摘要:本文是根据工程实例来介绍地下室底板的设计,考虑建筑要求,再结合工程实际,塔楼部分采用筏板,裙楼部分采用独立基础。 

　　关键词:底板的冲切承载力;柱上板带;跨中板带;计算跨度 

　　中图分类号:TU22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0209-02 　　 

　　0引言 

　　清远新世纪城北花园工程为商业住宅小区,塔楼由18栋住宅组成,各栋建筑层数地上16~18层,为框支剪力墙结构,建筑总高度约54米;设1层地下室,1层裙楼(局部2层),总建筑面积约15万平方米。 

　　地下室X向最大长度约170m,Y向最大长度约为180m,面积约3万平方米,属较大规模的地下室(如图1),X、Y向长度均大于规范要求的伸缩缝最大设置间距,但由于建筑使用功能的要求不能设缝,因此必须采取有效措施减少收缩对地下室防水带来的不利影响。拟采取下列措施,避免或减少砼的前期收缩和温度效应引起的混凝土构件可见裂缝的产生:①采用补偿收缩混凝土,要求14天龄期的水中限制膨胀率为:板不小于万分之2.0,侧墙不小于万分之2.5。②每50m以内设置一道连续式或后浇式膨胀加强带,要求其水中14天的限制膨胀率不小于万分之3.0。③适当提高地下室板及侧墙的构造配筋率。④从严格控制材料质量、规范施工和养护操作的角度来考虑,一方面优化砼的配合比设计,加入合适的添加剂,控制水灰比、砂率、水泥用量及塌落度等指标;另一方面要求加强砼的振捣及养护,应有可靠措施保证砼在全湿润条件下硬化,优先考虑蓄水养护。 

　　1底板计算过程 

　　1.1 确定荷载 

　　地下水的设防水位应取建筑物设计使用年限内(包括施工期)可能产生的最高水位,因本工程岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位,故地下水设防水位取建筑物的室外地坪标高。近似的算法为:由平时水压的荷载控制q=[1.35×10×3.92(水头)-0.4(底板厚)×25] ×1.15(裂缝调整系数)=49.4。 

　　1.2 确定底板厚度 

　　确定底板厚度时一般需考虑如下因素:①底板的冲切承载力;②兼作筏板功能时尚要考虑其调节不均匀沉降的能力及筏板的整体刚度。 

　　(1)底板的冲切承载力。底板的冲切承载力一般指底板在水压或水压与人防组合荷载作用下,其抵抗冲切破坏的能力,通常由承台或独立基础的冲切控制。冲切锥体的形状通常为从底板底与承台(基础)的交接处沿向墙柱方向的45度线交于底板面。 

　　验算公式为:Fl≤0.7ftumh0×?浊(详砼结构设计规范公式7.7.1-1), 

　　荷载Fl=(相应位置柱按面积法所占面积- 

　　 承台(基础)的面积)×q底板 

　　本工程板厚暂取400mm,取8m×8m计算跨度进行验算: 

　　fl=(8.0×8.0-4.0×4.0)×49.4=2371.2KN。 

　　0.7ft?滋mh0×η=0.7×1.43×10 ×14.64×0.340×1.6=7972.1KN>Fl,满足要求。 

　　当冲切不满足时,可先考虑适当加大承台(基础)的尺寸,以获得较优的经济指标。 

　　(2)底板同时用作筏板时需同时满足筏板的构造要求。此工程底板未用作筏板,故无需考虑。 

　　1.3 内力及配筋计算 

　　本工程采用等代框架的简化方法计算,而非经验系数法,其优点为不受各跨跨度的限制,可考虑到大小跨对内力的影响,并对任何位置可只抽出单跨来进行验算。具体步骤如下: 

　　(1)用连续梁模型计算等代框架每米宽度的弯矩平均值。各部位弯曲的计算通式为M=?琢ql02。 

　　(2)按柱上板带将内力相应调大。根据无梁楼盖中弯矩在柱上板带与跨中板带的分配规律,结合考虑穹顶效应的影响,可得出柱上板带各部位处单位宽度的简化计算式如下:①中间跨支座处M'=0.08ql02×1.5×0.8,其中1.5为柱上板带内力增大系数,0.8为考虑穹顶效应的折减系数;②中间跨跨中处M=0.05ql02×1.1×0.8,其中1.1为柱上板带内力增大系数;③边跨支座处M'=0.11ql02×1.5,其中1.5为柱上板带内力增大系数,并注意边跨不能考虑穹顶效应;④边跨跨中处M=0.08ql02×1.1,其中1.1为柱上板带内力增大系数。 

　　而跨中板带可根据图2所示分配系数近似计算。 

　　(3)计算跨度l0的确定 

　　当基础为独立基础时,分以下两种情况:a.当≥5时,对所有部位l0=l-(c1+c2);b.当<5时,在计算跨中弯矩时,l0取两柱边的净距,其余部位仍取l0=l-(c1+c2)。其中tc为承台厚度,t为底板厚度,l为柱距、c1为左基础的一半、c2为右基础的一半。 

　　本工程取计算跨度l0=l-(c1+c2)。此时还应注意验算柱边截面处弯矩,考虑到实际底板与基础相连,相当于变截面梁,计算柱边弯矩时,需将按等截面梁的计算结果乘以放大系数1.25,因该截面同时又属于基础,故最终弯矩应为按变截面梁在水压作用下的结果与扣除水浮力后作为承台的所受弯矩的叠加,此时截面高度取基础高度。 

　　大小跨的计算在此就不赘述。 

　　(4)配筋计算及裂缝验算:按上述算得的弯矩对柱上板带和跨中板带各截面进行配筋设计,并按强度计算得到的配筋进行裂缝验算,其中迎水面裂缝限值为0.2mm(保护层厚度为50mm),背水面裂缝限值为0.3mm(保护层厚度可取20mm)。一般情况下,迎水面的钢筋均由裂缝控制,根据弯矩大小的不同,可比相应的强度计算配筋增大约20%～55%。 

　　本工程塔楼与裙楼采用了不同的基础形式,需要考虑它们之间的沉降差问题。首先需要计算出主裙楼的沉降,看是否存在沉降差。经计算本工程存在较大的沉降差,可以采用“抗”、“放”结合的方法来处理,即一方面加大主裙楼连接构件的配筋、一方面留置沉降后浇带等方法。 

　　参考文献: 

　　[1]中华人民共和国国家标准.GB50010-2002 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002. 

　　[2]GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S]. 

　　[3]清远城北广场工程地质详勘.岩土工程勘察报告[R].