【摘要】本文通過對大柱網(wǎng)地下車庫樓蓋結(jié)構(gòu)不同計(jì)算方法的比較，得出在樓板較厚的情況下，樓板應(yīng)作為整體并考慮樓面梁剛度對樓板的約束作用進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，樓面梁計(jì)算應(yīng)考慮樓板的平面外剛度對梁的貢獻(xiàn)的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】地下車庫 樓蓋 厚板 樓板剛度 有限元分析
隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國私家車的數(shù)量迅猛增長，這就要求新建小區(qū)內(nèi)要有足夠數(shù)量的停車位。許多小區(qū)在規(guī)劃中有地下車庫。地下車庫頂往往規(guī)劃設(shè)計(jì)景觀和道路，要求頂板上有一定厚度的覆土，根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條，結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm。由于頂板較厚，這種車庫的樓蓋結(jié)構(gòu)與普通樓蓋結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)計(jì)算中有很大的差別，如果按照普通樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會與實(shí)際受力有很大的差別，造成安全隱患。下面以一具體工程實(shí)例加以說明。
冠亞星城小區(qū)為國家康居示范工程，小區(qū)在主樓之間設(shè)有大型地下車庫，現(xiàn)以2#地下車庫為例：車庫最大柱網(wǎng)為8米x8米（詳見圖一）。樓面結(jié)構(gòu)布置詳見圖二。
一、樓板計(jì)算：
樓面恒荷載按10KN/M2考慮，活荷載考慮消防車荷載，暫按20KN/M2考慮。
先按照普通主次梁、雙向板樓蓋結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過PKPM程序PMCAD中第3項(xiàng)“畫結(jié)構(gòu)平面圖”程序計(jì)算，計(jì)算結(jié)果現(xiàn)取一柱網(wǎng)內(nèi)樓板如圖三所示：
圖三所示，程序是取4MX4M雙向板，以主梁和次梁為板支座按靜力計(jì)算手冊計(jì)算的。通過樓板支座負(fù)彎矩值和撓度值可以看出，次梁和主梁對板所起的作用是一樣的，都可以看作板的不動支座。
下面把板按復(fù)雜樓板進(jìn)行有限元分析與設(shè)計(jì)，通過PKPM程序中“SLABCAD復(fù)雜樓板分析與設(shè)計(jì)軟件”計(jì)算，計(jì)算結(jié)果現(xiàn)取一柱網(wǎng)內(nèi)樓板如圖四所示。通過圖四中X向Y向彎矩等值線可以看出，樓板正彎矩最大值并不是圖三中4MX4M雙向板的跨中，而基本上是8MX8M柱網(wǎng)大板的跨中，通過圖四中板的撓度等值線也可以看出板的變形最大處在8MX8M柱網(wǎng)大板的跨中，這就說明8MX8M柱網(wǎng)大板的跨中處底部受力最大。再分析圖三圖四中樓板次梁負(fù)彎矩的差別，圖三中次梁作為板的支座，有很大的負(fù)彎矩，而圖四中次梁處不但沒有負(fù)彎矩，而是正彎矩。
通過對同一樓板用不同程序的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較可以看出，兩種計(jì)算結(jié)果差異很大。到底哪一種計(jì)算是正確的。第一種計(jì)算模型有一定的簡化，就是不論樓板多厚，次梁在樓板平面外的剛度多小，次梁在樓板平面外的變形多大，都假定該次梁作為樓板的不動支座，這顯然對本工程不適用。只有在樓板的平面外剛度相對樓面梁的剛度很小時，樓板計(jì)算時可以適用這種模型的簡化，否則就應(yīng)該考慮梁的剛度對樓板的約束作用。
二、樓面梁計(jì)算
在普通主次梁、樓板結(jié)構(gòu)中，由于樓板厚度較小，一般可忽略樓板的平面外剛度，即不考慮樓板的平面外剛度對樓面梁的貢獻(xiàn)。而由于地下車庫頂板較厚，在樓面梁的設(shè)計(jì)計(jì)算時，應(yīng)考慮樓板的平面外剛度對梁的貢獻(xiàn)，否則會使梁的設(shè)計(jì)偏于保守，造成不必要的浪費(fèi)。
三、結(jié)論及注意事項(xiàng)
1、地下車庫頂板較厚，不能按普通樓板簡化成雙向板或單向板，按靜力計(jì)算模型計(jì)算樓板內(nèi)力和配筋，而應(yīng)作為整體并考慮樓面梁剛度對樓板的約束作用進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。樓板配筋方面：由于次梁已不能作為板的支座，樓板正筋嚴(yán)禁在次梁上錨固；因?yàn)榇瘟禾幍恼龔澗睾艽螅畹拇罱討?yīng)避開次梁處。
2、樓面梁在設(shè)計(jì)計(jì)算時，應(yīng)考慮厚板對梁的影響，將樓板定義為彈性板，真實(shí)計(jì)算出樓板的平面外剛度，使樓面梁的計(jì)算結(jié)果更接近于實(shí)際情況。
主要參考文獻(xiàn)
1、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2001）
2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）
3、《SLABCAD復(fù)雜樓板分析與設(shè)計(jì)軟件用戶手冊》
