地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(一)-許勇課件

主講人：許勇地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(一)1可編輯課件PPT

在地下室的設(shè)計過程中，頂板設(shè)計是非常復雜的。在設(shè)計過程中，需要注意頂板上覆土的標高及厚度、建筑總圖中頂板上的景觀布置、小區(qū)消防車道的走向、地下室通風管井的位置、主樓一層布置在地下室頂板上的做法及結(jié)構(gòu)布置形式等。由于涉及的東西太多，今天暫時對以下方面做一下探討。2可編輯課件PPT一、頂板荷載取值(板自重外)；二、大板形式頂板時，板厚度的取值；三、大板形式頂板時，梁截面的取值；四、YJK中參數(shù)選擇對梁計算的影響；3可編輯課件PPT荷載取值荷載組成

恒載：建筑做法荷載及設(shè)備管線荷載

活載：結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值及特別情況取值建筑做法

公司建筑現(xiàn)在所做工程大部分采用的是地防1(中南標11ZJ001)

1.回填土2.70厚C20細石混凝土保護層3.點粘紙?zhí)ビ蜌只蚓垡蚁┍∧ひ粚?.防水層（卷材或防水涂料）5.刷基層處理劑一遍6.20厚1:3水泥砂漿找平4可編輯課件PPT防水卷材5可編輯課件PPT防水涂料6可編輯課件PPT點粘紙?zhí)ビ蜌志垡蚁┍∧?可編輯課件PPT設(shè)備管線

頂板上設(shè)備專業(yè)布置的有：

給排水專業(yè)：上部建筑的給水、排水管線及消防管道、噴淋管；

電專業(yè)：強電、弱電供電橋架及電氣設(shè)備暖通專業(yè)：進風、排煙管道室外管網(wǎng)噴淋8可編輯課件PPT室外管道消防管道及噴淋管9可編輯課件PPT火災報警系統(tǒng)電纜橋架照明系統(tǒng)10可編輯課件PPT電纜橋架消防煙感11可編輯課件PPT送風管空調(diào)水管(一般在商業(yè)中采用空調(diào)系統(tǒng)，才會出現(xiàn))風機房12可編輯課件PPT管道安裝圖例13可編輯課件PPT通風管道14可編輯課件PPT荷載計算恒載

覆土：土容重是計算的關(guān)鍵，一般取18kN/m315可編輯課件PPT細石混凝土：容重取24kN/m3卷材：重量不大，綜合考慮到總荷載中水泥砂漿：容重取20kN/m3混合砂漿頂棚：20kN/m3*10mm/1000=0.2kN/m2設(shè)備管線:取0.5~0.8kN/m216可編輯課件PPT以1m覆土為例，計算總荷載DL=G1(覆土)+G2(細石混凝土)+G3(找平層)+G4(頂棚)+G5(設(shè)備管線)=18*(1-0.09)+24*0.07+20*0.02+20*0.01+0.8=19.46kN/m2(考慮卷材實取19.6)如果在主樓范圍，可能還會有隔墻荷載。此時隔墻荷載按等效方式增加到恒載中。結(jié)論：就按18*覆土重+1.5取用恒載17可編輯課件PPT活載建筑總圖中典型的室外平面----有消防車道、消防登高面，停車位及植被等18可編輯課件PPT植被荷載

在荷載規(guī)范中，可以參考屋頂花園的活荷載取3.0kN/m2。19可編輯課件PPT停車位及消防車道荷載

由以下表格，停車位取2.5或4.0kN/m2；消防車道按覆土及板跨選??；

建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-201220可編輯課件PPT廣東高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)措施(GDA0003-2012)21可編輯課件PPT施工荷載

在地下室頂板完成后，施工單位會借用地下室頂板作為材料堆放及鋼筋加工場地，但是此時不會進行頂板的覆土工作。民用建筑工程設(shè)計常見問題分析及圖示05SG109-1全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施22可編輯課件PPT由以上所述，非消防車道、停車位及綠化部分，綜合施工因素，取4.0kN/m2。消防車道按以上表格選用。主樓內(nèi)房間，按功能進行選取。以上為地下室頂板上恒載和活載常用荷載的取值。特別注意，由于景觀設(shè)計的延后特性，當景觀設(shè)計圖紙完成后，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需進行針對景觀設(shè)計的荷載復核，避免出現(xiàn)地下室開裂的情況。結(jié)論：按5.023可編輯課件PPT大板形式頂板板厚的取值地下室頂板(車庫部分)的結(jié)構(gòu)形式，會根據(jù)建筑車位的不同而采用不同形式：主梁+厚板、密肋梁板、空腔梁板、十字次梁、井字次梁、單向次梁等多種形式。本次討論僅針對主梁+厚板的形式分析板厚的選取，其他形式將在后續(xù)討論。建筑車位尺寸

單車位：2500X5000；行車道：6000

常用建筑尺寸：8100x8100

最近研究成果：5500x5500

24可編輯課件PPT8100x81005500x550025可編輯課件PPT試算模型

采用YJK進行分析計算，覆土厚度1m，綠色區(qū)域為消防車道26可編輯課件PPTYJK板計算生成配筋27可編輯課件PPT不同板厚按分離式配筋的結(jié)果5500x5500布置情況下板計算結(jié)果(梁250x600)28可編輯課件PPT8100x8100布置情況下板計算結(jié)果（梁400x900）29可編輯課件PPT結(jié)論僅考慮分離式配筋含鋼量，板配筋隨板厚的增大而呈現(xiàn)出由大至小，再由小至大的情況。綜合考慮板含鋼量、梁含鋼量和砼含量，在5500x5500情況下250mm板厚最優(yōu)。8100x8100情況下400mm板厚最優(yōu)。250/5500=1/22；400/8100=1/20.25；由此可以初步推斷在大荷載情況下取板跨的1/20~1/22是比較合適的。結(jié)論：1.8100跨采用400mm相對于其他結(jié)構(gòu)形式是不經(jīng)濟的。2.1/20~1/22的板跨可以考慮一點有限元的作用-厚板30可編輯課件PPT大板形式框架梁截面的取值談到梁截面，就必須要了解地下室層高。地下室層高越高，需要開挖就越深，支護費用、抗浮費用就越大。按照建筑的經(jīng)驗，合理的層高是3.6~3.9m，跨度小則層高小，跨度大層高大。

建筑一般考慮梁高700mm，設(shè)備層400mm，停車需要凈高2200mm，那么最小高度就是3300mm。但是這個高度非常壓抑同時考慮管線交叉引起的設(shè)備層局部增高，一般再加300mm即3600mm。31可編輯課件PPT由此可見，梁高是唯一可以對地下室層高起改變作用的。32可編輯課件PPT33可編輯課件PPT結(jié)論由以上可以看出，梁高越高，含鋼量越低。但是在考慮砼含量的情況下，總造價并不是梁越高越低。在某一個高度時，會出現(xiàn)拐點。從以上二表中，可以得出梁跨和梁高的關(guān)系：700/5500=1/7.9，900/8100=1/9，在大荷載的情況下梁高取1/8~1/9是比較合理的。梁寬對梁配筋貢獻不大，但是需要考慮實際配筋的合理性。同時可以看出，在大跨度大荷載下，梁寬加大，箍筋由2肢箍變?yōu)?肢箍對含鋼量影響不大。

梁寬與梁高的比值：250/700=1/2.8,300/900=1/3，400/900=1/2.25，可見取1/2~1/3是合理的。結(jié)論：5~6m跨在地下室最好采用600高，8m以上采用900高合適34可編輯課件PPTYJK中參數(shù)選擇對梁計算的影響這里主要是對此處參數(shù)的選擇，對梁配筋的影響35可編輯課件PPT在定義了彈性板后，此處彈性板荷載計算方式選擇平面導荷，梁配筋基本不變。彈性板6剛性板36可編輯課件PPT37可編輯課件PPT而選擇了有限元計算，配筋變化非常大38可編輯課件PPT選擇了有限元計算，并且選擇了梁與彈性板變形協(xié)調(diào)，結(jié)果又不一樣39可編輯課件PPT結(jié)論：1.剛性板：平面內(nèi)無限剛，平面外為0---用于普通樓板，需加上‘梁剛度放大’‘梁扭矩折減’。計算周期及位移需選擇強制剛性板。--普通梁板結(jié)構(gòu)。

2.彈性膜：平面內(nèi)有限，平面外為0---樓板開大洞、樓板平面布置時產(chǎn)生的狹長板帶、框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層樓板、多塔連體結(jié)構(gòu)中的弱連接板，以及坡屋面—膜單元。3.彈性板6：平面內(nèi)有限，平面外有限---板柱體系或者板柱剪力墻結(jié)構(gòu)-殼單元。從理論上說，彈性板6假定是最符合樓板的實際情況，可應用于任何工程。但是實際上，采用彈性板6假定時，部分豎向樓面荷載將通過樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構(gòu)件，從而導致梁的彎距減小，相應的配筋也比剛性樓板假定減少。而過去所有關(guān)于梁的工程經(jīng)驗都是與剛性樓板假定前提下配筋安全儲備相對應的。4.彈性板3：平面內(nèi)無限，平面外有限---厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板及板厚比較大的板柱體系或者板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。--中厚板單元（板跨的1/10以下肯定，1/10~1/20可以考慮）5.這里選用彈性板荷載計算方式---只有定義彈性板才有意義。平面導荷：剛性板、彈性膜計算一樣，彈性板6、3計算值略小，正符合上面所說彈性板6、3的板承擔了一部分荷載。有限元計算：剛性板、彈性膜和平面導荷計算一樣，彈