地下車庫無梁樓蓋設(shè)計(jì)常見問題探討

周忠凌

（江西省井岡山應(yīng)用科技學(xué)校 江西省吉安市 343000）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口與房屋建筑數(shù)量急劇增加，私家車的數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。地下車庫的設(shè)計(jì)與建設(shè)，很好的滿足居民對(duì)于停車空間的巨大需求。但是，在進(jìn)行地下車庫的設(shè)計(jì)工作時(shí)，由于設(shè)計(jì)方面存在不足，導(dǎo)致了地下車庫設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性與合理性。因而，要加強(qiáng)對(duì)地下車庫設(shè)計(jì)工作中常見問題的分析，提高地下車庫的設(shè)計(jì)效果。

2 地下車庫無梁樓蓋設(shè)計(jì)常見問題的研究

2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算過程誤差難以避免

設(shè)計(jì)工作中，一旦設(shè)計(jì)計(jì)算環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致地下車庫的使用狀況很難達(dá)到預(yù)期效果。具體設(shè)計(jì)過程中，主要的任務(wù)就是確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，合理選用結(jié)構(gòu)的截面尺寸。在進(jìn)行框架柱軸壓比的計(jì)算時(shí)，通常會(huì)用到專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件，這一環(huán)節(jié)控制不當(dāng)將導(dǎo)致計(jì)算誤差的出現(xiàn)。另外，在進(jìn)行框架柱截面尺寸的確定時(shí)，地下車庫主要采用矩形柱而不是方柱，因而設(shè)計(jì)時(shí)某個(gè)方向經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超限問題，即軸壓比超限。具體設(shè)計(jì)工作中，不僅需要設(shè)計(jì)人員充分熟悉重力荷載代表值，同時(shí)在進(jìn)行軸壓比的計(jì)算工作中也要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)的把控。但是，設(shè)計(jì)人員在查詢彎矩分配系數(shù)的相關(guān)資料時(shí)，經(jīng)常由于計(jì)算跨度取法不同而造成單項(xiàng)總彎曲設(shè)計(jì)值計(jì)算結(jié)果存在較大的誤差。此外，在進(jìn)行無梁樓蓋設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)忽略掉驗(yàn)算環(huán)節(jié)，尤其是結(jié)構(gòu)裂縫寬度的計(jì)算，要對(duì)板帶寬度以及柱帽寬度區(qū)間內(nèi)的裂縫進(jìn)行有效控制。如果存在0.2mm的裂縫，在1.5m覆土厚度的情況下，不走消防車時(shí)其支座筋總量要進(jìn)行放大20～25%左右，走消防車的情況下要進(jìn)行放大5～10%左右。在應(yīng)用有限元理論進(jìn)行分析，絕大多數(shù)的軟件沒有對(duì)裂縫的計(jì)算進(jìn)行充分的考慮，因而其計(jì)算的精度也很難得到保障。

2.2 設(shè)計(jì)方案缺乏合理性

如果規(guī)定內(nèi)容的設(shè)計(jì)缺乏合理性，將直接影響到最終的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)。一方面，在進(jìn)行無梁樓蓋體系的設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員要熟悉樓蓋的計(jì)算方法及其相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，并且對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求進(jìn)行了解，對(duì)于幾個(gè)容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)引起重視。但是，部分設(shè)計(jì)人員并不具備相應(yīng)的理論構(gòu)架，比如在進(jìn)行抗沖切鋼筋的布設(shè)時(shí)，設(shè)計(jì)人員很難結(jié)合具體的設(shè)計(jì)方案給出合理的布設(shè)形式，同時(shí)也無法在柱上板帶寬度范圍內(nèi)進(jìn)行鋼筋的合理布置。另一方面，規(guī)范規(guī)定在進(jìn)行無樓蓋設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照要求做好受沖切承載力計(jì)算。在集中力作用下，混凝土板可能沿著非柱空間的斜曲面出現(xiàn)沖切破壞，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生局部脆性破壞，其破壞形式主要以錯(cuò)動(dòng)變形為主。但是，設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員很難對(duì)這些問題進(jìn)行有效控制。此外，對(duì)于施工環(huán)節(jié)中的堆載問題也很難進(jìn)行有效解決，尤其是不均勻堆載或者是超限堆載，都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。以往大量的工程事故表明，由于施工環(huán)節(jié)中存在的不均勻堆載以及超限堆載問題，嚴(yán)重影響到施工過程的安全性。因而，現(xiàn)階段要對(duì)這一問題引起重視，不僅要防止板構(gòu)件在柱邊位置處發(fā)生斜向裂縫破壞，同時(shí)還要改善結(jié)構(gòu)的承載效果，確保地下車庫的安全使用。

2.3 設(shè)計(jì)性價(jià)比較低

目前，地下車庫設(shè)計(jì)性價(jià)比得不到有效提升，其所帶來的負(fù)面影響巨大。為有效改善設(shè)計(jì)性價(jià)比，設(shè)計(jì)人員通常將主樓的范圍進(jìn)行外延。但是，如果該環(huán)節(jié)中不能確保周邊外延的抗震等級(jí)和主樓結(jié)構(gòu)保持一致，那么將不能保證地下車庫的抗震效果。這一過程中，不僅會(huì)降低相關(guān)構(gòu)建的工程強(qiáng)度，同時(shí)也對(duì)工程經(jīng)濟(jì)性造成了不利影響。此外，如不能提高框架延性要求，那么在利用計(jì)算軟件進(jìn)行軸壓比的計(jì)算時(shí)，將造成計(jì)算效率得不到有效提高，進(jìn)而拉低了地下車庫的設(shè)計(jì)性價(jià)比。因而，在進(jìn)行地下車庫的設(shè)計(jì)工作時(shí)，不僅要合理選用設(shè)計(jì)方法，同時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際狀況合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)。

3 地下車庫無梁樓蓋設(shè)計(jì)常見問題的改善措施

3.1 選用合理的計(jì)算方法

①在進(jìn)行彎矩中柱帽的有效寬度數(shù)計(jì)算時(shí)，要合理選用設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而能夠?yàn)楹罄m(xù)定向構(gòu)件中心線距離的計(jì)算打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有效提高計(jì)算環(huán)節(jié)的精確性。②在進(jìn)行無梁樓蓋有效寬度的計(jì)算時(shí)，也要根據(jù)工程實(shí)際狀況確定柱帽總寬度，降低計(jì)算誤差。大量實(shí)踐表明，在承載力極限狀態(tài)下，雖然極限承載力能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是可能引發(fā)樓板開裂或者是樓板過度變形等問題。因而，設(shè)計(jì)工作中要注重經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法的應(yīng)用，確保設(shè)計(jì)工作能夠滿足工程實(shí)際需求。此外，還要應(yīng)用計(jì)算軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上做出一定的改進(jìn)，通過比較分析的方式來提高設(shè)計(jì)工作的效果。

3.2 提升設(shè)計(jì)結(jié)果的安全性

通過提高設(shè)計(jì)結(jié)果的安全性，可以有效改善地下車庫無梁樓蓋設(shè)計(jì)的整體效果。如果設(shè)計(jì)中承臺(tái)相對(duì)較大，那么計(jì)算結(jié)果將會(huì)與實(shí)際情況有著較大的差異。鑒于此，設(shè)計(jì)人員要應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法對(duì)彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行合理的計(jì)算，這一過程中可以忽略柱帽高度計(jì)算。其次，在進(jìn)行加固計(jì)算工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)柱帽高度進(jìn)行考慮，并且要保證在平衡極限狀態(tài)下，設(shè)計(jì)結(jié)果仍具有較高的安全性。此外，設(shè)計(jì)人員要對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果安全性引起足夠的重視。為有效避免施工環(huán)節(jié)中存在的堆載問題，施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁出現(xiàn)不均勻堆載或者是超限堆載問題，并且這一要求要在設(shè)計(jì)方案中得以體現(xiàn)，提前做好相應(yīng)的防范工作。

3.3 提高樓蓋載荷設(shè)計(jì)的合理性

無梁樓蓋地下車庫的設(shè)計(jì)工作中，要對(duì)樓面荷載狀況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)工作中，首先要做好柱上板帶支撐的鋼筋總量的計(jì)算工作。之后，如果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中板的寬度超過了柱帽的寬度，那么將造成設(shè)計(jì)結(jié)果缺乏安全性，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外，樓面荷載設(shè)計(jì)工作中，還要嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行，保證有效翼緣的寬度不低于柱上板的寬度，這樣一來能夠有效提高樓板的設(shè)計(jì)效率。

3.4 構(gòu)件尺寸的確定

尺寸確定主要包含三方面的內(nèi)容：①就是確定樓蓋板的厚度。工程設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于無梁樓蓋板厚的取值，要嚴(yán)格按照我國(guó)頒布實(shí)施的《鋼筋混凝土升板結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中的條款進(jìn)行。一方面，要確保板厚超過柱網(wǎng)長(zhǎng)邊尺寸的1/35。對(duì)于地下車庫而言，因?yàn)楹奢d相對(duì)較大，并且結(jié)構(gòu)有著較高的耐久性要求，因而要確保板厚取值滿足上述要求。另一方面，如果采用防水混凝土結(jié)構(gòu)，那么板厚度要滿足250mm的最低要求。②就是合理確定柱帽尺寸。作為無梁樓蓋結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，柱帽能夠有效降低板的計(jì)算跨度，同時(shí)能夠減少板配筋量，提高工程經(jīng)濟(jì)性，并且緩解柱對(duì)板頂?shù)臎_切效果。一般來說，設(shè)計(jì)過程中要確保柱帽尺寸和頂板厚有著良好的匹配度。③要合理確定墻、柱的尺寸。由于地下車庫的墻體構(gòu)造較為復(fù)雜，不僅包含了地下外墻，同時(shí)還包含風(fēng)井以及風(fēng)道墻、人防墻等等。設(shè)計(jì)時(shí)要確保墻、柱的尺寸和頂板厚度之間有良好的匹配度，既要滿足墻體剛度方面都有要求，同時(shí)還要確保墻、柱對(duì)頂板起到相應(yīng)的約束作用。

4 結(jié)束語

無梁樓蓋在目前的地下車庫設(shè)計(jì)工作中有著廣泛的應(yīng)用，因而，要合理的應(yīng)用軟件，合理進(jìn)行計(jì)算參數(shù)、計(jì)算方法的選取，可以有效改善整體設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高地下車庫的使用效果與使用壽命。