【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地下室抗浮設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，并提出了一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和解決辦法。
【關(guān)鍵詞】地下室底板；倒無梁樓蓋式底板；抗浮設(shè)計(jì)
1. 工程概況
廣州某商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目，框架結(jié)構(gòu)，主體建筑4～6層，地面以下設(shè)一層擴(kuò)大地下室，主要功能為汽車庫及設(shè)備用房。地下室裙房大部分柱網(wǎng)7.4m×8.0m。擴(kuò)大裙房基礎(chǔ)采用400預(yù)應(yīng)力管樁，少部分樁按抗拔樁設(shè)計(jì)（試樁確定單樁抗壓、抗拔承載力特征值1000KN、200KN）。根據(jù)工程地勘報(bào)告，地下室底板下標(biāo)高處多為淤泥質(zhì)土層，不宜將底板設(shè)計(jì)成梁板式結(jié)構(gòu)，綜合考慮地下室面積較大，故該底板擬采用無梁樓蓋式平板結(jié)構(gòu)，樁承臺(tái)兼做柱帽。
2. 地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1確定荷載。
本工程地下室底板底面相對(duì)標(biāo)高-4.320m，室外地面相對(duì)標(biāo)高為-0.120m。設(shè)底板厚度400mm，按設(shè)防水位-1.200m計(jì)，水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為34.0KN/m2；底板自重加面層及其上使用荷載，標(biāo)準(zhǔn)值為24.5KN/ m2。故本工程底板處于向上向下兩向作用控制。
2.2底板厚度驗(yàn)算。
底板的沖切承載力驗(yàn)算：
因有樁承臺(tái)兼做柱帽，一般底板的沖切承載力由承臺(tái)的沖切控制。
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中沖切驗(yàn)算公式為：Fl≤0.7βh ftηumh0h （1）
本工程取最不利柱網(wǎng)位置（8.8mx9.0m）進(jìn)行驗(yàn)算，最大沖切荷載為1410KN，根據(jù)公式（1）計(jì)算得出沖切承載力3346KN，假設(shè)的400mm板厚可以滿足沖切要求。
2.3倒無梁樓蓋式底板的內(nèi)力及配筋計(jì)算。
無梁樓蓋主要有兩種簡化計(jì)算模式：（1）經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法；（2）等代框架法。本工程柱網(wǎng)較規(guī)則，符合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算條件，故采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，他的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算簡便，受力明確。具體計(jì)算是參考文[4]的方法，步驟如下：
2.3.1先求出各跨總彎矩MO：
M0=（（g+q）ly（lx-2c/3）2）/8
2.3.2按柱上板帶和跨中板帶彎矩分配值分配彎矩，分配系數(shù)見表1：
2.3.3按照以上方法，可逐軸算出柱上板帶各跨的跨中彎矩或支座彎矩，進(jìn)而進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和裂縫驗(yàn)算�？紤]地下室底板的抗裂要求及簡化施工要求，一般有設(shè)置雙層雙向拉通鋼筋要求。本工程通過對(duì)計(jì)算結(jié)果研究后，采用了這樣的配筋方法：（1）頂面雙向通長配置D16@150，底面雙向通長配置D14@150；（2）邊跨處柱上板帶支座彎矩和跨中彎矩較大，需設(shè)置另加筋，間距150mm；（3）柱距較大處，彎矩較大，需設(shè)置另加筋，間距150mm；（4）豎向荷載較大處（如消防水池等），平時(shí)荷載起控制作用，支座及跨中需設(shè)置另加筋；（5）另加筋的設(shè)置長度不小于計(jì)算凈距的1/4。
3. 地下室底板抗浮設(shè)計(jì)
3.1浮托力確定。
本工程水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為34.0KN/m2；地下室結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值為24.5KN/ 2，即凈水浮力為9.5KN/ 2。因此，本工程擴(kuò)大地下室部分需進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)。
3.2抗浮設(shè)計(jì)。
目前，地下室抗浮設(shè)計(jì)多采用設(shè)置抗拔樁，抗浮錨桿或增大地下室底板或頂板覆土厚度等方法以平衡地下水對(duì)整體結(jié)構(gòu)的浮托力。結(jié)合本工程情況，不能增加自重來抗浮，且地勘報(bào)告顯示場(chǎng)地內(nèi)淤泥厚度較大，巖層埋置深度較深，最終選擇采用設(shè)置抗拔管樁的抗浮辦法。
3.2.1單樁抗拔承載力特征值估算：
本工程擬采用PHC-400B-C80型預(yù)應(yīng)力管樁做為抗拔樁。
3.2.2抗浮驗(yàn)算：
單樁可承受抗拔樁的底板面積 A= Rta/F=200/9.5=21 m2，經(jīng)復(fù)核，單樁對(duì)應(yīng)的最大底板面積為14 m2，故滿足抗浮要求。
3.2.3現(xiàn)場(chǎng)單樁抗拔靜載試驗(yàn)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試樁，同前文中的估算結(jié)果基本一致。
4. 結(jié)論
地下室底板的設(shè)計(jì)方法及抗浮設(shè)計(jì)方法相對(duì)都比較復(fù)雜，需要考慮的影響因素較多，合理的選取方案，不但可以實(shí)現(xiàn)建筑功能要求，還可以節(jié)約造價(jià)，方便施工，這就要求設(shè)計(jì)人員不斷積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提高。
參考文獻(xiàn)
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[4]沈蒲生.樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.科學(xué)出版社，2003.09.
