广西盛丰建设集团有限公司
摘要：在近几年有关地下室的底板结构设计中，无梁楼盖的应用已经十分广泛，因为这样的底板和传统楼板结构的布置结构以及受力等均存在一定的差异，所以在计算时，设计人员一般都很难得出正确的结果。基于此，现结合计算方法和经济比较，从多个方面分析描述关于设计地下室的底板无梁楼盖，为广大建筑行业的设计和施工人员提供有效的参考。
关键词：地下室 底板无梁楼盖 设计
引言
改革开放以来，我国经济发展速度迅猛，城市化进程也在不断加快，物质生活水平提升的同时，居民对于精神方面的要求也逐渐提高。近几年，人民生活水平有了显著的提升，人们对于生活质量也有越来越高的要求，小康生活让许多家庭都购置了私家车，这就造成了我国城市一个普遍的现象：停车难。一般来说，现代化的新小区，都配有相应的地下车库，这一点对于高层建筑来说特别明显。地下车库就属于地下室的一种，对于地下室的结构，不论从设计形式还是计算方法，都是非常关键的，因为这关系到开发商对于整栋建筑的开发费用，也对购房者的实际需求有着很重要的意义。现从下面几个方向入手，分析介绍关于如何设计地下室无梁楼盖底板，目的就是要在确保建筑质量的同时保证经济的平衡。
1、地下室无梁楼盖特点分析
与传统的梁板体系进行比较后发现，无梁楼盖在设计时的梁体结构十分符合地下室的设计需求，它不仅施工程序简单，还能节省相应的开发费用，因此，无梁楼盖在地下室结构中的应用也越来越多。一个地下室的建筑，会受到基础形式、应力、柱帽等多个因素的影响，所以就不能使用普通的无梁楼盖中关于正向楼板的算法。对于地下室的无梁楼盖，它是直接支撑于底部的框架柱上的，并没有传统的有梁楼盖中的框架梁和次梁，构成了一个双向的受力板柱的结构体系，而是整个建筑中的边墙、内墙、柱子以及局部的大梁等都可以成为楼板的局部支撑物；对于柱网的平面布置，一般中间部位都会选择矩形或者正方形；对于柱子，
截面一般都是方形，在尖柱的顶端会设置倾斜的柱帽和托板，支座使用的是楼板，在部分柱墙上端会设置有半柱帽，对于一些比较特殊的部位，都设置有横向和纵向的框架梁，形成一个局部的梁板体系[1]。在地下室的建设中使用无梁楼盖，能在最大程度上让地下室的层高降低，从而让地下室的总埋深度变浅。从使用后的反馈效果来看，地下室有美观平整的顶棚，这样的设计还有利于喷淋水管、风管等管线的安装；从成本方面出发，这样的设计能有效节省对于坑基的养护费用，减少坑基的土方开挖量，同时也节省了地下室建筑材料的使用量。正是因为以上的优点，无梁楼盖的结构体系和设计理念才更为广泛地被应用在地下室的建筑中。
2、地下室无梁楼盖计算方法
2.1经验系数法
如果无梁楼盖恒载没有超过活荷载的 1/3，且这些活荷载都属于均布荷载，那么无梁楼盖的每个方向上都应该有3个或者3个以上的连续跨，且在任一区域和隔断中，短边应该大于等于 1.5 倍的长边。对于无梁楼盖来说，会有很多不规则的网柱，这些柱的偏离值应该在整个跨度的 10%以内，且对于无梁楼盖，同一个方向上最小跨度的1.2倍要大于等于最大跨度。从现有的研究理论中可以得出，在计算符合以上要求的无梁板时，在垂直负荷的作用下可以考虑使用经验系数法[2]。通过对一些数据和实验的分析可以看出，地下室的底板受到的作用多数来自于垂直方向的荷载，而地下室的柱网又很有规则，所以，一般来说符合这些比例的数值，就算会产生一些位移或者不规则的变化，也还是能基本满足以上的所有条件。因此，在计算无梁楼盖底板时，可以考虑使用经验系数法。
2.2有限元模型计算
在对以上元素的限制和约束不考虑的情况下，可以考虑使用有限元模型的计算法。这种方法的限制条件非常少，很多情况下都能使用这种方法来进行计算，解决问题[3]。目前使用最多的有限元软件分别是 SAP2000、SLABCAD 以及盈建科，但是这三者又有很大的差别。在分析中常用的是SAP2000 软件，但是由于 SAP2000 软件不能生成一个比较直观的计算结果，所以实际的计算和分析还是会使用 SLABCAD 和盈建科防水板软件。
2.3等代框架法
把整个建筑的设计结构分别沿横向和纵向的柱列方向进行划分，可以分成具有“框架梁”“框架柱”的横向和纵向的框架，这就是等代框架法。将无梁楼盖看作是支撑在柱子上的等代梁，柱子之间中心线的距离就是等代梁的跨度，柱子两侧区域隔断板的半跨之和就是等代梁的宽度，等代架梁本身的高度就是等代梁的厚度[4]。经验系数法和等代框架法都是把等代梁设计的弯矩值按照相应的比例分配到跨中板带和柱上板带的各个截面中。不同的是，等代框架法能对经验系数法在竖向荷载作用下有限制的等代梁内力进行研究分析。
3、建筑地下室底板无梁楼盖设计分析
3.1 PM模型输入
对于无梁楼盖在使用 PMCAD 进行建模时，要输入等代梁或者虚梁，对于此，有隐含的规定：虚梁即是截面尺寸为 100 mm×100 mm 的矩形砼梁，通过虚梁的设置，能帮助SLABCAD 软件在接替PMCAD 前期处理时遗留的包括楼板外边界的信息等各种数据进行自动读取收录，这样能从侧面帮助划分楼板单元。因为梁没有刚度，所以在进行分析计算时，SLABCAD 软件的前期处理程序会将所有的虚梁自动删除。除此之外，对于同样厚度的等代梁，在对其进行有限元的分析计算时，处理程序也会将其自动屏蔽掉，而对于其他的一些普通梁，处理程序则会对它们的刚度进行相应的考虑。
3.2板带设计
对于板带的设计和计算，有以下 2种性质有效的办法。第一，依照 PM 中输入的等代梁的位置和宽度对板带进行划分。第二，在程序中设置好宽度的比值对板带进行自动划分。针对竖向的应力，要对结果进行配筋，在读取的SATWE 计算数据的基础上根据有限元和水平的应力大小来进行对应的计算[5]。要依据设计中指定的方式来划分板带，然后再对板带的边界进行相应的调整，将板带的宽度进行改变。如果有调整，那跨中和柱上的板带调整要同步进行，因为设计的处理程序无法先对柱上板带进行调整，然后再根据调整值调整跨中板带。调整以后的板带，可以在板带位置和方向中查看柱上板带X向、Y向和跨中板带Y向、X向。
3.3楼板设计
在程序之中包含了许多单元，其中就包括壳单元和板弯曲单元，对于普通的工程而言，需要使用板弯曲单元对板的弯曲度进行细致的分析。在处理程序中，有一个输入洞口是“楼板修改”，是PMCAD 的一个补充项，在 PMCAD 输入异行房间的洞口不能正常使用的情况下，就可以使用“楼板修改”。在对板顶原来的设计弯矩系数的参数进行调整或者重新设定时，一定要对负弯矩区域因为形成塑性线而产生相应的内力重分布的情况进行慎重的考虑，可以将板底的弯曲放大系数进行调整来促进正弯矩的调整
结束语
综上所述，本文对底板无梁楼盖设计方法进行了分析和总结，并且对计算方法进行了比较，结合工程实际需求选择设计和计算方法，同时也为今后的实际工程提供了相应的建议。所以，不管是对于地标建筑，还是地下室，都需要以此工程项目的实际特点和情况来规划设计好此项目的每个环节。
参考文献：
[1]吴志川.地下室底板采用无梁楼盖设计时各常用设计软件的对比[J].广东建材，2018，34（02）：60-62.
[2]倪宋健.人防地下室底板无梁楼盖的设计探讨[J].建材与装饰，2017（38）：78-79.
[3]胡人尹.建筑地下室底板无梁楼盖设计的分析[J].建筑设计管理，2017，34（07）：91-92+96.
[4]张帆.某大型地下空间结构设计若干关键问题的研究[D].华南理工大学，2016.
[5]刘庆昌.无梁楼盖设计在广州某地下室底板的应用[J].低碳世界，2014（11）：251-252.