浅谈单层无梁楼盖地下车库主体结构的设计

地下车库无梁楼盖设计方法摘要：本文结合工程实例，先介绍了地下车库无梁楼盖结构体系设计注意事项，然后对常用的3种计算方法进行了对比分析，并根据计算结果给出了在具体工程设计中运用各种方法应该注意的问题。

关键词：无梁楼盖；经验系数法；等代框架法；有限元法1 地下车库无梁楼盖简介地下车库无梁楼盖是将等厚度平板直接支承在几行中间柱上形成板柱体系，边柱、边梁、地下室外墙均可作为平板的支座。

中间柱顶设置托板和斜柱帽形成刚域，作为平板的支座，边柱和外墙可设置半柱帽，特殊部位可设置纵横大梁，形成局部梁板体系。

地下车库板柱无梁楼盖合理的柱网为7.8～8.4m，在边跨可适当减小为5.4～8.1m。

该结构体系的优点为：可减小地下室层高；车库顶板平整美观，利于敷设各种设备管线；施工模板简单，可加快地下室的施工进度；综合的经济技术指标好。

该结构体系适用于非人防区和六级人防区，且车库顶板覆土厚度宜在2m以下。

若顶板设计荷载太大时，楼板较厚，楼盖材料用量较多；楼盖的抗弯刚度较小，柱子周边的剪应力集中，可能会引起板的冲切破坏。

2 柱网布置地下车库采用无梁楼盖时，一般按如下规定布置柱网：无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形，以正方形更为经济；无梁楼盖每个方向不宜少于3跨，以保证有足够的侧向刚度；无梁楼盖的楼板通常采用等厚平板，板厚由受弯、受冲切计算确定；无梁楼盖在柱头处设置柱帽，尺寸由板的冲切承载能力控制。

柱帽扩大了板在柱上的支撑面积，减少了板的计算跨度，也增加了房屋的刚度。

3 无梁楼盖结构内力的分析现浇无梁楼盖结构内力的分析计算有如下三种方法[1]：3.1 经验系数法它是实验研究和实践经验基础上给出的两个方向截面总弯矩的分配系数，再将截面总弯矩分配给柱上板带和跨中板带，并按分配的弯矩计算各自的配筋。

该方法物理概念清楚，有极限平衡寓意。

它符合一定条件得板系理论分析为依据，作了设计方法上的简化，为了使各截面的计算弯矩值能适应各种活荷载的不利布置，使用该方法时，应满足下列条件：楼盖每方向至少应有3个连续跨；同一方向上的最大与最小跨度比不应大于1.2；区格应为矩形，任一区格的长跨与短跨之比不应大于1.5；活荷载为均布荷载，且不大于恒载的3倍。

地下车库无梁楼盖设计无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系,这是相对梁板结构体系而言的;在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术;一般认为：无梁楼盖较之传统的密肋梁楼盖具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点；在施工方面,采用无梁楼盖的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高施工速度;但是,历次地震中无梁楼盖结构均出现了高于梁板楼盖结构的破坏实例;因此,无梁楼盖体系板柱结构体系的抗震性能较差已形成共识,现行规范对此有专门的严格的规定;本着安全、合理、经济的原则,笔者认为我集团华东地区地上建筑一般情况不宜采用板柱结构体系;但地下建筑由于地震作用小,采用无梁楼盖结构是否可行呢本文就针对此问题进行探讨;一、经济性分析在华东地区,一般地下车库柱距米,柱截面较大或项目档次较高时柱距采用米;考虑有效净高米,设备所需高度米,排水所需高度米,故采用无梁楼盖时,层高可控制在米左右；采用梁板楼盖时,层高米左右,两者相差米;地下建筑对层高较敏感,尤其是地下水位埋深较浅的地区;基坑支护和开挖量随深度增加而增加,而且抗浮承载力要求也变高;一方面无梁楼盖自重大于梁板楼盖对抗浮有利；另一方面层高的减小可以减小水浮力,节省抗拔桩;综上,就常用柱距的单建式地下车库而言：采用无梁楼盖,楼盖本身的结构成本有所提高,但建筑层高可减少米左右,且可以减少土方量、减少降水费用、降低桩基成本、支护成本、墙柱工程量、外防水工程量、模板工程量,另外因便于施工还可能缩短工期;因此,此时无梁楼盖一般情况下综合成本最优,许多工程实例也证明了这一点;目前许多人仍以无梁楼盖体系直接增加了楼盖本身的结构成本为由拒绝采用,这是一个误区;二、技术性分析1、柱网无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形,矩形柱网长短边之比不宜大于,最大跨和最小跨的柱距不宜大于,以避免柱承受楼板的不平衡弯矩;根据舒适停车的要求,一般合理柱距为~米,高端项目可增加米;2、板厚无梁楼盖的板厚宜在满足冲切受力和防水构造的要求下尽量做薄,一般或米柱网,覆土厚度~米,板厚根据荷载大小覆土厚度、消防车荷载等采用250~400mm;无梁楼板板边应搁置在墙或梁上,不宜设置自由边;3、柱帽无梁楼盖受力最重要的是柱头对板的冲切,在通常情况下应设置柱帽,即在柱子的周围加大板厚,采用托板来提高冲切承载力;柱帽的形式有多种,如下图;根据我集团一般情况,考虑施工因素,建议统一采用下图c的柱帽形式;以米柱距,柱截面600x600,平板厚300为例,按照上图c的做法,托板厚h1=150mm,扩大椎体高h2=600mm,柱帽总高不含平板厚H=750mm;柱帽有效宽度bce=1800mm,托板宽度ac=2800mm;若层高为,则柱帽根部净高,平板底净高,托板底净高,可以满足一般停车库的使用要求;4、计算对无梁楼盖的设计计算主要分为两块：结构整体的分析和无梁楼盖本身的分析计算;目前,PKPM系列结构设计软件对这两方面的设计都已经有比较成熟的分析方法;无梁楼盖结构的整体计算可通过PKPM软件中SATWE软件进行; 在PMCAD人机交互式输入时,在假想框架梁的位置上布置截面尺寸为100100的虚梁,所有楼板定义成弹性楼板6;然后就可使用SATWE软件对无梁楼盖结构进行三维整体分析计算了;无梁楼盖的整体分析计算完成后,再利用SATWE软件中的“复杂楼板有限元计算”SLABCAD模块进行楼盖的分析计算;对无梁楼盖的计算内容主要包括楼板的内力、位移、配筋计算及板的冲切验算等;一般的单建式地下车库,垂直荷载起控制作用,且柱网较规则均匀、荷载较均匀;电算完成后一般需采用经验系数法进行手算复核;将无梁楼盖以纵横两个方向划分为柱上板带和跨中板带,板带的宽度取垂直于计算方向柱距的一半;先计算出垂直荷载作用下单向板的总弯矩,然后根据一定的分配系数分配到柱上板带和跨中板带进行配筋;有些时候电算结果与手算结果会相差较大,此时应进行更细致的分析;三、今后设计建议华东地区多为软土地基,且地下水位高;如上海地区一般埋深2米以下有一层淤泥质土,地下水位一般埋深为~米;在类似这种地质条件下,单建式非人防地下车库采用无梁楼盖形式,虽楼盖本身结构造价有所提高,但综合成本要低于普通梁板式楼盖；且施工简单,施工质量易于保证；同时,无梁楼盖的建筑空间效果好：通透、平整、美观;因此建议我集团华东地区今后设计的单建式非人防地下车库采用无梁楼盖的顶板做法；此举可以在保证结构安全的前提下,大幅提升建筑的空间效果,同时还能节省成本,一举三得;。

无梁楼盖地下车库设计探讨摘要：目前无梁楼盖结构在地下车库建造领域获得了广泛的应用，这种结构具有施工进度快、造价成本低、空间布置灵活等优势。

本文结合工作经验介绍了无梁楼盖设计的三种计算方法，同时分析在高层建筑建造时车库采用无梁楼盖结构时与主楼的嵌固问题。

关键词：无梁楼盖；地下车库；计算方法；嵌固1前言以前进行车库设计时一般都会采用梁板结构，梁板结构对地下室的层高要求比较大。

为了简化车库的施工工序，减少基坑开挖深度和支护费用，大量的车库采用无梁楼盖结构体系。

无梁楼盖的建造空间较大，车库内部建设完成后比较平整和美观，与梁板结构相比地下室能提供较大的建筑净空，敷设管线更加方便，并且节省了造价成本。

采用无梁楼盖建造地下室，施工支模相对简单、绑扎钢筋方便，被越来越多的设计单位和建设单位所认可，正在成为地下车库的主要结构形式。

2无梁楼盖的设计计算方法无梁楼盖也称为板柱结构，将板直接支撑在柱子上，板面荷载通过柱子传给基础，车库设计中板柱结构由楼板、柱帽、柱子组成。

虽然没有梁，但是柱上板带代替了梁板结构中梁的功能。

进行地下室设计时，计算的主要对象是无梁楼盖的受力分析，通常采用的计算方法有以下几种：2.1直接设计法直接设计法又称为弯矩系数法，采用直接设计法是在弹性薄板理论分析的基础上，计算出跨中板带和柱上板带在支座、跨中截面上的弯矩系数，设计中采用相对应的弯矩系数乘以总弯矩就可以得到每个控制截面的弯矩。

根据各个板带的控制弯矩来计算配筋量。

直接设计法的适用条件为：活荷载是均布的，且活荷载与恒荷载设计值之比应小于3；每一区格的长跨不应大于短跨的1.5倍；两个方向均至少有三个连续跨数；最大跨度不大于最小跨度的1.2倍。

2.2等代框架法等代框架法是以框架为计算对象的设计方法，是将板和柱假设为一个框架，在这种假设下板称为“框架梁”，柱被为“框架柱”。

在等代框架法下板厚即是“框架梁”高度，竖向荷载下与板跨中心线之间的距离是“框架梁”的宽度，如果是水平荷载，与跨中心线之间距离的1/2即为其宽度。

刍议地下车库无梁楼盖结构设计摘要：在我国经济不断发展壮大的时代，城镇化建设在不断的加快着脚步，随着人们生活水平的提高，车流量也在不断的增加，车辆的安放就成了一个重要的问题所在。

在现代建筑设计中，地下车库的设计是非常必要的，它是迎合现代经济和社会不断发展的需要，对于地下库无梁楼盖结构设计也就有了相应的规范和要求，本文就对地下库无梁楼盖结构设计进行了简要的分析和说明，希望同行予以参考和交流。

关键词：建筑结构设计；地下车库；无梁楼盖结构无梁楼盖结构与梁板结构相比，其具有构造高度相对较小，有效空间相对增加，施工方便等优点，且有利于采光、通风等特点，有效减少层高，对减小地库埋深、减少土方开挖量等做出了巨大的贡献，故无梁楼盖结构得到越来越多的应用。

随着新技术、新工艺日新月异的变化，在传统的平板无梁楼盖和带柱帽的无梁楼盖基础之上，现在又出现了诸如密肋板无梁楼盖、预应力无梁楼盖、预应力空心板无梁楼盖等各种新型的无梁楼盖结构形式。

文中以传统的带柱帽的无梁楼盖为研究对象，通过查阅大量文献，对无梁楼盖设计的相关问题进行了分析和研究。

与梁板结构相比，无梁楼盖结构直接将板支撑于柱子上，只在边缘设置梁或墙，其设置参数的选择有其自身的要求；其荷载直接由板传递给柱，受力形式较为复杂；目前关于无梁楼盖结构的设计方法和理论相对较少，还不够成熟。

以上三点问题正是目前无梁楼盖结构设计中的关键问题。

一、无梁楼盖的结构组成无梁楼盖结构主要是由板和柱构成，由于柱顶处平板直接将荷载传递给柱，因此会在柱顶形成集中受力区域，产生柱头对板的冲切破坏，为了防止这种破坏的发生，往往在柱顶设置柱帽，以增大柱头与楼板的接触面积，有利于荷载的合理分布。

无梁楼盖结构中的板可分为柱上板带和跨中板带。

为了提高结构的抗震性能，应在柱上板带设置暗梁，以提高结构的整体性。

无梁楼盖的构造要求可参考为：混凝土等级不宜低于C30；板最小厚度不应小于150mm；柱帽边长不宜小于板跨度的1/6，厚度不宜小于1/4板的厚度；柱截面边长不应小于400mm，剪跨比不应小于2，高宽比不宜大于3；暗梁宽度可取柱宽加上柱宽度以外各1.5倍板厚。

浅谈某小区地下车库无梁楼盖设计殷欣李广义（陕西省建筑设计研究院有限责任公司陕西·西安710018）摘要结合某高层住宅小区的地下车库项目，阐述了无梁楼盖结构体系的特点、常用设计方法以及设计中一些需要注意的事项，希望对地下车库无梁楼盖设计提供一些参考。

关键词地下车库无梁楼盖中图分类号：TQ53文献标识码：A1项目概况该项目位于西安市航天城航天大道与航天东路十字西南角。

建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第一组。

由5栋26~30层的高层和1个共用的地下车库组成。

地下车库顶板覆土1.3~1.5m，局部考虑消防车和消防铺装，柱网分布较均匀，多为8m*8m和8m*5.9m柱距。

经甲方综合考虑，决定地下车库顶板采用无梁楼盖结构体系。

板厚取350mm（消防车道及消防铺装区域370mm），柱帽采用带托板的锥形柱帽，柱帽大小以3100mm*3100mm为主，混凝土强度等级C30，钢筋HRB400。

2无梁楼盖结构体系的特点无梁楼盖是一种楼板直接支承在框架柱上的楼盖形式，楼面荷载直接通过柱子传至基础，一般用于地下车库。

无梁楼盖结构传力途径简化，现浇有梁楼盖导荷方式是楼板→次梁→框架梁→框架柱，现浇无梁楼盖导荷方式是楼板→柱帽→框架柱，结构材料能够直接放置在最直接的部位提升传力效率，但同时也使得楼板与柱的连接部位（柱帽）成为冗余度最少、直接影响安全的关键部位。

无梁楼盖在技术经济性方面的优势在于：无梁楼盖的直接材料综合费用以及模板费用少于梁板式楼盖；综合室内管线后的无梁楼盖层高小于梁板式楼盖，可降低竖向构件的直接材料费用和模板费用。

其层高优势还可以在土方开挖、基坑支护、外墙防水用材等方面带来经济性优势。

因此体量较大、柱网规则的全埋式地下车库可优先采用无梁楼盖。

3无梁楼盖的常用设计方法3.1经验系数法经验系数法是给出两个方向的截面总弯矩，再将截面弯矩分配给同一方向的柱上板带和跨中板带。

地下车库无梁楼盖设计若干问题的探讨摘要：近些年来，在地下车库的工程设计中，无梁楼盖结构体系的运用越来越广泛。

本文总结了无梁楼盖的常用设计方法，介绍了PKPM分析模型的建立并探讨了分析过程中的若干问题，最后提出了的几点构造要求，希望能给设计人员提供参考。

关键词：无梁楼盖；设计方法；构造要求引言近些年来，在地下车库的工程设计中，无梁楼盖结构体系的运用越来越广泛。

无梁楼盖结构体系用于地下车库顶板，具有在保证使用净高要求的前提下，能有效增加房屋净高的优点；而且减小地下车库层高，可以减少基坑开挖深度，自然可降低深基坑围护造价和减少土方开挖量，因而可大大降低综合造价，具有较好的经济性。

地下室层高减小后，侧壁配筋量可减小，而且底板水浮力减小，底板配筋量也可减小。

无梁楼盖结构体系用于地下车库底板，具有板厚比较厚，楼盖比较重，有利于提高结构抗浮能力的优点。

在施工方面，采用无梁楼盖结构形式有省砖模、楼面钢筋绑扎方便，设备安装方便等优点，从而大大提高了施工速度。

因此，目前有较多的工程设计单位采用无梁楼盖结构体系来设计地下车库。

本文针对地下车库无梁楼盖设计过程中遇到的一些问题进行分析和探讨，希望能给设计人员提供参考。

1.无梁楼盖设计方法计算无梁楼盖的方法主要包括经验系数法、等代框架法和有限元法。

1.1经验系数法经验系数法是按特定比例将截面弯矩进行分配的一种计算规则。

用这一方法计算时，必须符合下列限制条件：1）每个方向至少有三个连续跨。

对于少于三个连续跨的结构，会引起负弯矩在支座处过大，与本方法违背；2）每个板格的长边与短边之比不大于1.5；3）每个方向上，跨中线到跨中线的距离之差要小于长跨的1/3；4）对于偏置柱，在偏置方向上的偏置距离，不能大于相邻柱中线之间距离的1/10；5）外部恒荷载为在整个楼板上均匀布置的重力荷载，活荷载要小于恒荷载的3倍。

这是因为，经验系数法的推导，就是基于静力荷载的试验和静力学的理论。

另外，不考虑框架的侧移，不考虑水平荷载。

结构设计中关于无梁楼板设计的浅析传统的地下车库一般采用梁板结构，十字梁或框架梁加大板的结构形式，这种做法对地下室层高要求高，施工相对复杂，且开挖量比较大，随着技术的不断发展，无梁楼盖结构体系越来越受到设计院和甲方的认可，无梁楼盖具有建筑空间大，车库内顶平整美观，可有效地增加层高，利于敷设管线，经济性好等优点，而且施工方便，综合造价相对较低，因此越来越多的地下结构都采用无梁楼盖这种结构形式。

二、无梁楼盖的几种计算方法1、等代梁经验系数法根据《钢筋混凝土升板结构技术规范》，等代梁弯矩设计值分配比例如表1：经验系数法需符合下列条件：（1）每个方向至少有三个连续跨。

（2）任一区格的长边与短边之比不大于1.5。

（3）同一方向上的相邻跨度的中至中跨长之变化不超过较长跨的1/3。

（4）所有荷载均为竖向均布荷载，活荷载与恒荷载之比≤3。

经验系数法可按下列公式计算：X方向总弯矩设计值：M0=qLy（Lx-2c/3）2/8；Y方向总弯矩设计值：M0=qLx（Ly-2c/3）2/8；柱上板带的弯矩设计值：Mc=β1 M0；跨中板带的弯矩设计值：Mm=β2 M0，Lx，Ly——x方向和y方向的柱距；q——板的竖向均布荷载设计值；c——柱帽在计算弯矩方向的有效宽度；β1，β2——柱上板带和跨中板带弯矩系数。

当满足上述条件时，采用经验系数法计算无梁楼盖内力，其计算简图和边界条件都比较符合工程的实际情况，是手算无梁楼盖非常实用的计算方法，可以满足工程设计要求。

2、等代框架法等代框架法是将结构考虑为横、竖两个方向的框架，将等代梁与支撑柱看做连续结构，构成平面等代框架。

等代框架法可不必满足等代梁的约束条件，适用于两跨和不等跨的等代梁内力计算分析。

根据《钢筋混凝土升板结构技术规范》，等代框架弯矩分配系数可按下表：3、有限元分析方法采用PKPM对无梁楼盖进行建模分析，在PMCAD中建模，按楼板输入，框架之间采用100x100的虚梁，楼板采用弹性楼板6进行计算，SATWE计算完成后采用SLABCAD软件进行进一步分析，此方法适用于不容易划分板带的复杂平面板柱结构，对柱网相对规则的地下车库无梁楼盖，不如经验系数法和等代框架近似分析方法实用。

无梁楼盖地下车库结构设计中存在的问题及对策摘要：现阶段的工程建设、发展中，无梁楼盖地下车库结构设计，是比较特殊的组成部分，该类型的结构，能够在很大程度上，提高结构的可靠性、可行性。

但是，部分项目对此未能够高度关注，在无梁楼盖地下车库结构设计的体系上不够健全，相关的设计参数也没有按照精确化的标准来操作，这种现象的发生，直接影响到了无梁楼盖地下车库结构设计的综合效用巩固，产生的负面影响非常突出。

文章针对无梁楼盖地下车库结构设计中存在的问题及对策展开讨论，并提出合理化建议。

关键词：无梁楼盖；地下车库；设计体系现如今的无梁楼盖地下车库结构设计，正在不同的项目中开展广泛的普及，可是仅有少部分的项目成果值得肯定，有很大一部分原因在于，无梁楼盖地下车库结构设计的具体措施和要求是非常严格的，而且必须在国家的相关规范、标准上进行妥善的融合，继续按照极端的模式来开展，不仅无法得到预期效果，还会在无梁楼盖地下车库结构设计的内容上，造成较为严重的缺失和疏漏，产生的恶劣影响较为突出。

一、无梁楼盖地下车库结构设计的意义现阶段的工程建设中，无梁楼盖地下车库结构设计是比较特殊的组成部分，而且在设计的层面上，能够按照正确的思路和方法来完成，各方面的工作安排，并没有造成严重的缺失和漏洞现象。

结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为无梁楼盖地下车库结构设计的意义，主要是表现在以下几个方面：第一，无梁楼盖地下车库结构设计，能够促使结构本身得到良好的优化，在各项体系的运作和遵从过程中，可以对系列问题、不足等，开展妥善的解决，很多工作的安排，都不会造成严重的隐患，并且在空间的利用效率上，能够大幅度的提升，对于很多地方的工程行业发展，都能够由此来创造出较高的价值。

第二，无梁楼盖地下车库结构设计，能够在很多方面，促使车库的综合运转，要比原有的设计方案，具有更高的可靠性、可行性，这对于我国的交通发展，以及地方的工程功能增加，都可以取得更好的效果。