關于地下室頂板采用加腋大板結構的設計與應用

【摘要】隨著我國改革開放政策的實施，經濟高速發展的今天建筑行業迎來史無前例的發展機遇，地下室的建設隨著建筑企業規模的擴大，在數量上也是越來越多，其中地下室的頂板結構設計工作是地下室建設中的重要組成成分。為了保證地下室安全性和穩定性，地下室的建設中基本都采用梁板式結構。根據多年來的實際經驗，本文通過多個方面介紹加腋大板的結構設計與應用，希望給后續地下室建設中頂板設計結構選型提供參考價值。

【關鍵詞】地下室頂板;加腋大板結構;設計與應用

隨著我國城市化進程的飛速發展，人們的生活水平有了顯著的提高，我國的土地的可用資源也越來越少，為了更好的利用國土資源，建設地下室是非常有必要的。但是在地下室建設過程中，地下室頂板由于覆土重，跨度大以及厚度大的特點，建筑企業就會把地下室的頂板作為地上部分的嵌固部分，同時根據國建制定的地上結構標準，地下室頂板應滿足梁板結構的設計要求，為了滿足《建筑抗震設計規范》中地上結構相關標準應采用梁板結構的要求，越來越多的建筑企業在對地下室頂板設計工作時選擇加腋大板結構設計。

1、具體工程案例分析

某市的高層建筑地下室建設中，地下室結構形式使用的是框架結構，主要工作是建設地下車庫，車庫的參數如下，長為200米，寬為150米，高為3.9米，每個支撐柱的間隔為8.4米，地下室頂板要求作為地上部分的嵌固端。對于地下車庫的設計來說，地下室頂板的設計需要滿足《建筑抗震設計規范》，該規范中說明了地下室頂板作為嵌固部位必須要采用梁板結構設計。所以在實際情況的頂板設計中，該地下車庫利用的是加腋大板結構，同時重點集中對框架主梁的設計，減少了對次梁設計，地下車庫的頂板是在框架的主梁部分豎向加腋。

2、加腋大板結構設計相關內容

2.1結構設計原理

在對頂板進行加腋大板結構設計工作時，大部分情況下是在混凝土的框架結構中，并且集中對框架的主梁進行設計工作，而減少對框架次梁的設計。一般情況下，大板支座的配筋相對很大，為了減少實際的支座配筋，我們會增加整個大板厚度，重量也會相對變大。而對于加腋大板結構型式的設計只需在樓板的支座位置增加板厚，這樣支座處的配筋就會降低，降低了支座和跨中的彎矩，同時也提高了經濟效益。

2.2加腋大板結構應用的優點

地下室板層采用加腋大板結構有以下優點：一是為了更好的實現對整個樓體的承重，有效的提高其負荷量，滿足當前地下室結構的設計規范;二是加腋大板結構的承受能力強，在實際的板層設計中，必須要考慮到顧客的具體要求，在對地下室頂板建設時采用雙向拱的結構，將具體的設計工藝展示給需求方，并且還可以根據平面板結構要求，更好的體現受力原理和外形優勢;三是施工過程相對來說比較簡單，在實際情況中采用加腋大板結構中，因為只需要對框架中的主梁進行設計，不需要對次梁設計，所以導致該工程施工量相對簡便，可以有效地節省人力物力財力，對施工時間更好的掌控，確保項目按期按質完成。

3、地下室頂板使用加腋大板結構的應用

3.1加腋大板結構分析的軟件

在地下室頂板采用加腋大板結構的具體應用中，對于整個板端的支座處有一部分是變截面形狀，中間一部分是等截面形狀，在對這種的結構設計時，使用常規的計算方法很容易出現計算誤差而影響后續的工作進程，因此在實際設計時，設計人員將建立有限元模型，并且通過相關程序的計算，實現數據的準確性，有效得到相對準確合理的配筋結果，保證精確度的同時確保工程的安全。

3.2比較不同頂板形式的經濟指標

在實際進行地下室頂板設計工作時，加腋大板結構只是應用相對較多的一種形式，除此之外還有其他結構，例如井字梁結構、十字梁機構等都可以作為地下室頂板設計結構。將上述幾種設計方式分別測試分析，通過對具體的結構受力情況以及各方案中的負荷情況圖進行總結分析比較，應用結構計算軟件分析計算后，經過進行詳細的比較后，混凝土和配筋情況就有了比較的依據。對于在加腋大板結構的設計形式，檢測其混凝土使用情況為每平方米適用 0.46立方米的混凝土，鋼筋是每平方米35千克;對于十字梁結構的設計形式，混凝土是每平方米適用0.3立方米的混凝土，鋼筋是每平方米43千克;對于井字梁結構的設計形式，混凝土的使用情況是每平方米使用0.34立方的混凝土，鋼筋是每平方米45千克。據統計結果，可以發現加腋大板結構設計實用的混凝土較多，但是實用的鋼筋少，符合地下室頂板的設計要求。

3.3分析結構的受力情況

在實際的地下室頂板設計時，計算加腋大板結構的受力情況是至關重要的，為了保證對整個結構進行合理的受力情況分析，應用有限元分析軟件可以實現高效和準確性。通過有限元計算后，板面的彎矩變化較大，主要體現在變截面，而在等截面的彎矩的變化較小。除了計算受力的功能，它的計算還可以滿足設計中相關要求，把界面優勢和功能全部體現出現。同時因為柱頂的承受力可以表現為集中性的特點，為展現具體設計的計算工作，設計人員還應該考慮實際情況進行分析和整改工作，做好相關的后續工作，最終有效的利用結構的受力情況，為后續工作的開展提供合理的幫助。

3.4具體構造措施

在具體的設計工作中，也要注意板厚的設計，地下室柱網的跨度一般是8米，在設計梁邊的加腋高度時應該設置板厚的2.5倍。另外，計算加腋斜率時，應該在1∶4到1∶6范圍之內。為了較少的使用板底配筋，我們可以根據最小配筋量計算進而實現有效的設計，注意在加腋位置進行斜筋布置時，如果板的厚度很厚，需要應用最小配筋率設計。為了有效的控制設計中的裂縫情況，需要合理的借助有限元模型進行對結構的整體分析，需要控制裂縫的彎矩數值，最終使得板面中的裂縫小于設定值。

結語：

綜上所述，在實際的地下室頂板的設計中，為了保證加腋大板結構設計的系統性和完整性，需要從梁截面和板截面下手，并通過相關的計算得到準確的有限元模型。相關技術人員可以利用該模型信息，完成對地下室頂板加腋大板結構的受力分析，同時還可以控制梁板中的含鋼量，最終最大化的實現加腋大板結構的作用。

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作者簡介：

黃彥（1982.05-）男，漢，湖南常德，本科，工程師，從事建筑結構設計方向。