软件无法分析, 所以这个工程要使用MIDASGEN软件来进行分析运算, 因为截面是不断发生变化的, 比较适合使用实体的单元结构[3]。经过CAD软件将MIDASGEN导入到模型里面, 再在软件里面将其变成实体模型, 经过网络的转换使其形成实体单元, 这样比较符合工程精准度的需要。在进行分析时, 创建柱跨式的结构模型, 具体情况如图4所示。

经过对图4的分析, 在运算荷载工况加载情况时, 不难发现: (1) 在变截面的范围之内, 板面弯矩非常大;在等截面的范围之内, 板面弯矩非常小;加腋大板的翼缘承担了较大部分的弯矩, 满足设计要求, 可以较好地使用截面。 (2) 在大板底部的截面范围内没有正弯矩的存在, 底筋不要求将其断开, 这样充分表明设计符合标准。 (3) 柱顶的应力比较集中, 梁支座的钢筋非常大, 在运算时可以依据实际情况进行删减, 同时将柱顶位置的配筋情况进行合理的调整。

3.3 施工图设计程序

通过使用积分运算的方法来挑选不一样截面的内力, 依据混凝土的设计方案来设计配筋和验算裂纹情况, 那些不一样柱跨尺寸的结构单元可以依据有关的柱跨模型实施等效的设计或者是创建有限元。加腋大板系统设计的程序可以分为以下几点。

(1) 依据梁截面和板截面的实际设计情况来创建有限元模型, 将荷载情况导入进去从而分析受力情况;

2) 使用普通结构设计软件创建等截面模型并实施有效运算;

3) 在运算梁腹板所承受总弯矩比例时, 可以使用有限元软件, 对于结构设计软件运算弯矩的情况实施削减以后再进行配筋, 按照上述情况来对施工图的梁柱进行配筋核算[4];

4) 在加腋大板配筋时可以依据有限元运算的结果来组织实施, 对T型梁翼缘的配筋情况进行验算, 如果有裂纹管理标准还要对裂纹的宽度进行运算。

经过各项运算的结果显示, 如果使用十字梁或者是井字梁, 该工程的造价投入会比较高。

4 结语

大体积的地下室选择合适的顶板结构体系会对工程的造价造成一定的影响, 设计的关键点在于怎样来选择合适的构成体系。本文详细分析了一种设计方案, 那就是加腋大板体系的使用, 对其设计原理进行了认真的阐述, 经过采取有限元的分析方法并结合实际的施工图纸设计案例来进行详细的流程叙述, 经过研究发现, 加腋大板体系比较具有优势, 其他建筑结构在设计时可以参考加腋大板体系的成功经验。

参考文献

[1]樊计青.浅析加腋大板在地下室结构工程的应用[J].民营科技, 2009 (6) :142-143.

[2]彭丽红, 张元坤.加腋整间大板结构的设计及应用[J].广东土木与建筑, 2008 (7) :89-90.

[3]谭松明, 覃轲.无梁空心楼盖施工技术在地下室顶板结构中的应用[J].建筑施工, 2011 (7) :98-99.

地下室顶板结构 第8篇

最近15a国内房地产市场不断扩大发展, 地下室尤其是大型住宅小区的地下室面积也在不断增加, 地下室的结构设计往往是业主方着重关注的重点, 尤其是竞争日趋白日化的房地产市场, 成本控制是地产公司考核设计院设计质量的一个重要指标。其中, 地下室顶板结构设计考虑以下2个方面因素成为地下室设计中的一个重点和难点:其一, 所受荷载大, 包括覆土、消防车荷载及人防荷载, 所用材料多;其二, 受设备专业空间要求限制, 地下室层高要求较高, 地下室顶板的造价在整个地下室中占较大比重, 因此, 业主方尤其是国内大型地产公司往往要求设计方在初步设计阶段进行地下室顶板结构多方案的优化比选。

目前, 国内就此方面的研究也比较多, 有认为综合考虑造价、施工、结构性能等因素, 认为地下室顶板采用无梁楼盖方案和加腋梁板方案相比于传统的主次梁结构方案具有更加广泛的应用前景[1]。有对4种不同梁截面的普通梁板楼盖与无梁空心楼盖做了详细分析, 比较了各方案的优缺点[2];有认为无梁楼板时可降低层高, 减小地下室埋深, 有明显的综合经济效益[3]。以上关于地下室顶板的结构设计方案比选均是建立在柱网尺寸为8.1mm×8.1mm左右的情况下, 即考虑一个柱网停3台小车 (本文统称为大柱网) 的情况下, 然而对一个柱网停2台小车的情况 (本文统称为小柱网) 研究分析较少, 本文就以下3个方面进行了研究:小柱网情况下地下室顶板结构方案优化比选、小柱网情况下地下室顶板在有消防车和没有消防车荷载作用下结构方案对比分析及小柱网和大柱网情况下地下室顶板结构方案对比分析研究。

2小柱网情况下顶板方案优化比选分析

2.1方案基本情况

方案制定依托长沙某项目的非人防地下室进行, 地下室为停车库, 层数为1层, 层高为3.6m, 东西向长约400m, 南北向长约100m, 标准柱网尺寸为5.4m×5.4m, 局部5.4m×6.1m, 建筑面积约34000m2, 地库上部分布着19栋7层的多层建筑住宅, 多层住宅为异型柱框架-剪力墙结构, 主体结构设计使用年限50a, 上部结构嵌固端在地下室顶板。地下室顶板覆土厚度1.5m, 恒载取值27k N/m2;活荷载考虑消防车荷载, 且考虑1.5m厚覆土按《建筑结构荷载规范》 (GB50009—2012) 附录B进行折减。本工程抗震设防类别为标准设防类, 抗震设防烈度为6度, 设计基本地震加速度为0.05g, 水平地震影响系数αmax=0.04, 设计特征周期Tg=0.35s;设计地震分组为第一组;建筑场地类别为Ⅱ类。主楼抗震等级为三级, 抗震基本参数见表1。本工程基本风压:0.35k N/m2, 地面粗糙度类别为B类, 基本雪压:0.45k N/m2 (50a一遇) , 建筑结构的安全等级为二级。

2.2各个方案拟定及主要构件参数

2.2.1各个方案的拟定

地下室标准柱网为5.4m×5.4m, 研究时按长、宽方向均为5跨进行计算, 主要研究普通地下室顶板采用以下3种结构形式的优缺点及主要经济指标。方案1:仅设置框架主梁的大板方案;方案2:设置框架主梁和1根次梁的“十字梁”方案;方案3:普通无梁楼盖方案。柱子基本截面尺寸为400mm×600mm, 梁板混凝土标号为C35, 各个方案的布置简图见图1。

2.2.2各种方案主要构件参数情况

各个方案的重要结构构件参数统计见表2。

2.3各方案施工图绘制及工程量计算

因图幅较大, 施工图在此省略。

根据各个方案, 计算各个方案的工程量和综合经济指标, 见表3和表4。

2.4各方案比选分析

从地下室净高考虑, 此工程地下室层高3.6m, 扣除梁高和板厚后, 地下室结构净高见表5。假设设备管线要求占用梁或板下0.6m高度, 扣除设备管线高度后地下室建筑高度汇总见5。

从表5可知, 根据《车库建筑设计规范》 (JGJ100—2015) [4]4.2.5及4.3.6条, 方案一 (大板) 、方案二 (十字梁) 、方案三 (普通无梁楼板) 的建筑和结构高度均能达到规范要求。方案三 (普通无梁楼板) 则有较高的结构高度和建筑高度, 地下室无压抑感, 使用舒适;从模板指标来看, 方案三 (普通无梁楼板) 支模工程量比较少, 能大大节约施工周期, 其次是方案一 (大板) , 支模工程量也不大, 支模工程量最大的是方案二 (十字梁) 。方案三 (普通无梁楼板) 的含钢量为42.309kg/m2, 相比方案一 (大板) 、方案二 (十字梁) 分别少34.298kg/m2、16.512kg/m2, 为含钢量最省方案。

从每平方米的综合单价来看, 方案三 (普通无梁楼板) 为470.32元/m2, 相比方案一 (大板) 、方案二 (十字梁) 分别少107.11元/m2、57.50元/m2, 节约造价非常明显, 以此地下室为例, 使用无梁楼盖部分的地库面积约为12 000m2, 方案三相比方案一和方案二能节约总造价约128.5万元、69.00万元。

3小柱网情况下有消防车和没有消防车荷载作用下对比分析

3.1方案基本情况

基本情况同“小柱网情况下顶板方案优化比选分析”, 考虑地下室除消防车道和消防扑救面需要考虑消防车荷载外, 其余位置一般不考虑消防车荷载, 本方案在研究“小柱网情况下顶板方案优化比较分析”的情况下取消了消防车荷载, 改用普通活荷载为5k N/m2。

3.2各个方案拟定及主要构件参数

各个方案的重要结构构件参数统计见表6。

3.3各方案施工图绘制及工程量计算

因图幅较大, 总工程量和施工图在此省略。

根据各个方案, 计算其各个方案的综合经济指标见表7。

3.4比选分析

从表7和表4数据对比来看, 和有消防车情况比较, 无消防车荷载作用下, 方案1 (大板体系) 、方案2 (十字梁体系) 和方案3 (无梁楼盖体系) 单位造价降低了137.87元/m2、98.76元/m2、46.31元/m2。

从表7可以看出, 小柱网情况下无消防车荷载时, 采用无梁楼盖体系仍然是最节约的方案, 相比方案1 (大板体系) 和方案2 (十字梁体系) 仅节约15.55元/m2和5.05元/m2。相比有消防车荷载作用时最省方案3 (无梁楼盖体系) 比最贵方案1 (大板体系) 少107.11元/m2, 节约幅度大大减少, 说明在无消防车荷载作用的情况下, 无梁楼盖体系方案在经济性方案的优越性难以得到体现。但采用方案3 (无梁楼盖体系) , 建筑、结构净高仍最高, 有地下室层高压缩空间, 能从地下室墙、柱工程量减少及降低了底板抗浮水位等多方面节约地下室造价。

4小柱网和大柱网情况下3个方案对比分析研究

4.1方案基本情况

方案基本情况同“小柱网情况下顶板方案优化比选分析”, 只是增加了人防荷载作用。

4.2各个方案拟定及主要构件参数

地下室标准柱网为7.8m×8.1m, 研究时按长、宽方向均为5跨进行计算, 主要研究普通地下室顶板采用以上3种结构形式的优缺点及主要经济指标。柱子基本截面尺寸为550mm×550mm, 梁板混凝土标号为C35, 各个方案的布置简图见图2, 各个方案的重要结构构件参数统计见表8和表9。

4.3各方案施工图绘制及工程量计算

根据各个方案, 计算其综合经济指标, 见表10和表11 (总工程量省略) 。

4.4比选分析

由表8和表9可知, 大柱网情况下, 根据《车库建筑设计规范》 (JGJ100-2015) 4.2.5及4.3.6条, 采用方案1 (大板体系) 、方案2 (十字梁体系) 时地库最少层高需要0.9+2.2+0.6=3.7m, 比小柱网情况下增加0.1m。

通过表10和表11可以看出, 和大柱网相比, 小柱网情况下采用方案1 (大板体系) 、方案2 (十字梁体系) 、方案3 (无梁楼盖体系) 分别节约了124.9元/m2、67.35元/m2、49.47元/m2, 扣除柱子根数的增加费用, 节约是十分明显的。

5结论及建议

根据上述对楼盖方案的对比分析, 得出以下结论和建议:

1) 小柱网情况下, 有消防车、无人防荷载作用时, 地下室顶板采用方案三 (普通无梁楼板) , 结构净高较高, 每平方米造价最省, 可作为小柱网地下室顶板楼盖方案的首选方案。

2) 无消防车、无人防荷载作用下, 小柱网情况下地下室顶板采用方案三 (普通无梁楼板) 仍然是最节约的方案, 只是和方案1 (大板体系) 、方案2 (十字梁体系) 相比减少幅度有限, 但考虑地下室净高等因素, 建议采用优选方案三 (普通无梁楼板) 。

3) 和大柱网相比, 当有消防车、有人防荷载作用时, 小柱网情况下地下室顶板采用方案1 (大板体系) 、方案2 (十字梁体系) 、方案3 (无梁楼盖体系) 都能节约造价, 小柱网用钢量少, 能有效降低地下室顶板施工难度, 建议根据主楼柱网优先布置小柱网。

4) 根据《建筑抗震设计规范》 (GB50011—2010) [5]6.1.14条及《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2010) [6]3.6.3条, “地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时, 地下室在地上结构的相关范围的顶板应采用现浇梁板结构”, 根据此条及参考文献[7]对地下室顶板作为上部结构嵌固部位时的相关分析, 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位, 又想采用方案三 (普通无梁楼板) 时, 最好在方案阶段和初步设计阶段提前和施工图审查中心沟通, 保证方案的顺利实施。

参考文献

【1】徐建明.地下室顶板结构多种方案的经济分析[J].建筑与结构设计, 2012 (1) :111-113.

【2】张圣海, 覃维.某工程8.1×8.1柱网地下室顶板楼盖方案结构选型[J].四川建筑, 2012 (4) :169-171.

【3】李国胜, 闫颖.高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较[C].第十九届全国高层建筑结构学术会议论文, 2006.

【4】JGJ100—2015车库建筑设计规范[S].

【5】GB50011—2010建筑抗震设计规范[S].

【6】JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].

地下室顶板结构 第9篇

湖南整个某住宅小区占地57 800 m2, 其中小高层住宅共15栋, 其余为6层～7层多层住宅, 框架结构, 总建筑面积132 000 m2。为了使住宅小区的景观和绿化能做到最好的效果, 减少汽车交通对居民的干扰, 建设单位采用了全部的地下停车库来解决居民停车的问题, 少量的地面停车安排给来访客人使用, 其中一期施工的2万m2的地下室, 可以停放车辆为580个。

2 预应力地下室顶板结构布置

2.1 结构方案的选择

本工程地下室主要作车库及设备用, 在保证地下室内有效净空高度的前提下, 减少基坑的开挖深度无疑具有良好的经济性。采用预应力技术具有这个优点, 并且预应力技术具有可有效降低梁的高度和构件的挠度, 控制竖向荷载作用下梁的截面应力, 防止出现受力裂缝的优点。但是, 一个工程结构方案的选择, 在技术上可行的前提下应主要考虑是否具有良好的经济性。

在设计阶段, 建设单位即进行了预应力框架梁结构体系与非预应力框架梁结构体系的经济性比较, 经设计人员按照两种方案结合工程实际情况确定的设计条件进行结构设计, 依据设计结果进行工作量计算并计算造价综合比较结果, 预应力结构单方综合造价比普通结构单方综合造价节省218.38元。这对于一个2万m2的地下车库来说, 经济效益是十分可观的。

在重荷载作用下 (覆土较厚, 考虑消防车荷载) 的结构中, 框架梁高跨比一般取到至1/10, 采用预应力结构后高跨比一般可取到1/10至1/12, 对于本工程跨度为16.6 m, 梁高取1.1 m, 在保证净空高度的前提下, 节省基坑工程费用, 经济效益明显。

2.2 结构的布置

为在有限的地下室面积内最大限度的分配车位数量, 设计中就必须确定合理的柱网尺寸。本工程中, 地下室轴线间距主要为33.2m, 故采取了两跨预应力连续梁的结构方案, 具体布置如图1、图2:

在地下室车位的划分中, 由于有不靠外墙的柱子影响, 将占去宝贵的可用位置。一根不靠外墙的柱子的存在, 占去两个车位的位置 (考虑柱子本身的所占位置及汽车停靠、驶入驶出车位应有的转弯距离) 。本工程的预应力梁跨度16.6 m, 以中柱和地下室外墙做为铰接支座, 结构布置使地下室的柱子不占用车位, 不会浪费实际可用面积, 从而影响将来可划分车位的数量。这样的布置方式实现了在有限的面积上最大限度的安排车位。由下图2可知, 考虑汽车车体长度5 m, 两辆汽车头对头停放, 中间尚有6 m多的车道, 满足汽车掉头及行驶要求, 既方便了将来使用车位的业主, 同时经计算, 车位总数增加约12%, 为投资商增加了可销售车位的数量, 创造了良好的经济效益。

2.3 预应力铰节点

由单榀框架的结构布置图可知, 预应力框架梁边支座为地下室外墙, 本工程地下室外墙厚度为300 mm, 以这样厚度的外墙为预应力框架梁的支座就只能采取铰接方式, 减小分配干支座上的弯矩。

然而在为数不多的预应力梁铰接节点的工程实践中, 铰接的预应力框架梁一般均为屋面结构, 预应力梁一般以柱子做为支座, 柱子截面较大, 搁置长度较长, 框架梁抗剪计算结果较为, 且安全便于结构受力和施工, 故本工程中以宽度仅为300 mm的地下室外墙作为框架梁的铰接支座就成为本工程设计和施工中的难点, 本工程铰节点设计如图3:

具体来说, 就是在外墙上按照框架梁宽每边各加100 mm的宽度结合梁高尺寸留槽, 搁置框架梁, 在100 mm的空隙里填塞塑料泡沫, 框架梁与外墙在纵方向上由芯柱相连, 横方向上外墙项处圈梁钢筋和外墙水平方向钢筋穿过塑料泡沫和框架梁拉通。梁底与墙顶间各安装一块钢板, 钢板上按照芯柱尺寸开洞, 穿出芯柱钢筋。钢板的尺寸必须不小于梁与支座的接触面积, 即钢板长度等于梁宽, 宽度等于墙厚, 以保证接触面完全断开, 消除不必要的约束。这样通过钢板、芯柱、墙体上拉通钢筋的柔性约束, 建立了符合实际的铰节点模型, 为结构的合理受力提供保证。

塑料泡沫填充块在浇注混凝土时填实充满空隙, 在预应力张拉前清理干净, 消除不必要的对预应力梁在张拉时的约束, 而后进行预应力张拉。由于没有边梁的约束, 预应力张拉时产生的压力将大量传至项板, 故对张拉节点处板的配筋进行加强, 以防板上出现裂缝, 具体做法见图4。

然而, 因为本工程为地下车库, 施工结束后将进行回填, 且顶板覆土, 即该支座节点将来会被埋入土中, 在潮湿环境下工作。梁底与墙顶之间的钢板, 钢板与混凝土的接触面, 预留的塑料泡沫填充块之间的缝隙都成为将来渗漏水的隐患, 该节点处的防水处理就成为一个必须认真解决的问题。本工程通过如下方法解决:在预应力张拉端预留ϕ8 mm插筋, 待预应力张拉结束后进行封锚:利用预留插筋绑扎钢筋网片, 后浇高一强度等级的细石混凝土。如图5所示, 封锚混凝土应能从外侧面封闭整个支座节点和预留板上缝隙, 厚度180 mm, 然后再做外墙防水。这样的处理方法能满足结构防水要求。

3 地下室顶板无粘结预应力施工

预应力工程自2006年9月开始施工, 和土建配合进行。过程顺利, 按照设计要求, 本工程预应力筋采用1860级ϕs15.20高强低松弛无粘结预应力钢绞线。预应力孔道采用金属波纹管留孔。待混凝土强度达到设计要求的C40后开始张拉, 张拉控制应力1 395。

3.1 预应力筋布置

预应力筋布置应严格按图施工, 钢筋数量及种类必须符合图纸要求, 严格按设计要求曲线布筋, 保证在垂直方向上各控制点的高度达到设计要求, 曲线要平滑, 反弯点位置按图施工, 梁内预应力筋保护层最小厚度50mm。张拉端与固定端采用夹片类7孔锚具, 喇叭管和螺旋筋与其配套。孔道采用金属波纹管留孔, 管径为70。接管采用大一号的波纹管, 采用一端张拉。

3.2 波纹管埋设及预应力筋穿束

支模板过程中, 梁的侧模板先不封, 以便于金属波纹管和预应力筋的埋设。在非预应力钢筋绑扎好后, 根据设计的预应力筋曲线坐标, 将波纹管固定支架焊接在大梁相应位置和标高处的箍筋上。支架采用Φ10钢筋, 间距为800 mm。定位钢筋固定好后, 即可安装金属波纹管, 波纹管逐根穿入, 与定位支架用20号铁丝十字交叉绑扎牢固, 要特别注意最高点、反弯点和梁跨中处的位置准确。由于波纹管由两段或多段组成, 两段管之间接头用大一号波纹管 (L=300 mm) 套接, 张拉端头扩大孔采用Φ85的波纹管。波纹管所有连接处用防水胶带缠裹严实防止漏浆。安装好波纹管后, 即可进行钢绞线穿束。

3.3 模板及脚手架工程

要求梁模板的支架必须满足承受结构的自重和可能出现的最大施工荷载的要求, 并有足够的承载能力、刚度和稳定性。预应力梁两侧模板必须在波纹管固定好并验收合格后方可进行封模安装, 在模板打对拉螺栓孔时必须注意预先定出位置, 防止打穿波纹管。

3.4 混凝土浇筑和养护

混凝土浇筑时严禁踩压波纹管、预应力筋、定位钢筋、排气管 (兼泌水管) 及端部顶埋件。混凝土浇筑过程中, 要在波纹管的两侧对称下料, 振捣时, 振动棒不得碰到波纹管、锚具等, 以免损坏波纹管而引起漏浆堵塞孔道和保证顶应力筋的束形和锚具的位置准确。并注意控制波纹管的上浮现象发生, 浇筑好后要注意养护, 以确保混凝土有足够的承压力, 以免张拉时发生事故。

3.5 张拉控制

张拉过程实行双控管理, 即以应力控制为主, 并同时实施伸长值测量控制。在正式张拉前进行试张拉, 实测摩擦损失系数, 再根据实测结果填写“张拉要点” (包括张拉力及计算伸长值) 。张拉的实际伸长值不应大于计算伸长值的+6%或小于-6%, 若发现实际伸长值超出此范围, 应停止张拉, 查明原因可继续张拉。

3.6 孔道灌浆和封锚

灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥, 水灰比为0.4, 掺高效减水和带微膨胀的外加剂, 塌落度为16 cm。从设置在曲线孔道最低点的灌浆孔中均匀地一次灌满孔道, 待两端出气处冒出浓浆后方可封闭泌水孔 (出气孔) 并继续加压到0.6 MPa, 持荷2 min后封闭灌浆孔。张拉灌浆完成后紧接着进行封锚。封锚前必须将锚具、锚孔清理干净, 按设计要求进行封锚, 凸出的锚头按照设计的大样图由总包方配置附加钢筋, 对锚具进行封闭保护。封锚材料必须将锚具、预应力钢丝头全部封锚堵密实, 不得留有空隙, 筋头、锚具不得外露。

4 预应力顶板裂缝的分析处理

在预应力张拉结束后不久, 即在车库的通道口处发现裂缝见图6。

裂缝主要出现在通道外墙上, 呈上宽下窄逐渐消失的特点。经本工程建设、设计、监理、施工单位各方会同检查后认为:裂缝是由于通道为非预应力结构, 与预应力梁相连, 在预应力张拉后, 通道墙体不能与其相连预应力梁协调变形造成。各单位认为对整体结构没有影响, 待裂缝发展稳定后做裂缝封闭即可。

总结裂缝出现的经验, 作者认为, 在整体结构复杂, 出现预应力构件的张拉端或固定端与普通结构相连的情况, 对于预应力构件与普通结构相连处应采取加强配筋抵抗张拉牵引力或将二者暂时断开, 以后封闭达到释放应力效果的方法处理。如图7所示:

采用张拉前断开的方法较为简单, 即在浇筑混凝土前可在预应力构件外端插入木片, 张拉前剔出即可, 钢筋加强的方式一般采取将梁腰筋加密拉通, 具体应通过结构计算进行配筋。

5 结语

综上所述, 合理技术的应有能有效的降低工程成本, 改善结构性能并有效的提高了使用功能, 本文中的车库内大跨度柱网设置减少了结构柱的数量, 让建设单位在减少综合投入的同时也让使用者获得了良好的使用功能。

参考文献

[1]徐金声, 薛立红.现代预应力混凝土楼盖结构[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

[2]CECS180:2005, 建筑工程预应力施工规程[S].

[3]GB50010-2002, 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

地下室顶板结构 第10篇

1 工程概况

上海市轨道交通11号线徐家汇站位于港汇广场西侧的恭城路下方, 与1号、9号线形成环绕港汇广场的大型换乘枢纽, 其中11号线车站主体及还建段顶板连成整体。该换乘枢纽沿恭城路走向总长约230 m, 总面积超过7 400 m2, 绝大部分将兼作恭城路道路基层, 上方铺设沥青路面层后, 即作为城市道路直接承受车辆运行的动荷载。如此大面积的零覆土结构顶板并同时兼作市政道路的工程实例, 在历年的地下空间开发中实属罕见。图1为上海轨道交通徐家汇站换乘枢纽工程平面图, 图2为上海轨道交通11号线徐家汇站横剖面图。

2 兼作城市道路基层的地下结构顶板特点分析

一般而言, 零覆土的地下结构顶板, 直接面临阳光曝晒、风吹雨淋、冰雪冻融的反复作用, 受外界温度影响很大, 尤其是超长或大面积的构件, 若不能及时释放其温度应力, 混凝土就会出现大量不规则的裂缝。对于兼作道路结构层的顶板, 这种裂缝会在交替出现的“升温-降温”过程以及车辆动荷载的作用下越来越宽、越来越多, 影响结构的耐久性。更值得注意的是, 在暴雨或洪涝期间, 路面的积水一旦通过顶板向下发生渗漏, 将对顶板以下地下空间的正常使用带来严重影响。

考虑到地下结构投入使用后, 顶板下方吊顶内空间狭小, 且管线错综复杂, 渗漏一旦发生, 堵漏作业难以实施, 而任其渗漏又将严重影响使用品质且有碍观瞻, 因此部分工程在渗漏严重区域采用水盆、水槽接水, 并定期倒水了事 (图3) 。而对于未合理设缝的超长或大面积顶板, 由于顶板渗漏裂缝分布杂乱、随机, 在层层管线和吊顶装饰的遮蔽下, 渗漏点更是难以找寻, 使得渗漏处理难上加难。

因此, 对于兼作城市道路基层的地下结构顶板而言, 为避免发生渗漏水, 除了需要合理设置伸缩缝、释放相应的温度应力和混凝土收缩应力外, 还要以伸缩缝的防水为重点, 采用一套专门的适用的防水措施。

3 伸缩缝防水构造设计

由于常规地铁车站中设置的诱导缝能承受的变形量比较小, 并不能有效释放其温度应力, 因此并不适合兼作城市道路基层的地下结构顶板工程。经研究, 为解决顶板在零覆土条件下的温差变形, 本工程沿车站纵向共布置了4条伸缩缝。伸缩缝可设置在顶板框架梁按连续梁计算得到的弯矩零点位置。图4为顶板伸缩缝处防水构造。由图4可见, 通过由W形氯丁橡胶和弹性混凝土、U形构造防水卷材、可注浆式钢边橡胶止水带、排水槽组成了4道防线, 多角度、多层次地保障了顶板的防水效果。

1专用粘合剂;2W形氯丁橡胶;3沥青路面层;4偏胎基防水卷材;5细砂处理;6环氧基层处理剂;7顶板钢纤维混凝土;8TST弹性混凝土;9不锈钢盖板, t=8;10不锈钢垫板, t=5;11Φ8不锈钢钉, 1个/m;12橡胶条;13不锈钢垫片, t=2;14海绵;15钢边橡胶止水带;16注浆管;17顶板厚;18PVC引水片;19排水槽

伸缩缝处具体构造自上而下包括以下4个层次:

1) W形氯丁橡胶和弹性混凝土

伸缩缝在沥青路面层厚度范围内浇筑弹性混凝土以直接承受车辆荷载的作用, 缝宽间粘以W形氯丁橡胶 (其上表面低于路面1~2 mm) 。采用弹性混凝土能有效缓冲道路运行车辆经过时对伸缩缝位置的冲击, 这样既可以避免普通混凝土受行车冲击荷载的反复作用而产生剥离破坏的状况, 还能改善行车的舒适感。W形氯丁橡胶止水条则能阻止路面上的积水和其他污物落入伸缩缝中;由于仅凭肉眼就可检查其是否漏水或脱开, 路政部门可以方便及时地进行养护和替换。

2) U形构造防水卷材

伸缩缝位置设置成独特的U形结构, 为防水卷材预留了一定的自由伸长空间。防水卷材采用4.5 cm厚偏胎基道桥用改性沥青防水卷材, 可以适应伸缩缝间缝宽的变化, 避免被拉破而产生渗漏水;卷材U形空间内填以橡胶条和海绵。

为保护混凝土基层, 防水卷材在伸缩缝的角部设置不锈钢垫板 (图5) , 其上设不锈钢盖板, 并每隔一定距离用钢钉进行相对固定, 使其能支撑上部的弹性混凝土。

3) 可注浆式橡胶止水带

伸缩缝在卷材防水层下方设置一道延伸性能良好的中埋式橡胶止水带, 可适应伸缩缝处局部变形的影响, 并同时设置一对注浆管, 一旦上方卷材防水层被破坏, 还可以临时进行注浆封堵渗漏, 为防水效果增加一道保险。

4) 排水槽

可注浆式橡胶止水带的下方设置了排水槽, 作为最后一道防水防线。排水槽上方还设置了PVC引水片, 如果仍有少量水滴渗漏, 可通过引水片进入排水槽, 并及时排走。

4 结语

1) 兼作城市道路基层的地下结构顶板, 应结合具体工程条件, 合理设置顶板伸缩缝, 以解决顶板在零覆土条件下的温差变形。伸缩缝平面位置可设置于顶板框架梁按连续梁计算得到的弯矩零点位置。

2) 伸缩缝防水是此类工程顶板防水的重中之重, 其节点构造应既能满足伸缩缝处的局部变形要求, 又能确保防水效果。

3) 由W形氯丁橡胶和弹性混凝土、U形构造防水卷材、可注浆式钢边橡胶止水带、排水槽等4道相互联系的防水防线组成的伸缩缝防水构造, 是为兼作城市道路结构层的地下结构顶板而度身定制, 能取得良好的使用效果。目前, 该设计已获国家专利授权, 成功应用于上海轨道交通徐家汇枢纽、地铁临港新城滴水湖站交通枢纽等多处地下空间工程, 在地下空间与地面空间一体化综合开发领域拥有广阔的应用前景。

4) 工程顶板伸缩缝防水节点中采用的U形构造防水卷材, 其U形下垂量应结合伸缩缝的缝宽、两侧结构变形量、卷材抗拉强度及延伸率等综合确定, 具体长度有待更多工程实例应用后进一步优化, 使之更加经济合理。

参考文献

[1]沈春林.地下工程伸缩缝防水堵漏施工工艺[J].中国建材, 1998 (6) :48-49.

[2]薛绍祖.地下工程防水技术问答 (续4) [J].地下工程与隧道, 1996 (3) :46-47.