住宅小區(qū)地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

文/王艷、鄭葉凱 浙江宸泰建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江義烏 322000

1、工程概況

在本文當(dāng)中，主要以某城市當(dāng)中的某個大型住宅小區(qū)項(xiàng)目作為主要的研究對象，其中該小區(qū)占地面積達(dá)到了45000平方米，在設(shè)計(jì)施工的過程當(dāng)中，主要分為三期進(jìn)行開發(fā)，在本文當(dāng)中，主要對該小區(qū)的二三期工程作為主要的研究對象。在二期工程當(dāng)中，占地面積達(dá)到了7200平方米，地上建筑為16層，建筑面積總共為24500平方米。在建筑結(jié)構(gòu)方面采用的是框架剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。在三期工程當(dāng)中，占地面積達(dá)到了9230平方米，地上建筑13層，總體的建筑面積為28500平方米。在地下室的建筑當(dāng)中，橫跨了二期和三期的高層以及小高層的建筑物和中間位置當(dāng)中，地下的二層主要作為車庫和設(shè)備間來進(jìn)行使用。

2、地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定

在該工程當(dāng)中，地下室底板面的標(biāo)高可以確定為-9.250m，在該工程當(dāng)中，基礎(chǔ)是相對較深的，因此地下室的底板需要承受水浮力的壓力，在無梁樓蓋式底板的建筑過程當(dāng)中，需要根據(jù)其內(nèi)力的分析和配筋的計(jì)算進(jìn)行分析，其中在計(jì)算的過程當(dāng)中，需要按照柱上板帶和跨中板帶來進(jìn)行施工。對于每一個截面的彎矩設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方面，需要最大限度的滿足在不同的負(fù)荷情況下進(jìn)行不同的組合，在進(jìn)行該方法的使用過程當(dāng)中，需要保證滿足條件方可以進(jìn)行施工，其中在每一個方向當(dāng)中需要至少擁有三連續(xù)跨；并且在同一個方向當(dāng)中的相鄰跨度中間所產(chǎn)生的差值需要在較長跨度的1.3倍的范圍內(nèi)；同時，對于每一個區(qū)域當(dāng)中的長板和短板之間的比值需要保證不大于2。與此同時，在利用該方法進(jìn)行全部荷載的計(jì)算過程當(dāng)中，對于動態(tài)荷載的不利布置因素可以忽略不計(jì)。

對于每個方向的總彎矩的計(jì)算，需要實(shí)現(xiàn)柱上板帶和跨中板帶的支座界面和跨中截面，也就是把總彎矩和相對應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相乘得出。如果本工程當(dāng)中的地下室底板厚度為750mm，則底板當(dāng)中則需要承受9.85m的高水壓的作用。在地下水相對豐富的地區(qū)當(dāng)中，需要進(jìn)行設(shè)防水壓的取值。在本工程底板自身重量加面層和使用荷載的作用下，進(jìn)行計(jì)算。其中通過計(jì)算可以得出該地下室的底板在向上作用的水浮力的控制狀態(tài)下，可以進(jìn)行計(jì)算值的計(jì)算，其具體的數(shù)據(jù)如表1所示：

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在對該工程單中的肋梁式筏板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，需要最大限度的減少其中的板厚，可以將肋梁部分進(jìn)行單向或者雙向的設(shè)置，也可以進(jìn)行上部分的設(shè)置。在底板、墻板以及頂板進(jìn)行整體連接的過程當(dāng)中，可以形成一個剛度相對較大的箱型基礎(chǔ)。對于工程當(dāng)中的地下室底板設(shè)計(jì)，如果進(jìn)行肋梁式的筏板進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，其中的梁體可以當(dāng)作柱之間的連接體，也可以當(dāng)作板本身的支座，特別是梁上本身的凸型的肋梁筏板，可以方便對底板上的坑和溝進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)的同時，還可以有效的避免基礎(chǔ)邊緣的應(yīng)力過于集中的現(xiàn)象，從而對其造成裂縫的現(xiàn)象，在梁板結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)下屬于明確的狀態(tài)，其中的剛度也相對較大。在連續(xù)基礎(chǔ)高度方向的尺寸方面和其他方向的尺寸相比較實(shí)現(xiàn)相對較小的，因此可以將其看成是地基上的梁板結(jié)構(gòu)。

在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過程當(dāng)中，主要的受力特點(diǎn)可以體現(xiàn)在以下幾個方面當(dāng)中，第一對剪力墻和柱下梁頂本身的壓力和梁底當(dāng)中的拉應(yīng)力都屬于相對較大的狀態(tài)，其中的跨中梁頂在受到拉力的影響下，對于內(nèi)縱部分的跨中頂會也會形成拉力的，對于梁底來說在壓力的影響下，對于支座部分的梁底以及梁頂方面都會受到壓力。在縱向的邊梁和橫向的主梁相交的地方當(dāng)中主要受到了梁頂?shù)膲毫?，在和次梁的交匯部分當(dāng)中，對于其中柱角的部位的應(yīng)力都會出現(xiàn)相對集中的現(xiàn)象。在內(nèi)柱周邊板的頂拉應(yīng)力和板底的壓力方面也是相對較大的，其中的應(yīng)力集中現(xiàn)象也相對明顯。最后對于基礎(chǔ)梁當(dāng)中的豎向位移現(xiàn)象方面，呈現(xiàn)出了中間相對較大，兩端相對較小的現(xiàn)象，在邊界元壓力分布和基礎(chǔ)位移分布相對應(yīng)的情況下，需要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證梁板式筏基底板可以最大限度的滿足沖切承受力和受剪切承載力的最大要求。

3、地下室底板抗浮設(shè)計(jì)處理

在地下室的設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要對其上浮現(xiàn)象進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，在住宅小區(qū)當(dāng)中的地下室上浮現(xiàn)象當(dāng)中，主要是由于其自身的結(jié)構(gòu)和上部的結(jié)構(gòu)荷載重量沒有達(dá)到滿足要求，從而對于地下水的浮力沒有做到良好的克服，也就是說在筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的底板結(jié)構(gòu)重量比實(shí)際的浮力大的時候，整個的地下室的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就可以保持穩(wěn)定的現(xiàn)象。在本文的工程當(dāng)中，地下室的底板承受力為9.6m，但是在該工程當(dāng)中，地下室的底板和地下的一層板，地下室的頂板以及上層的覆蓋結(jié)構(gòu)可以共同產(chǎn)生一種永久的荷載力，根據(jù)計(jì)算，可以得出在本工程當(dāng)中，建筑物本身的重量是不可以進(jìn)行地下水的水浮力作用的平衡的，其中需要的施工工藝相對較高，在施工的周期方面也相對較長。在此種情況下，在該工程當(dāng)中，利用灌注樁作為抗拔樁進(jìn)行施工，在具體的施工過程當(dāng)中，主要是利用了此種方式當(dāng)中所產(chǎn)生的側(cè)摩擦阻力和自身所存在的重量來對地下水的水浮力進(jìn)行有效的抗衡。其中地下水是處于相當(dāng)豐富的狀態(tài)當(dāng)中，因此需要利用φ800 灌注樁來實(shí)現(xiàn)地下室的抗浮設(shè)計(jì)，其中的樁長為26m。除此之外，還要根據(jù)實(shí)際情況來對其中的經(jīng)濟(jì)合理原則進(jìn)行考量，利用后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而可以對其中的鋼筋用量進(jìn)行有效的減少。

結(jié)語：

在現(xiàn)階段的地下室底板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，需要對其抗浮原理保持高度的重視，對于其中的防水處理措施也要做出良好的處理，從而可以從根本上進(jìn)行局部滲漏的有效防止，保證結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象不會出現(xiàn)。在住宅小區(qū)的地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，單靠后澆帶對其中的混凝土收縮和溫度變化的問題是不能得到全面的解決的，因此在此種情況下，可以考慮對混凝土進(jìn)行收縮，根據(jù)實(shí)際情況可以在適當(dāng)?shù)奈恢锰庍M(jìn)行膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，還需要考慮到地下室以及各部位的混凝土來進(jìn)行膨脹率的限制，最終提升其建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。