无梁楼盖地下室顶板控制工况分析

陈飞

（广东省重工建筑设计院有限公司 广东广州 510000）

1 无梁楼盖地下室顶板基本设计条件

本文探究的是不同覆土厚度和不同板厚下的控制工况，其余条件按常用的设计，保持不变。柱网采用常用的8.1m×7.8m，柱截面采用600mm×600mm；顶板面环境类别为二a类，裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值取0.2mm，顶板底环境类别为一类，裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值取0.3mm；混凝土强度等级采用C30，钢筋强度等级采用HRB400；采用托板形式，顶板覆土容重取20kN/m3。

2 选取计算控制截面

无梁楼盖地下室顶板采用有限元计算分析内力，标准跨板底筋由跨中正弯矩控制，分承载力和正常使用两种极限状态，计算控制截面取跨中，内力值取所有节点的最大值；板支座面筋由支座负弯矩控制，同样分承载力和正常使用两种极限状态，由于在托板边处板厚发生变化，所以需要选取两个计算控制截面，分别为托板边和柱边（经对有限元分析的内力进行削峰后，柱边的内力近似取离柱心一个柱边长度处的值），内力值取托板范围内节点的平均值，如图1所示。

3 覆土1.2m，顶板厚度350mm时的控制工况

顶板恒荷载为20kN/m3×1.2m=24kN/m2，活荷载按普通行车荷载取为4.0kN/m2。按满足冲切计算要求，托板截面取2600×2600×300mm（长×宽×高）。按有限元计算分析内力，得出标准跨的弯矩值，如表1所示。

4 覆土1.2m，顶板厚度400mm时的控制工况

图1

表1 1.2m覆土350mm板厚内力配筋表（按1m板宽计算）

顶板恒荷载为20kN/m3×1.2m=24kN/m2，活荷载按普通行车荷载取为4.0kN/m2。按满足冲切计算要求，托板截面取2600×2600×250mm（长×宽×高）。按有限元计算分析内力，得出标准跨的弯矩值，如表2所示。

表2 1.2m覆土400mm板厚内力配筋表（按1m板宽计算）

5 覆土1.5m，顶板厚度350mm时的控制工况

顶板恒荷载为20kN/m3×1.5m=30kN/m2，活荷载按普通行车荷载取为4.0kN/m2。按满足冲切计算要求，托板截面取2700×2700×350mm（长×宽×高）。按有限元计算分析内力，得出标准跨的弯矩值，如表3所示。

表3 1.5m覆土350mm板厚内力配筋表（按1m板宽计算）

6 覆土1.5m，顶板厚度400mm时的控制工况

顶板恒荷载为20kN/m3×1.5m=30kN/m2，活荷载按普通行车荷载取为4.0kN/m2。按满足冲切计算要求，托板截面取2700×2700×350mm（长×宽×高）。按有限元计算分析内力，得出标准跨的弯矩值，如表4所示。

表4 1.5m覆土400mm板厚内力配筋表（按1m板宽计算）

7 结束语

8.1m×7.8m是地下室常用的柱网，1.2m、1.5m覆土厚度和350mm、400mm顶板厚度是这种柱网下的常用覆土和顶板厚度。前面列出了不同覆土与顶板厚度组合的设计结果，经过对比，发现板跨中截面承载力和裂缝控制配筋相近，托板边和柱边截面配筋均由裂缝控制，柱帽支座面筋的控制截面均为柱边。上述对比结果可作为一般地下室无梁楼盖顶板设计参照，在设计配筋时可仅将控制截面处的控制工况下的内力作为配筋依据，减免对其他截面和工况内力的包络复核工作，减轻设计师的工作量。