无梁楼盖地下室设计优化探究

无梁楼盖地下室设计优化探究
陈飞（广东省重工建筑设计院有限公司，广东广州510000）
【摘要】地下室采用无梁楼盖结构体系，柱帽之间能满足设备走管需求，最大限度的降低地下车库的层高，施工支模方便，施工方便快捷，节省工期，带来较大的经济效益。

因此，无梁楼盖地下室体系得到了广大开发商的厚爱。

然而，由于无梁楼盖结构体系传力直接，结构体系富余度较小，在保证无梁楼盖结构体系安全性的同时，突出其较于梁板式结构的经济性，成为各大设计院结构设计师们思考探究的重点。

本文从标准跨柱网布置，非标准跨处理方式以及特殊边界处处理方式等各方面，分析了无梁楼盖地下室设计上的一些优化建议点，为提高无梁楼盖体系安全性的同时，突出其经济性带来一些新的思路。

【关键词】无梁楼盖；柱网布置；非标准跨处理；特殊边界处理
【中图分类号】TU93【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）03-0205-02
1无梁楼盖体系的标准跨柱网布置
无梁楼盖地下车库的地下室柱网布置方式,应尽可能的多考虑建筑车位的尺寸及摆放要求,提高建筑停车效率,实现较高的经济性指标。

单个停车位宽度一般为2.2~2.5m,长度一般为5.3m。

为满足停车舒适性,对于一般住宅小区等,建筑设计师们通常建议单个停车位尺寸为2.4m×5.3m,而对于一些高端楼盘或大型商业综合体,建议单个停车位尺寸为2.5m×5.3m。

地下室结构柱网的布置,应符合建筑车位的模数要求,同时预留出结构柱所占位置。

考虑到无梁楼盖体系的本身结构受力特点,过大的柱距容易导致板厚增加过多,而较小的柱矩又影响地下车库的停车效率。

因此,一般最常用的地下车库的轴网8100mm×7800mm及8100mm×8100mm。

车位沿短跨方向并排放置,每跨排放3个车位,结构柱子沿短跨方向的最大截面尺寸为600mm,沿长跨方向的截面尺寸平行于车位。

对于常用的地下室覆土厚度1.2~1.5m来说,600mm的柱截面宽度已足够。

但是,对于荷载较大的板跨(如消防车车道及消防登高面区域),柱子截面尺寸可以沿长跨方向适当增大,以满足受力需求,同时对于地下室车位不会产生影响。

2上部结构落到地下室形成非标准跨的处理方式
实际地下室设计过程中,不可避免的会出现非标准跨等情况,如上部商铺柱网的影响以及地下室侧壁边跨等。

在方案设计配合阶段,结构设计师应建议在设置裙房商铺的分隔时考虑商铺柱子落于地下室后与车位布置的协调关系,最大可能的满足商铺柱跨间能够正好并排放置下2~3个车位。

然而上部商铺的建筑分隔通常无法跟地下室车位布置协调,或者商铺的排列方向与地下室车位的排列方向不一致,此时,商铺以下地下室结构柱网宜按商铺本身结构布置需要进行布置,相关范围内的地下室的车位和柱网再根据商铺落下来的柱网进行相应调整。

若上部商铺柱子落于地下室车道位置,应将上部柱子进行拖换,以保证建筑车道功能的正常使用。

当结构上部商铺柱网无法与地下室车位布置协调或其他原因引起无梁楼盖结构出现非标准跨时,非标准局部柱跨宜小于标准跨,而不宜大于标准跨。

因为无梁楼盖顶板通常是等厚度的,局部跨度增大将使大跨度处的顶板厚度变得不适用,同时由于跨度增大而导致柱帽处不平衡弯矩引起抗冲切承载力降低,需要增设抗冲切钢筋或增加柱帽大小及厚度来保证无梁楼盖的受力需求,增加了结构成本,而偏小的柱跨虽然也会产生不平衡弯矩,然而由于柱跨减小,柱子的竖向受荷面积也随之减小,通常设计时为使施工方便,还是使用标准跨柱帽尺寸,尚且能够继续满足抗冲切受力要求。

当不可避免的出现了大于标准柱跨的情况时,更大的柱跨尺寸会使得顶板厚度及柱帽尺寸均不适用,此时宜在该跨增设框架梁,使该局部形
成梁板共同传力模式,以使大跨处受力满足结构计算要求。

临近塔楼或地下室侧壁的边跨处,也宜较小该跨的跨度,
形成非标准跨。

在边跨处,板的边界支承条件为简支。

若仍采
用标准跨,边跨处柱两边由于板的两端支承条件不同,在柱子
处产生的负弯矩会在边跨柱边较大,不平衡弯矩会使得柱帽
处的抗冲切承载力降低,甚至不能满足结构受力需求,需要增
设抗冲切钢筋或增加柱帽大小及厚度来保证无梁楼盖的受力
需求,增加结构成本。

所以应适当减小边跨跨度。

当边跨跨度
较大而无法避免时,宜在塔楼边或侧壁上增设端柱或扶壁柱,
设置柱帽,保证该跨的受力需求。

3特殊边界处处理方式
由于塔楼方案造型的需要,塔楼形状多为方正的矩形,实
际项目中常见细腰和两侧伸出的十字形或蝴蝶型塔楼户型,
在首层与地下室顶板的边界处会形成局部的内凹角。

无梁楼
盖的传力特点决定其对于楼板的整体性及连续性要求较高,
与整体分离的局部不规则形状板块在截面变化处易形成应力
集中,不利于楼板的受力和变形。

因此,建议在此位置增设结
构梁将该局部板块从无梁楼盖中分离出来,单独作为梁板结
构进行设计,如图1。

在塔楼墙柱包络范围以外,因纯地下室顶板与塔楼首层
板有较大的高差,且纯地下室顶板的荷载较大,故一般塔楼与
纯地下室的交界梁宜设置框架梁,以保证交界梁有足够的抗
弯和抗扭刚度。

当塔楼首层存在局部外挑时,若在外挑端部加
设柱子,则柱子落入地下室后将影响地下室建筑布置;若在顶
板托换在顶板需加设托换梁,但结构拖换一般来说代价较大;
若外挑部分采用梁悬挑做法,把塔楼与纯地下室的交界设在
悬挑梁和封口梁上,则悬挑梁和封口梁的抗弯抗扭刚度难以
满足要求;若外挑部分不做结构板,而采用建筑硬化地面做
法,则外挑部分与室内易产生不均匀沉降。

因此,建议此处
采
图1
205
用局部双层板的做法。

地下室顶板在塔楼主体外墙位置处于塔楼相接,局部外挑部分通过悬挑梁板设置于地下室顶板以上,形成局部双层板,如图2。

塔楼地下室范围内的排风机房的排风口常常设置在塔楼外边上,也经常设置在楼梯中间平台的上下方。

若风机房设在塔楼范围外,则通常地下室顶板标高位置处不满足上方吹风口的设置要求,因此需将塔楼范围外的风室局部地下室顶板抬高。

此时,在纯地下室与塔楼相交处便形成了小范围的开洞或抬板,但若直接在地下室顶板上开洞或做成折板形式,扭曲了此局部无梁楼盖的传力路径,对于该局部无梁楼盖的受力十分不利。

而通过在原塔楼墙柱和纯地下室的柱子间设置框梁来分割无梁楼盖与开洞或抬板,则至少会对本跨范围内设备走管造成极大不便。

因此,建议在洞口和抬板周围设置一圈钢筋混凝土侧壁,并与塔楼结构墙相连接。

由于此侧壁设置在一个较小的局部范围内,侧壁承担的荷载较小,可直接落于地下室底板上,而无需在侧壁底下额外加设基础,如图3。

4结束语
无梁楼盖结构体系地下室造价经济,然而其自身传力特
点决定了其结构富余度较低。

在无梁楼盖地下室的设计过程中,应结合建筑布置需求,从无梁楼盖结构体系自身受力特点出发,在标准跨柱网布置、非标准跨处理和特殊边界处处理等各方面对无梁楼盖结构设计过程进行优化,在保证结构安全可靠的同时,提高其经济性。

参考文献
[1]袁金文.无梁楼盖在纯地下车库中的应用[J].建筑结构,2012(s1):813~817.
[2]李广斌.无梁楼盖结构设计与工程应用的探讨[D].华南理工大学,2009.
[3]王宏圃.无梁楼盖与梁板结构的优缺点分析及经济效果对比[J].科技创新与应用,2014(7):201.
收稿日期：
2019-2-17
图
2
图3
高烈度地区某宿舍楼结构设计浅谈
刘圣波1，罗新生2
（1.武汉市市政建设集团有限公司，湖北武汉430023；2.武汉市市政建设科研有限公司，
湖北武汉430023）【摘
要】高烈度地区地震作用力较大，对一般的多层结构设计起控制作用，在结构设计时，方案选择尤其重要。

钢筋混凝土框架结构柱网布置较密，梁柱截面尺寸大，配筋率较高；钢筋混凝土剪力墙结构刚度大，抗侧能力强，但墙肢容易出现小偏心受拉的不利状态；钢框架结构柱网尺寸较大，梁柱截面较小，应力比合理，结构布置比较灵活。

本文通过工程实例对以上三种结构形式进行了分析比较，供项目决策者从总体上进行把握，选择合理的结构方案，也对类似的项目提供了一定的参考。

【关键词】高烈度；钢筋混凝土框架；钢筋混凝土剪力墙；钢框架【中图分类号】TU973.31
【文献标识码】A
【文章编号】2095-2066（2019）03-0206-02
1引言
我国为地震多发国家,地震烈度为Ⅵ度及Ⅵ度以上的地区占全国面积的60%,且1/3的地区都有发生Ⅶ级以上地震的可能。

最近发生的几次大地震,给人民的生命及财产造成了巨大的损失。

如08年的汶川地震,震级达到8级,烈度达到11度,地震造成的严重破坏地区超过10km 2,大量房屋倒塌和损坏,近7万人死亡,2万人失踪,30多万人受伤,灾后重建任务艰巨。

这次地震提醒我们,随着我国经济规模及城镇化的不断发展,人口及财富变得越来越集中,对工程抗震也提出了越来越高的要求。

目前我国规范的抗震设防目标为三水准目标,即小震不坏,中震可修,大震不倒。

为了达成这个目标,采用两阶段进行设计,第一阶段,对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和结构弹性变形验算,对各类结构按规范规定采取抗震措施;第二阶段,对一些规范规定的结
构进行罕遇地震下的弹性变形验算[1]。

按照规范规定进行两阶段设计的结构,基本能够达到三水准的目标,从而在地震来临时,保证人民群众的生命及财产安全。

在高烈度地区,对于一般的多层结构,其设计主要由地震控制,因此选择合适的结构形式非常重要,本文通过在实际工程中的案例,简单讨论一下高烈度地区结构方案的选择。

2项目背景介绍
本项目为云南省大理市某饮料厂新建厂房项目,其配套建设的宿舍楼共分为两栋,建筑面积共13827m 2。

本次仅取其中1#楼进行分析,其建筑面积5120m 2,层数为6层,建筑布置底层为商铺,层高6m ,2~6层为宿舍,其中二层层高4.2m ,三层层高3.6m ,4~6层层高3.3m 。

本项目主体结构设计使用年限为50年,结构安全等级为二级。

基本风压为0.65kN/m 2,基本雪压为0,楼面及屋面活荷
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