《高規(guī)》3.6.3 條:“......作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)......”
由上可見(jiàn),《高規(guī)》并沒(méi)有提出“相關(guān)范圍”的樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)的要求。
但是,在《抗規(guī)》6.1.14中明確提出:“……地下室在地上結(jié)構(gòu)相關(guān)范圍的頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),相關(guān)范圍以外的地下室頂板宜采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)……相關(guān)范圍一般可從地上結(jié)構(gòu)(主樓、有裙房時(shí)含裙房)周邊外延不大于20m”。
于是,常見(jiàn)的如下圖所示的地下室相關(guān)范圍采用無(wú)梁樓蓋的做法便有違《抗規(guī)》要求:
現(xiàn)在來(lái)分析一下“相關(guān)范圍”的頂板是否有必要采用梁板結(jié)構(gòu)。
作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端(主要指豎向構(gòu)件的下端),最重要的三個(gè)條件:
1.不發(fā)生平面移動(dòng);
2.不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);
3.框架柱嵌固端的梁柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)按首層柱的下端為“弱柱”設(shè)計(jì),即大震時(shí)首層柱底屈服出現(xiàn)塑性鉸,梁及地下室柱上端不出現(xiàn)塑性鉸。
滿足這三個(gè)條件,即達(dá)到了嵌固的效果;
為了滿足第一個(gè)條件,《高規(guī)》5.3.7 條要求,“......地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于2(同《抗規(guī)》6.1.14-2)”;且對(duì)樓板的厚度和配筋率提出構(gòu)造性要求,保證樓板的平面內(nèi)剛度和抗剪強(qiáng)度,從而保證其協(xié)同工作能力。
側(cè)向剛度的計(jì)算采用《高規(guī)》附錄E中式E.0.1,即:
為了滿足第二個(gè)條件,《高規(guī)》3.6.3條要求嵌固端采用梁柱節(jié)點(diǎn),不能采用板柱節(jié)點(diǎn),即地下室頂板應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu),其目的是利用框架梁來(lái)加強(qiáng)對(duì)柱根的轉(zhuǎn)動(dòng)約束。盡管規(guī)范未給出同一方向交于同一柱根的框架梁線剛度與框架柱線剛度的比值要求,但從概念上來(lái)講,以梁來(lái)約束柱的轉(zhuǎn)動(dòng)是可靠的,無(wú)梁樓蓋達(dá)不到對(duì)柱的轉(zhuǎn)動(dòng)約束。而對(duì)于“相關(guān)范圍”,由于沒(méi)有上部,也就沒(méi)有約束上部框架柱轉(zhuǎn)動(dòng)的需要,也就沒(méi)有采用梁板結(jié)構(gòu)的必要。只是在計(jì)算樓層側(cè)向剛度時(shí),計(jì)入“相關(guān)范圍”結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的有利作用而已。
為了滿足第三個(gè)條件,要求嵌固端的柱底節(jié)點(diǎn)滿足下式要求:
即保證塑性鉸出現(xiàn)在首層柱底部,梁端和地下室柱上端的抗彎承載力足夠強(qiáng)而不出現(xiàn)塑性鉸,以形成對(duì)首層柱的強(qiáng)有力約束,達(dá)到不倒塌的抗震目標(biāo)。如下圖所示:
作為簡(jiǎn)化,將交于同一節(jié)點(diǎn)的梁配筋比計(jì)算結(jié)果增加10%;地下室柱配筋比首層柱增加10%;
所以,考慮相關(guān)范圍,目的是為了計(jì)入相關(guān)范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度;要求嵌固部位樓蓋采用梁板結(jié)構(gòu),目的是為了對(duì)地上框架柱的根部形成可靠的嵌固約束。對(duì)于地上結(jié)構(gòu)投影范圍以外的地下室頂板(包括相關(guān)范圍),由于沒(méi)有上部結(jié)構(gòu),也就沒(méi)有滿足第二個(gè)條件和條件三個(gè)條件的要求;因此,“相關(guān)范圍”的樓蓋也就沒(méi)有采用梁板結(jié)構(gòu)的必要。
綜上所述,且考慮到地上結(jié)構(gòu)以外的地下室頂板采用無(wú)梁樓蓋確有其合理性和經(jīng)濟(jì)性,建議《抗規(guī)》6.1.14條改為:......地下室頂板在地上結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的投影圍合的范圍內(nèi),應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu);地上結(jié)構(gòu)“相關(guān)范圍”的地下室結(jié)構(gòu)可計(jì)入樓層抗側(cè)剛度,其抗震等級(jí)同樓座,地下室頂板可采用板柱結(jié)構(gòu),但應(yīng)滿足嵌固部位樓板的構(gòu)造要求。