有粘结预应力无梁楼盖在某地下室顶板中的应用

商昊江

(福建省建筑科学研究院 福建福州 350025)

1 工程概况

本文工程上部为10栋30层左右的高层，均为剪力墙结构，下部为大底盘地下室，地下室面积为46006.89m2，如(图 1)所示。地下室共停机动车1307部，其中大型车车位82部，小型车车位 1204部，微型车停车位21部，本工程地下室人防设计等级为甲类核六级，常六级，设于地下一层，层高为3.6m～4.6m，地下室顶板采用有粘结预应力无梁楼盖。

图1 地下室平面

2 有粘结预应力无梁楼盖的计算

2.1 荷载及内力

以7.8m×6.5m标准跨为例阐述该顶板的设计。该项目地下室顶板的的覆土厚度为1.2m，取板厚为280mm，柱帽的平面尺寸按经验可取跨度的1/3，因此取为2.7m×2.3m，考虑柱帽对板带的有效约束区域，取板带的计算跨度为柱的轴线距离在两端各扣除600mm。板带纵橫两方向的计算均应考虑全部竖向荷载的作用，板带在一个方向内的总弯矩设计值M0为

b为带宽，可取2000mmm，便于柱上板带和跨中板带的分配。荷载及内力的计算如(表1)所示。

表1 荷载及内力

2.2 抗弯承载力验算

该顶板采用 C35混凝土，fc=16.7MPa，普通钢筋采用HRB400，fv=360MPa，预应力筋采用1860级高强低松弛有粘结预应力钢绞线，规格为Φ15.2，σcon=0.70fptk=1302N/mm2，κ =0.004，μ =0.09，控制应力取0.7fptk=1320MPa，抗弯承载力验算采用的计算公式为

经过多次试算后，计算结果如(表2)所示，从表中可以看出抗弯承载力满足要求，且对于这样的跨度板厚的选择是经济合理的。

表2 抗弯承载力计算

2.3 裂缝验算

在荷载标准组合下，柱上板带的支座弯矩较大，其截面边缘拉应力σsk≥ftk，故需验算裂缝宽度，计算公式为

计算结果如(表3)所示，从表中可以看出最大裂缝宽度为0.0955mm，小于0.2mm，满足要求;其余控制截面边缘σ≤0，满足要求。

表3 柱上板带支座裂缝验算

2.4 冲切验算

冲切对于板柱结构是重要的一个验算环节，其包括①柱边缘的冲切验算;②柱帽边的冲切验算，计算结果如(表4、表5)所示，从表中可以看出两者都满足要求。在柱帽边的冲切验算中，若只考虑混凝土抗冲切承载力，则由(0.7βhft+0.25σpc，m)ηumh0得出的承载力为2580kN，仍满足冲切的要求，因此，抗冲切箍筋可按构造配置，如(图2)所示，作为安全储备。

图2 标准跨柱帽配筋示意

表4 柱边缘冲切

表5 柱帽边缘冲切

3 复杂受力情况的一些处理

3.1 超大跨度

为满足建筑功能上的一些需要，结构布置难免出现一些超大跨度的柱距，长跨方向9.2m，如(图3)所示，对于这种情况，相关的处理有:增大板块的厚度至330mm，并延伸至7.8m的这一标准跨;加大柱帽的平面尺寸至3.0m×2.5m，以减小跨度，加高柱帽至500mm，以满足冲切的要求;在边界处加大、加高侧墙及梁的加腋如(图4)所示，以上各种措施在增加自重不多的情况下可减小板的跨度，以达到满足承载力及正常使用的要求，其验算与标准跨相似，不再赘述。

图3 大跨度板块

图4 梁、墙加腋大样

3.2 不规则柱网

不规则柱网的形式往往表现为柱群轴线的交错、跨度的大小不一等，如(图5)所示，主要的处理措施是将交错的区域用暗梁隔开，暗梁的宽度可大致采用柱帽的有效平面尺寸，明确传力路径，配筋可采用恒载+活载的组合进行计算，其做法如(图6)所示;由于ZM4上的柱上板带的远端支座不是柱帽，而是位于两柱之间，此处为柱上板带预应力钢筋的支座，需增加普通钢筋，以满足支座受力的要求，在该处，采用增加受力钢筋Φ16@200，分布范围为6000mm，如(图5)所示。

图5 不规则柱网板块处理示意

图6 暗梁做法

4 构造措施及施工相关事项

预应力板钢绞线板带按两段直线和四段抛物线布置，其曲线布置详见(图7)。

图7 钢绞线曲线布置

在后浇带处的无粘结预应力短束，应在后浇带施工结束后，方可进行张拉。后浇带的处理如(图8)所示，附加箍筋可防止混凝土的崩裂。除后浇带跨外，后浇带跨底模及其支撑待该跨混凝土封闭且张拉后才能拆除。

图8 后浇带的处理

5 结语

本文较为详细地阐述了在地下室顶板中采用有粘结预应力无梁楼盖的设计和施工，包括荷载的取值、内力的计算，抗弯、裂缝及冲切的验算，以及一些复杂情况的处理和构造措施等，现该工程已完工两年，经过夏冬两季温度变化及我国南方雨水冲刷，地下室顶板无任何开裂、渗水现象，表明这个地下室顶板工程的设计施工安全、经济、合理。

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