地下室顶板板加腋结构的分析与应用

陈绪义

【摘要】本文通过对加腋梁的类型和应用进行介绍，分析了地下室顶板、梁加腋结构中的概念、结构形式、受力性能等方面；并结合了广州南沙某小区地下室顶板工程实例， 对该工程的地下室顶板板加腋结构的应用进行简要论述；介绍加腋板的经验取值， 阐明了板加腋结构在当代建筑结构设计中的优势，以求加腋板结构为未来地下室顶板的加腋结构提供参考。

【关键词】地下室顶板；梁板加腋结构；应用

1.顶板、梁加腋结构概念

在现浇混凝土结构的柱网中，仅设框架梁而不设其他次梁，楼板由带有斜腋的平板所组成的顶板梁称为梁、板加腋结构。

2.顶板、梁竖向加腋结构的形式

竖向加腋是指在框架结构梁柱节点处同时加大两个相交截面的面积，一般做成三角形，与相交的结构同时浇筑。当为了最大限度地满足建筑物的净空和梁端的抗剪承载力时，常常设梁的竖向加腋。新加坡工程集团章杰在《探讨钢筋混凝土梁的加腋对内力及配筋的影响》一文中首次提出了两个系数，即跨长加腋系 α（腋长与梁实际长度的比值）和梁高加腋系数β（腋高与梁实际高度的比值）。并且建议跨长加腋系数 α = 0.1 ～ 0.15，梁高加腋系数 β =0.2 ～0.3 为最佳组合参数。当 α =0.1， β≤0.2 时，支座弯矩增幅一般在 5%以内；当 α =0.15， 0.2 < β≤0.3 时，支座弯矩增幅一般小于15%。

3.地下室顶板梁板加腋结构的优势

3.1 结构整体受力性能好

首先对于地下室的顶板来说， 一般荷载都会较大，而其楼板会做得较厚（当地下室顶板作为嵌固端时，楼板厚度不小于180mm），既然楼层需要较厚楼板， 为了充分发挥厚板的承载能力（ 强度和刚度）， 其板跨可做得较大。如按 1/35 高跨比设计， 则 200～250mm厚的板跨可达 7.0～8.75m ， 若在厚板中加设任何形式的次梁，显然厚板性能得不到充分的发挥。加腋整间大板也可看作双向拱的拱壳空间结构，从外形及受力机理来说，其空间结构作用是明显的，优于平面构件；其次对于框架梁来说，整间大板传来的荷载尽管不是均布的，即使是三角形或梯形荷载，总比布置次梁传来的集中荷载均匀得多，框架梁中的弯矩峰值，前者比后者要小，在框架梁中产生的弯矩分布，前者比后者更均匀，框架梁各截面的性能得到充分利用。

3.2空间开阔感观舒适

可以想象， 在不设吊顶的地下室内上空，由于不设次梁，室内空间的观感要简洁、 舒畅得多，这为使用者在视觉观感方面创造了良好的空间环境。

3.3施工比较方便快捷

不设次梁平板，无论是模板安装，还是绑扎钢筋等工序都省料省工，为工程缩短施工工期，特别在当今人工费高的环境下，更能体现它的优越性。

4.加腋结构在地下室顶板、梁等部位应用举例

4.1广州南沙某住宅小区工程概况

本工程位于广州南沙开发区，该地下室工程为一层地下室，长约 358m，宽约 180m，地下室顶板以上由 8 栋单体及商铺裙楼组成，为 24～32 层的高层住宅和写字楼综合小区，地下室为框架—剪力墙结构，地下室顶板作为上部结构的嵌固端。平时主要作为停下车库使用，战时为人防地下室，主要柱距为 5.20m×8.1m，层高5.0m，地下室结构顶板面标高-1.200m，上面有 0.9m 厚覆土，主要为行车，绿化等功能，底板面标高为-5.200m。

4.2地下室加腋结构受力分析

本工程地下室顶板覆土0.9米，局部覆土1.3米，而且局部层高受限制，在框架梁荷载、跨度较大而梁截面高度有限制导致梁端部负弯矩过大的情况下，本工程考虑加腋梁和加腋板结构布置。实际设计中，通过yjk有限元分析软件进行加腋板设计，容柏生建筑工程设计事务所张元坤在《梁、板加腋的内力分析与计算》一文中提出：端部加腋高度为跨度的1/30，跨中板厚减小为跨度的1/50，每边加腋范围为板跨度的1/5。支座弯矩按放大1.2倍配筋，跨中弯矩按原弯矩的0.7倍配筋；当加腋高度变化时，如加腋高度为板跨度的1/35，加腋高度对弯矩影响是线形的关系，支座弯矩放大1.2倍后再乘以（1/35）/（1/30）即为此时的支座弯矩，跨中同理。此文对加腋板设计复核提供了简便的方法。对南沙某商住小区的地下室顶板进行加腋板设计采用有限元和上文方法相结合。该区域为核六级人防区，以柱网5.2*8.1为计算举例，板厚取h1=250mm，加腋板厚h2=500mm，以1：3坡度变截面，框梁截面取500*800，荷载：附加恒载21.2Kn/m2，活载5.0Kn/m2 ，人防荷载55 Kn/m2，计算后配筋如下：配筋计算书和施工图如下：

通过上述加腋板计算结果可以看出，通长筋时按HRB40012@170雙向双层配置，通长筋控制在比规范要求最小配筋率（0.25%）稍高一些是比较经济的做法，再通过附加筋满足计算结果，通过加腋板的厚度还调整，是一种较合理设计结果。

5.结 语

本文对加腋板设计提出简便易行的计算方法。利用盈建科YJK的加腋板模块进行有限元计算，得出合理的计算结果。加腋板结构优越与普通梁板结构形式，特别是人防地下室顶板更值得优先采用。加腋板结构形式值得推广。

【参考文献】

[1]樊计青.浅析加腋大板在地下室结构工程的应用[J].2009.06

[2]彭丽红，张元坤.加腋整间大板结构的设计及应用[J]2008.07