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关于地下室顶板采用加腋大板结构的设计与应用

2020-06-08黄彦

中国房地产业·上旬 2020年4期
关键词:支座顶板受力

【摘要】随着我国改革开放政策的实施,经济高速发展的今天建筑行业迎来史无前例的发展机遇,地下室的建设随着建筑企业规模的扩大,在数量上也是越来越多,其中地下室的顶板结构设计工作是地下室建设中的重要组成成分。为了保证地下室安全性和稳定性,地下室的建设中基本都采用梁板式结构。根据多年来的实际经验,本文通过多个方面介绍加腋大板的结构设计与应用,希望给后续地下室建设中顶板设计结构选型提供参考价值。

【关键词】地下室顶板;加腋大板结构;设计与应用

随着我国城市化进程的飞速发展,人们的生活水平有了显著的提高,我国的土地的可用资源也越来越少,为了更好的利用国土资源,建设地下室是非常有必要的。但是在地下室建设过程中,地下室頂板由于覆土重,跨度大以及厚度大的特点,建筑企业就会把地下室的顶板作为地上部分的嵌固部分,同时根据国建制定的地上结构标准,地下室顶板应满足梁板结构的设计要求,为了满足《建筑抗震设计规范》中地上结构相关标准应采用梁板结构的要求,越来越多的建筑企业在对地下室顶板设计工作时选择加腋大板结构设计。

1、具体工程案例分析

某市的高层建筑地下室建设中,地下室结构形式使用的是框架结构,主要工作是建设地下车库,车库的参数如下,长为200米,宽为150米,高为3.9米,每个支撑柱的间隔为8.4米,地下室顶板要求作为地上部分的嵌固端。对于地下车库的设计来说,地下室顶板的设计需要满足《建筑抗震设计规范》,该规范中说明了地下室顶板作为嵌固部位必须要采用梁板结构设计。所以在实际情况的顶板设计中,该地下车库利用的是加腋大板结构,同时重点集中对框架主梁的设计,减少了对次梁设计,地下车库的顶板是在框架的主梁部分竖向加腋。

2、加腋大板结构设计相关内容

2.1结构设计原理

在对顶板进行加腋大板结构设计工作时,大部分情况下是在混凝土的框架结构中,并且集中对框架的主梁进行设计工作,而减少对框架次梁的设计。一般情况下,大板支座的配筋相对很大,为了减少实际的支座配筋,我们会增加整个大板厚度,重量也会相对变大。而对于加腋大板结构型式的设计只需在楼板的支座位置增加板厚,这样支座处的配筋就会降低,降低了支座和跨中的弯矩,同时也提高了经济效益。

2.2加腋大板结构应用的优点

地下室板层采用加腋大板结构有以下优点:一是为了更好的实现对整个楼体的承重,有效的提高其负荷量,满足当前地下室结构的设计规范;二是加腋大板结构的承受能力强,在实际的板层设计中,必须要考虑到顾客的具体要求,在对地下室顶板建设时采用双向拱的结构,将具体的设计工艺展示给需求方,并且还可以根据平面板结构要求,更好的体现受力原理和外形优势;三是施工过程相对来说比较简单,在实际情况中采用加腋大板结构中,因为只需要对框架中的主梁进行设计,不需要对次梁设计,所以导致该工程施工量相对简便,可以有效地节省人力物力财力,对施工时间更好的掌控,确保项目按期按质完成。

3、地下室顶板使用加腋大板结构的应用

3.1加腋大板结构分析的软件

在地下室顶板采用加腋大板结构的具体应用中,对于整个板端的支座处有一部分是变截面形状,中间一部分是等截面形状,在对这种的结构设计时,使用常规的计算方法很容易出现计算误差而影响后续的工作进程,因此在实际设计时,设计人员将建立有限元模型,并且通过相关程序的计算,实现数据的准确性,有效得到相对准确合理的配筋结果,保证精确度的同时确保工程的安全。

3.2比较不同顶板形式的经济指标

在实际进行地下室顶板设计工作时,加腋大板结构只是应用相对较多的一种形式,除此之外还有其他结构,例如井字梁结构、十字梁机构等都可以作为地下室顶板设计结构。将上述几种设计方式分别测试分析,通过对具体的结构受力情况以及各方案中的负荷情况图进行总结分析比较,应用结构计算软件分析计算后,经过进行详细的比较后,混凝土和配筋情况就有了比较的依据。对于在加腋大板结构的设计形式,检测其混凝土使用情况为每平方米适用 0.46立方米的混凝土,钢筋是每平方米35千克;对于十字梁结构的设计形式,混凝土是每平方米适用0.3立方米的混凝土,钢筋是每平方米43千克;对于井字梁结构的设计形式,混凝土的使用情况是每平方米使用0.34立方的混凝土,钢筋是每平方米45千克。据统计结果,可以发现加腋大板结构设计实用的混凝土较多,但是实用的钢筋少,符合地下室顶板的设计要求。

3.3分析结构的受力情况

在实际的地下室顶板设计时,计算加腋大板结构的受力情况是至关重要的,为了保证对整个结构进行合理的受力情况分析,应用有限元分析软件可以实现高效和准确性。通过有限元计算后,板面的弯矩变化较大,主要体现在变截面,而在等截面的弯矩的变化较小。除了计算受力的功能,它的计算还可以满足设计中相关要求,把界面优势和功能全部体现出现。同时因为柱顶的承受力可以表现为集中性的特点,为展现具体设计的计算工作,设计人员还应该考虑实际情况进行分析和整改工作,做好相关的后续工作,最终有效的利用结构的受力情况,为后续工作的开展提供合理的帮助。

3.4具体构造措施

在具体的设计工作中,也要注意板厚的设计,地下室柱网的跨度一般是8米,在设计梁边的加腋高度时应该设置板厚的2.5倍。另外,计算加腋斜率时,应该在1∶4到1∶6范围之内。为了较少的使用板底配筋,我们可以根据最小配筋量计算进而实现有效的设计,注意在加腋位置进行斜筋布置时,如果板的厚度很厚,需要应用最小配筋率设计。为了有效的控制设计中的裂缝情况,需要合理的借助有限元模型进行对结构的整体分析,需要控制裂缝的弯矩数值,最终使得板面中的裂缝小于设定值。

结语:

综上所述,在实际的地下室顶板的设计中,为了保证加腋大板结构设计的系统性和完整性,需要从梁截面和板截面下手,并通过相关的计算得到准确的有限元模型。相关技术人员可以利用该模型信息,完成对地下室顶板加腋大板结构的受力分析,同时还可以控制梁板中的含钢量,最终最大化的实现加腋大板结构的作用。

参考文献:

[1]陆俊虎,马鑫.建筑地下室顶板加腋大板体系结构设计分析[J].建材与装饰,2018(37):78-79.

[2]成佳泰.地下室顶板加腋的设计方法及应用探讨[J].工程建设,2018,50(7):42-46,61.

[3]吴巧锐.加腋大板-结构形式分析与研究[J].福建建材,2018(5):42-43,114.

作者简介:

黄彦(1982.05-)男,汉,湖南常德,本科,工程师,从事建筑结构设计方向。

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