無梁樓蓋地下室頂板控制工況分析

陳飛

（廣東省重工建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東廣州 510000）

1 無梁樓蓋地下室頂板基本設(shè)計(jì)條件

本文探究的是不同覆土厚度和不同板厚下的控制工況，其余條件按常用的設(shè)計(jì)，保持不變。柱網(wǎng)采用常用的8.1m×7.8m，柱截面采用600mm×600mm；頂板面環(huán)境類別為二a類，裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，最大裂縫寬度限值取0.2mm，頂板底環(huán)境類別為一類，裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，最大裂縫寬度限值取0.3mm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30，鋼筋強(qiáng)度等級(jí)采用HRB400；采用托板形式，頂板覆土容重取20kN/m3。

2 選取計(jì)算控制截面

無梁樓蓋地下室頂板采用有限元計(jì)算分析內(nèi)力，標(biāo)準(zhǔn)跨板底筋由跨中正彎矩控制，分承載力和正常使用兩種極限狀態(tài)，計(jì)算控制截面取跨中，內(nèi)力值取所有節(jié)點(diǎn)的最大值；板支座面筋由支座負(fù)彎矩控制，同樣分承載力和正常使用兩種極限狀態(tài)，由于在托板邊處板厚發(fā)生變化，所以需要選取兩個(gè)計(jì)算控制截面，分別為托板邊和柱邊（經(jīng)對(duì)有限元分析的內(nèi)力進(jìn)行削峰后，柱邊的內(nèi)力近似取離柱心一個(gè)柱邊長(zhǎng)度處的值），內(nèi)力值取托板范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)的平均值，如圖1所示。

3 覆土1.2m，頂板厚度350mm時(shí)的控制工況

頂板恒荷載為20kN/m3×1.2m=24kN/m2，活荷載按普通行車荷載取為4.0kN/m2。按滿足沖切計(jì)算要求，托板截面取2600×2600×300mm（長(zhǎng)×寬×高）。按有限元計(jì)算分析內(nèi)力，得出標(biāo)準(zhǔn)跨的彎矩值，如表1所示。

4 覆土1.2m，頂板厚度400mm時(shí)的控制工況

圖1

表1 1.2m覆土350mm板厚內(nèi)力配筋表（按1m板寬計(jì)算）

頂板恒荷載為20kN/m3×1.2m=24kN/m2，活荷載按普通行車荷載取為4.0kN/m2。按滿足沖切計(jì)算要求，托板截面取2600×2600×250mm（長(zhǎng)×寬×高）。按有限元計(jì)算分析內(nèi)力，得出標(biāo)準(zhǔn)跨的彎矩值，如表2所示。

表2 1.2m覆土400mm板厚內(nèi)力配筋表（按1m板寬計(jì)算）

5 覆土1.5m，頂板厚度350mm時(shí)的控制工況

頂板恒荷載為20kN/m3×1.5m=30kN/m2，活荷載按普通行車荷載取為4.0kN/m2。按滿足沖切計(jì)算要求，托板截面取2700×2700×350mm（長(zhǎng)×寬×高）。按有限元計(jì)算分析內(nèi)力，得出標(biāo)準(zhǔn)跨的彎矩值，如表3所示。

表3 1.5m覆土350mm板厚內(nèi)力配筋表（按1m板寬計(jì)算）

6 覆土1.5m，頂板厚度400mm時(shí)的控制工況

頂板恒荷載為20kN/m3×1.5m=30kN/m2，活荷載按普通行車荷載取為4.0kN/m2。按滿足沖切計(jì)算要求，托板截面取2700×2700×350mm（長(zhǎng)×寬×高）。按有限元計(jì)算分析內(nèi)力，得出標(biāo)準(zhǔn)跨的彎矩值，如表4所示。

表4 1.5m覆土400mm板厚內(nèi)力配筋表（按1m板寬計(jì)算）

7 結(jié)束語

8.1m×7.8m是地下室常用的柱網(wǎng)，1.2m、1.5m覆土厚度和350mm、400mm頂板厚度是這種柱網(wǎng)下的常用覆土和頂板厚度。前面列出了不同覆土與頂板厚度組合的設(shè)計(jì)結(jié)果，經(jīng)過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)板跨中截面承載力和裂縫控制配筋相近，托板邊和柱邊截面配筋均由裂縫控制，柱帽支座面筋的控制截面均為柱邊。上述對(duì)比結(jié)果可作為一般地下室無梁樓蓋頂板設(shè)計(jì)參照，在設(shè)計(jì)配筋時(shí)可僅將控制截面處的控制工況下的內(nèi)力作為配筋依據(jù)，減免對(duì)其他截面和工況內(nèi)力的包絡(luò)復(fù)核工作，減輕設(shè)計(jì)師的工作量。