宛平

摘要：受无梁楼盖的受力云图启发，设计验证八角形薄承台兼做防水板加厚区的可行性，并对交界区环向受力大于径向的结果进行分析。本文在防水板板厚、加厚区面积和支点距离三方面得出一定优化结论。

关键字：防水板、无梁楼盖、有限元、八角形、底板、优化

一、 初算

近年来，伴随基础设计与施工的发展，多高层建筑底板大量使用基础加防水板体系。从原理上分析，该体系将底板分为受力结构和围护结构。正向受力时受力结构（桩基承台、独立基础等）负责承担主要荷载，视为卧置在地基上构件；维护结构（防水板）用弱刚度垫层与地基持力层脱离，视为有承载力无（弱）刚度的自由变形板，退出正向工作态。反向受力（水浮力）时受力结构视为固端支座；围护结构视为抵抗荷载的普通混凝土板，不考虑整体弯曲。因防水板部的自重成功转换为有利因素，此方案一般可获得不错的经济性。

根据广东省的工程定额，挖土方的费用远低于钢筋工程费用。以2014年钢材约4000元一吨计算，节省一吨的钢材足以让6000㎡往下挖100mm。在防水板这一特殊体系下，尽量加大板厚以取得经济的钢筋用量变得十分可行。下面以一个实际工程做例子：框架结构地下室，典型柱跨8.2m乘以8.2m，按底板面计算有6.75m水头，Φ 400抗拔桩基础，承台2.4m乘以2.4m。采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所开发的PKPM软件进行有限元分析，建立一个5X5的标准跨模型，用JCCAD附属的防水板模块进行计算。为研究目的，有限元分割较细，按0.6m划分单元，每块标准防水板上大概有14X14个单元。……