住宅小区地下室底板结构设计分析

文/王艳、郑叶凯 浙江宸泰建筑设计研究院有限公司 浙江义乌 322000

1、工程概况

在本文当中，主要以某城市当中的某个大型住宅小区项目作为主要的研究对象，其中该小区占地面积达到了45000平方米，在设计施工的过程当中，主要分为三期进行开发，在本文当中，主要对该小区的二三期工程作为主要的研究对象。在二期工程当中，占地面积达到了7200平方米，地上建筑为16层，建筑面积总共为24500平方米。在建筑结构方面采用的是框架剪力墙的结构进行施工。在三期工程当中，占地面积达到了9230平方米，地上建筑13层，总体的建筑面积为28500平方米。在地下室的建筑当中，横跨了二期和三期的高层以及小高层的建筑物和中间位置当中，地下的二层主要作为车库和设备间来进行使用。

2、地下室底板结构设计方案的确定

在该工程当中，地下室底板面的标高可以确定为-9.250m，在该工程当中，基础是相对较深的，因此地下室的底板需要承受水浮力的压力，在无梁楼盖式底板的建筑过程当中，需要根据其内力的分析和配筋的计算进行分析，其中在计算的过程当中，需要按照柱上板带和跨中板带来进行施工。对于每一个截面的弯矩设计数据方面，需要最大限度的满足在不同的负荷情况下进行不同的组合，在进行该方法的使用过程当中，需要保证满足条件方可以进行施工，其中在每一个方向当中需要至少拥有三连续跨；并且在同一个方向当中的相邻跨度中间所产生的差值需要在较长跨度的1.3倍的范围内；同时，对于每一个区域当中的长板和短板之间的比值需要保证不大于2。与此同时，在利用该方法进行全部荷载的计算过程当中，对于动态荷载的不利布置因素可以忽略不计。

对于每个方向的总弯矩的计算，需要实现柱上板带和跨中板带的支座界面和跨中截面，也就是把总弯矩和相对应的系数进行相乘得出。如果本工程当中的地下室底板厚度为750mm，则底板当中则需要承受9.85m的高水压的作用。在地下水相对丰富的地区当中，需要进行设防水压的取值。在本工程底板自身重量加面层和使用荷载的作用下，进行计算。其中通过计算可以得出该地下室的底板在向上作用的水浮力的控制状态下，可以进行计算值的计算，其具体的数据如表1所示：

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在对该工程单中的肋梁式筏板结构进行设计的过程当中，需要最大限度的减少其中的板厚，可以将肋梁部分进行单向或者双向的设置，也可以进行上部分的设置。在底板、墙板以及顶板进行整体连接的过程当中，可以形成一个刚度相对较大的箱型基础。对于工程当中的地下室底板设计，如果进行肋梁式的筏板进行设计的过程当中，其中的梁体可以当作柱之间的连接体，也可以当作板本身的支座，特别是梁上本身的凸型的肋梁筏板，可以方便对底板上的坑和沟进行科学设计的同时，还可以有效的避免基础边缘的应力过于集中的现象，从而对其造成裂缝的现象，在梁板结构的受力状态下属于明确的状态，其中的刚度也相对较大。在连续基础高度方向的尺寸方面和其他方向的尺寸相比较实现相对较小的，因此可以将其看成是地基上的梁板结构。

在进行该结构的应用过程当中，主要的受力特点可以体现在以下几个方面当中，第一对剪力墙和柱下梁顶本身的压力和梁底当中的拉应力都属于相对较大的状态，其中的跨中梁顶在受到拉力的影响下，对于内纵部分的跨中顶会也会形成拉力的，对于梁底来说在压力的影响下，对于支座部分的梁底以及梁顶方面都会受到压力。在纵向的边梁和横向的主梁相交的地方当中主要受到了梁顶的压力，在和次梁的交汇部分当中，对于其中柱角的部位的应力都会出现相对集中的现象。在内柱周边板的顶拉应力和板底的压力方面也是相对较大的，其中的应力集中现象也相对明显。最后对于基础梁当中的竖向位移现象方面，呈现出了中间相对较大，两端相对较小的现象，在边界元压力分布和基础位移分布相对应的情况下，需要根据相关的规范条件来进行设计，保证梁板式筏基底板可以最大限度的满足冲切承受力和受剪切承载力的最大要求。

3、地下室底板抗浮设计处理

在地下室的设计当中，需要对其上浮现象进行有效的设计，在住宅小区当中的地下室上浮现象当中，主要是由于其自身的结构和上部的结构荷载重量没有达到满足要求，从而对于地下水的浮力没有做到良好的克服，也就是说在筏板基础结构当中的底板结构重量比实际的浮力大的时候，整个的地下室的基础结构就可以保持稳定的现象。在本文的工程当中，地下室的底板承受力为9.6m，但是在该工程当中，地下室的底板和地下的一层板，地下室的顶板以及上层的覆盖结构可以共同产生一种永久的荷载力，根据计算，可以得出在本工程当中，建筑物本身的重量是不可以进行地下水的水浮力作用的平衡的，其中需要的施工工艺相对较高，在施工的周期方面也相对较长。在此种情况下，在该工程当中，利用灌注桩作为抗拔桩进行施工，在具体的施工过程当中，主要是利用了此种方式当中所产生的侧摩擦阻力和自身所存在的重量来对地下水的水浮力进行有效的抗衡。其中地下水是处于相当丰富的状态当中，因此需要利用φ800 灌注桩来实现地下室的抗浮设计，其中的桩长为26m。除此之外，还要根据实际情况来对其中的经济合理原则进行考量，利用后张法无粘结预应力技术进行实现，从而可以对其中的钢筋用量进行有效的减少。

结语：

在现阶段的地下室底板结构的设计过程当中，需要对其抗浮原理保持高度的重视，对于其中的防水处理措施也要做出良好的处理，从而可以从根本上进行局部渗漏的有效防止，保证结构破坏的现象不会出现。在住宅小区的地下室底板结构设计的过程当中，单靠后浇带对其中的混凝土收缩和温度变化的问题是不能得到全面的解决的，因此在此种情况下，可以考虑对混凝土进行收缩，根据实际情况可以在适当的位置处进行膨胀加强带的设置，在结构的设计当中，还需要考虑到地下室以及各部位的混凝土来进行膨胀率的限制，最终提升其建筑结构的整体质量。