浅谈地下室车库顶板结构设计及经济分析

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1、浅谈地下室车库顶板结构设计及经济分析【摘要】针对对下车序接顶板受力特点，提出三种实施方案，通过三种方案的经济对比分析，得出最佳实施方案，并介绍车库结构设计三个方案过程中的要点问题。　　【关键词】地下车库顶板；结构方案；经济分析　　　地下车库结构具有顶板上覆土荷载较大的特点，如果采用常用的结构方案，往往配筋较大，通过采用后张法预应力技术的手段可以减小构件的截面，而降低地下结构埋深，改善结构受力性能，使地下车库具有良好的经济性和优良的结构性能。　　　　1工程概况　　某小区综合楼是一栋地上7层，地下1层,集商业和住宅于一体的综

2、合性建筑。车库顶覆土厚。该建筑有两个主要特点：①在布局上，7层住宅用房布置在四周，中间为地下车库，层高为，柱距为；②地下车库的顶盖又兼作消防车道。考虑以上两个主要特点，我们选取两种方案进行对比,方案I:普通钢筋棍凝土单向板方案；方案II：空心无梁楼板方案；方案III：预应力混凝土框架梁与无枯结预应力棍凝土单向板所组成的四边预应力梁支承的无粘结预应力混凝土单向板楼盖方案。　　普通梁板结构方案普通梁板结构是最常用的结构形式。由于本车库的建筑功能需要，柱网确定为7.6m×7.6m。　　根据《建筑结构荷载规范》，消防车在单向板方

3、案中的荷载标准值为35kN/m2，同时在次梁及主梁的设计时考虑荷载折减系数。　　经过计算,车库顶板布置成十字交叉梁结构,主梁断面为350×900mm，次梁为300×600mm，顶板厚200mm，梁板折算后的板厚为365mm。考虑到建筑功能需要车库净高2900mm等代梁的宽度取相邻跨跨中之间的距离；考虑到柱帽上翻，为偏于安全不考虑柱帽的有利影响，取等代梁的计算跨度为轴线间的距离减去柱宽。等代边柱的宽度取与等代梁同宽，并假定柱的底端固定。　　由于无梁楼盖中问区格的官顶作用明显，可显著提高板的承载能力，所以可对中间区格板的内力

4、计算值进行折减，通常可乘以-1.0的折减系数。在本工程中由于混凝土侧墙可以对板的周边提供更好的约束作用，所以对边区格和角区格内的板同样进行内力折减。本工程对所有的柱上板带均采用0.9的折减系数。在柱上板带框架柱的位置处应设置暗梁，暗梁的上下受力钢筋应分别取柱上板带计算所需上下钢筋的0.5倍左右。暗梁之外板的钢筋配置在相应的空心板内，其中板底的正弯矩钢筋配置在肋梁内。经此处理后，计算得空心无梁顶板的配筋为Φ16@130，暗梁底筋仅为3Φ12。　　预应力方案　　根据板跨度，变形及裂缝的限制条件，取板截面高度h=260mm，现

5、浇预应力混凝土单向板采用强度等级为C40混凝土，预应力筋取为抗拉强度标准值为fpk=1860N/mm2的低松弛钢绞线，张拉控制应力为=，预应力工艺为无粘结，一端张拉，张拉端采用XMI5―1单孔夹片锚，锚固端采用挤压锚栓。非预应力筋采用HRB335级钢筋。　　主梁截面为b×h=350mm×700mm，梁混凝土强度等级为CAO，预应力筋取为抗拉强度标准值为fptk=1860N/mm2的低松弛钢纹线，张拉控制应力为=，预应力工艺为有粘结，两端张拉，张拉端采用XMI5―多孔夹片锚，锚囿端采用挤压锚栓。非预应力筋采用HRB335级

6、钢筋。梁的配筋计算采用统一设计方法。　　2方案对比　　钢筋含量三种布置方案经济性能对比发现方案布置I在经济上优于方案II，但使用功能上方案III在极限荷载作用下都能满足变形及裂缝最大宽度的控制条件，比方案II更加安全。　　蜂窝式空心无梁楼盖具有空心率大、双向性能好等显著优点，同时可以降低结构层高，特别适用于跨度较大、荷载也较大的结构；对于会议室等大空间结构，平整的底面也可以取得良好的建筑效果。　　在竖向荷载作用下，空心无梁楼盖的内力分析可以类似采用实心无梁楼盖的等代框架法进行，但板的截面特性应采用实际值，对蜂窝式空心楼盖

7、可采用本文给出的计算公式计算其截面特性。采用等代框架法可同时对框架柱在楼层位里处的受力情况进行分析。　　在受力分析中如果活荷载较大则应考虑活荷载的不利布置。　　为进一步提高经济效益．受力钥筋建议采用HRB400级钢筋。考虑到实际受力情况的复杂性，板的上部负筋应通长布置，不宜截断。　　方案111　　通过在结构中配置预应力筋的方式，采取主被动手段相结合的方式，使棍凝土早期的收缩对结构的影响减少到较小程度，并随后主动给结构构件施加一定的压力，来减弱或消除温度应力的影响，能有效的抵抗混凝土结构收缩和温度应力产生的裂缝，达到不设永

8、久性结构伸缩缝的效果。本工程实践证明，在结构长度达115m的地下车库顶板中，采用预应力技术后，地下室顶板无任何渗漏产生。　　3结语　　经过综合比较后，该工程地下车库顶板采用了预应力梁板方案后，从技术上克服了因上翻梁使防水层铺设难和班土后排水难的缺点，满足了地下室层高要求。地下室顶板结构方案的选择直接关系到工程造价，预