郭 雪
(山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司,山西 太原 030013)
在社會主義市場經濟與科技水平已然實現穩定增長的當前背景下,各領域及國民對地下車庫工程質量及施工效率提出了更高的要求,而為不斷適應時代發展的潮流,現階段地下車庫工程相關施工人員也應將工作重點轉向無梁樓蓋結構的設計上,提升地下車庫空間的利用率,降低建設期間的實際應用成本,為充分發揮出地下車庫工程的積極作用奠定堅實的基礎。
無梁樓蓋結構由18世紀初一位美國學者設計而出,但由于當時經濟及科技水平發展不高,因此無梁樓蓋結構始終存在于理論之中,并在后期才真正意義上的應用在了實際工程內。無梁樓蓋結構又被稱之為菌形樓蓋結構,其在原有基礎上降低了工程在建設期間樓板的使用數量,并且隨之出現了多種配筋方式,進一步鞏固與夯實了建筑工程在社會發展中所占據的重要地位。
在我國的建筑工程之中,無梁樓蓋結構最早引自于國外,而直到19世紀初期,才被正式的研究及利用[1]。無梁樓蓋結構隨著混凝土澆筑技術的成熟而被廣泛應用在建筑工程之中,同時其自身所具有結構質量輕、材料使用量少以及環保性高等特征也使備受各領域的關注。
在地下車庫工程中,樓蓋結構的穩定性及可靠性對整體工程質量及使用年限具有重要的影響,因此將無梁樓蓋結構應用在現階段地下工程中的價值也具體體現在以下幾個方面:第一,隨著建筑工程高度的逐漸增長,整個樓體的重力也始終處于持續攀升的階段,因此將無梁樓蓋結構此種更為穩定的樓體結構應用在地下車庫中能夠在原有基礎上提升車庫自身的荷載力[2];第二,將無梁樓蓋結構應用在地下車庫中對于樓體建筑物的剛度、抗風性及抗震性具有直接的影響;第三,將無梁樓蓋結構應用在地下車庫的建設過程中也可大大降低模板澆筑所占用的資源及成本量,不僅簡化了地下車庫工程施工的具體流程,同時也為地下車庫工程實現自身經濟利益最大化的目標打下了堅實的基礎。
為細致闡述無梁樓蓋結構的實際應用,本文以某地下車庫工程為例,其中此地下車庫高度約為3.6 m,防護等級為6級,不僅起到日常停放車輛的作用,同時也可在戰時作為人防物資庫[3]。此地下車庫工程主要為板柱結構,而頂板則是無梁樓蓋結構,整體工程樓板均為混凝土澆筑,抗震性為6度。
與此同時,該地下車庫工程設計的使用年限為50年,地基設計等級、抗風壓及抗雪壓系數均在相關標準以上。
在對此地下車庫基礎結構進行設計時,所采用的形式為后壓漿泥鋼筋混凝土結構,故在混凝土材料的性質及強度等級的選擇應依據工程的具體要求及特征決定。具體而言,車庫混凝土結構原材料應以一定規格的碎石及中粗砂組成;地下車庫工程樁為300根左右,并且依據不同樁的實際使用情況,選擇不同的規格及其實際承載力系數[4]。在地下車庫工程樁施工后期,相關人員還應在去除預加混凝土結構時,防止損壞樁頭及其鋼筋結構,對車庫整體樁體進行抽檢,一般情況下,300根樁體應將抽檢數量保持在60根左右。
在對地下車庫上部無梁樓蓋結構進行設計的過程中,相關設計人員應注意以下要點:第一,構建地下車庫工程總體模型,并在模型中對結構所需承受的荷載力進行反復的計算及校準;第二,在對無梁樓蓋結構進行設計期間,應首先計算出底板頂筋的數量,并依據地下車庫的暗梁寬度及周圍結構壁的厚度進行計算;第三,無梁樓蓋結構中的空心板抗剪力需集合車庫板對于荷載力的均分狀態下進行計算;第四,結合地下車庫工程實際需求以及有關部門針對無梁樓蓋結構建設所頒布的相關的明文規定,對其虛梁數量、梁體剛性及梁體彈性進行計算。
在地下車庫的無梁樓蓋結構設計期間,無梁樓蓋結構的配筋主要分為兩種類型,分別是:單體鋼筋綁扎及焊接鋼筋綁扎等。而就目前來看,單體鋼筋綁扎應用較為廣泛,同時其自身也可依據結構形式的不同分為分離式配筋法及彎起式配筋法兩種類型。
在無梁樓蓋結構的設計過程中,鋼筋也可依據其頂板受力的不同分為正鋼筋及負鋼筋兩種,其中正負鋼筋的配置與地下車庫工程無梁樓蓋結構的實際要求具有直接的關系。不僅如此,在對地下車庫無梁樓蓋結構配筋進行計算的過程中,相關設計人員也應注重以下幾點:第一,對于結構內底板的正鋼筋而言,無需全部伸入到支座之中,也不用進行二次拉直;第二,對于結構內底板的負鋼筋而言,其應以交錯伸入到支座結構中,同時基于經濟利益最大化來看,在無梁樓蓋結構負鋼筋無需應用到直鉤[5];第三,為從根本上提升地下車庫工程的施工效率,在設計無梁樓蓋結構期間也無需過于重視鋼筋規格及間距的統一性;第四,在同一無梁樓蓋結構中,應將彎矩方向的鋼筋放置于外層。
為切實發揮出無梁樓蓋結構在地下車庫工程中的積極作用,相關工作人員在設計此結構的過程中也需注意以下要點:第一,設計細節應嚴格遵守有關部門所頒布的明文規定;第二,無梁樓蓋結構中的底部鋼筋在伸入到支座時及需注重對位置及伸入長度的控制;第三,在無梁樓蓋結構板支座和中間支座標高沒有持平時,結構內負筋錨固長度應有所調整;第四,無梁樓蓋結構雙向板底部鋼筋需依據自身長度適當的選擇其位置及順序;第五,在無梁樓蓋結構設計的過程中應嚴格遵守建筑工程圖紙中的具體細節及要求,防止隨意砌筑對地下車庫總體質量及施工效率造成不良影響;第六,在無梁樓蓋結構樓板開洞的過程中,需依據板帶相交的具體情況適當的選擇開洞的大小,同時在樓板洞口處及時去除切斷的鋼筋殘留物,而被切斷鋼筋則不可大于地下車庫無梁樓蓋結構中的1/4,洞孔施工期間不可預留或后鑿,當洞口尺寸大于30 cm時,應在洞孔周圍補充強度較高的鋼筋。
通過對某地下車庫無梁樓蓋結構設計進行相關研討,我們不難發現,無梁樓蓋結構相較于其他結構而言具有空間利用率大、采光及通風性好等特征,為使其在地下車庫工程中充分發揮出自身的積極作用,相關設計人員也應結合地下車庫工程的實際要求,對無梁樓蓋結構設計方案進行不斷的優化及完善,強化對無梁樓蓋結構設計過程中的監督及管理,切實提升地下車庫工程在施工期間的高效性與實效性。