地下室顶板板加腋结构的分析与应用.docx

地下室顶板板加腋结构的分析与应用【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=0.1β≤0.2时支座弯矩增幅一般在5%以内；当α=0.150.2<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55Kn/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双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。