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【摘要】桩基承台加防水板的基础形式是近年来基础工程中应用很广泛的一种基础形式，本文通过工程实例阐述了桩基承台加防水板的计算方法，并介绍了防水板的有关构造要求。
【关键词】桩基承台；防水板；无梁楼盖
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
桩基承台加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展而形成的一种新的基礎形式，由于其传力简单、明确、费用较低以及方便施工，在地下工程设计中应用较为普遍。在这种基础形式中，桩基承台和防水板这两种构件一般可以单独计算。
1：防水板的适用范围
多层框架结构及高层建筑的裙房，当建有地下室且有防水要求、地基条件又较好时，可以采用桩基承台加防水板的地下室做法。
2：防水板的受力分析
防水板通常按无梁楼盖进行近似设计，此时桩基承台可以视为托板式柱帽。防水板的计算应分以下两种情况，并取两者中配筋较大值：1）作用在防水板顶面向下的竖向均布荷载，包括板自重、楼面装修荷载和等效均布荷载；2）作用在防水板底面向上的竖向均布荷载，包括水浮力及防空地下室底板等效静荷载（无人防要求时，不计算此项荷载），但应扣除防水板自重和板面装修荷载。
3：工程实例
位于马钢厂区的某带地下室的框架结构，地下一层，地上四层，丙类建筑，抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，地基基础的设计等级为丙类。防水板顶面与承台顶面位于同一标高，均为-4.000m，设防水位为-1.000m，建筑物的抗浮能够满足要求，柱截面尺寸600mm×600mm，承台平面尺寸2750mm×2750mm，承台高度为1000mm,柱距8m×8m（平面布置详见下图），防水板厚度为450mm，混凝土强度等级为C30，钢筋强度等级为RRB400，迎水面钢筋的混凝土保护层厚度为50mm，背水面钢筋的混凝土保护层厚度为25mm。
3.1荷载计算
底板自重标准值=0.45×25=11.25
水浮力标准值=（4+0.45-1）×10=34.5
地下水浮力起控制作用的承载能力极限状态，防水板的荷载设计值可以取为
=1.4×34.5-1.0×11.25=37.05
图1底板结构平面图
3.2内力计算
无梁楼盖计算的适用条件中要求均布活荷载不大于均布恒荷载的3倍，主要是考虑活荷载的不均匀布置对结构会产生不利影响，本工程中地下水的水位变化不大，且为均匀布置，可以按照无梁楼板进行计算。
按无梁楼盖计算时，采用经验系数法，先求出均布荷载作用下产生的X向、Y向板总弯矩，然后按如下总弯矩分配表算出柱下板带和跨中板带的弯矩设计值以及总配筋量，从而求出每延米板配筋量。
表1经验系数法总弯矩分配表
序号 截面位置 柱下板带 跨中板带
表中为X向或Y向的总弯矩设计值。
式中：——荷载效应基本组合组合设计值；
——沿X、Y两个方向的柱网轴线尺寸；
——桩基承台在计算弯矩方向的宽度。
本工程柱网两个方向的尺寸相同，即=8m，承台两个方向的尺寸=2.75m
=37.05×8×=1409
表2各截面弯矩表（）
求出各截面处的弯矩后，可利用不考虑混凝土强度等级的板配筋计算公式
计算出各板带配筋面积，此处配筋尚需满足最小配筋率的要求。
3.3板裂缝计算
本工程板裂缝取弯矩最大截面即柱下板带支座截面处进行验算，此处弯矩，然后按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第7.1.2条的相关要求进行计算，得出本截面处板的最大裂缝宽度为，小于0.2mm的最大裂缝宽度限值。
4：结论及建议
⑴本工程按无梁楼盖计算防水板内力时，防水板只考虑承受地下水的浮力作用，不考虑地基土的反力作用。实际工程中为了实现设计的构想，尽量减小桩基沉降对防水板的不利影响，应在防水板下设置一定厚度的易压缩材料，如聚苯板或松散炉渣等。当选用聚苯板时，聚苯板应具有一定的强度和弹性模量以承担基础底板的自重和施工荷载。
⑵防水板需同时满足承载能力极限状态下的配筋要求和正常使用极限状态下的裂缝及扰度要求。精确计算无梁楼盖的扰度比较复杂，在一般情况下不予计算，而板厚必须使楼盖具有足够的刚度。通过本工程及其它工程实例，个人认为在基础埋深不太深，防水板的厚度取值在（）柱网短向尺寸时，可不进行扰度验算。另外，在任何情况下防水板的厚度均不应小于250mm。
⑶防水板应采用双层双向配筋，其截面面积除满足计算要求外，尚应满足最小配筋率0.15%的要求。钢筋布置应拉通小直径钢筋截断大截面钢筋，在满足各截面配筋及裂缝要求的前提下尽量节省钢材。承台上部钢筋由防水板钢筋兼做，承台下部钢筋按承台独立计算配置，防水板下部钢筋在承台中的锚固应满足规范中最小锚固长度的要求。
⑷防水板的混凝土强度等级不应低于C25，钢筋宜采用HRB335级或RRB400级，直径不宜小于12mm，间距不宜大于200mm。
参考文献：
[1] GB50010-2010, 混凝土结构设计规范[S]
[2] GB50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S]
[3] GB50009-2001(2006版) ，建筑结构荷载规范[S]
【关键词】桩基承台；防水板；无梁楼盖
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
桩基承台加防水板基础是近年来伴随基础设计与施工发展而形成的一种新的基礎形式，由于其传力简单、明确、费用较低以及方便施工，在地下工程设计中应用较为普遍。在这种基础形式中，桩基承台和防水板这两种构件一般可以单独计算。
1：防水板的适用范围
多层框架结构及高层建筑的裙房，当建有地下室且有防水要求、地基条件又较好时，可以采用桩基承台加防水板的地下室做法。
2：防水板的受力分析
防水板通常按无梁楼盖进行近似设计，此时桩基承台可以视为托板式柱帽。防水板的计算应分以下两种情况，并取两者中配筋较大值：1）作用在防水板顶面向下的竖向均布荷载，包括板自重、楼面装修荷载和等效均布荷载；2）作用在防水板底面向上的竖向均布荷载，包括水浮力及防空地下室底板等效静荷载（无人防要求时，不计算此项荷载），但应扣除防水板自重和板面装修荷载。
3：工程实例
位于马钢厂区的某带地下室的框架结构，地下一层，地上四层，丙类建筑，抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，地基基础的设计等级为丙类。防水板顶面与承台顶面位于同一标高，均为-4.000m，设防水位为-1.000m，建筑物的抗浮能够满足要求，柱截面尺寸600mm×600mm，承台平面尺寸2750mm×2750mm，承台高度为1000mm,柱距8m×8m（平面布置详见下图），防水板厚度为450mm，混凝土强度等级为C30，钢筋强度等级为RRB400，迎水面钢筋的混凝土保护层厚度为50mm，背水面钢筋的混凝土保护层厚度为25mm。
3.1荷载计算
底板自重标准值=0.45×25=11.25
水浮力标准值=（4+0.45-1）×10=34.5
地下水浮力起控制作用的承载能力极限状态，防水板的荷载设计值可以取为
=1.4×34.5-1.0×11.25=37.05
图1底板结构平面图
3.2内力计算
无梁楼盖计算的适用条件中要求均布活荷载不大于均布恒荷载的3倍，主要是考虑活荷载的不均匀布置对结构会产生不利影响，本工程中地下水的水位变化不大，且为均匀布置，可以按照无梁楼板进行计算。
按无梁楼盖计算时，采用经验系数法，先求出均布荷载作用下产生的X向、Y向板总弯矩，然后按如下总弯矩分配表算出柱下板带和跨中板带的弯矩设计值以及总配筋量，从而求出每延米板配筋量。
表1经验系数法总弯矩分配表
序号 截面位置 柱下板带 跨中板带
表中为X向或Y向的总弯矩设计值。
式中：——荷载效应基本组合组合设计值；
——沿X、Y两个方向的柱网轴线尺寸；
——桩基承台在计算弯矩方向的宽度。
本工程柱网两个方向的尺寸相同，即=8m，承台两个方向的尺寸=2.75m
=37.05×8×=1409
表2各截面弯矩表（）
求出各截面处的弯矩后，可利用不考虑混凝土强度等级的板配筋计算公式
计算出各板带配筋面积，此处配筋尚需满足最小配筋率的要求。
3.3板裂缝计算
本工程板裂缝取弯矩最大截面即柱下板带支座截面处进行验算，此处弯矩，然后按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第7.1.2条的相关要求进行计算，得出本截面处板的最大裂缝宽度为，小于0.2mm的最大裂缝宽度限值。
4：结论及建议
⑴本工程按无梁楼盖计算防水板内力时，防水板只考虑承受地下水的浮力作用，不考虑地基土的反力作用。实际工程中为了实现设计的构想，尽量减小桩基沉降对防水板的不利影响，应在防水板下设置一定厚度的易压缩材料，如聚苯板或松散炉渣等。当选用聚苯板时，聚苯板应具有一定的强度和弹性模量以承担基础底板的自重和施工荷载。
⑵防水板需同时满足承载能力极限状态下的配筋要求和正常使用极限状态下的裂缝及扰度要求。精确计算无梁楼盖的扰度比较复杂，在一般情况下不予计算，而板厚必须使楼盖具有足够的刚度。通过本工程及其它工程实例，个人认为在基础埋深不太深，防水板的厚度取值在（）柱网短向尺寸时，可不进行扰度验算。另外，在任何情况下防水板的厚度均不应小于250mm。
⑶防水板应采用双层双向配筋，其截面面积除满足计算要求外，尚应满足最小配筋率0.15%的要求。钢筋布置应拉通小直径钢筋截断大截面钢筋，在满足各截面配筋及裂缝要求的前提下尽量节省钢材。承台上部钢筋由防水板钢筋兼做，承台下部钢筋按承台独立计算配置，防水板下部钢筋在承台中的锚固应满足规范中最小锚固长度的要求。
⑷防水板的混凝土强度等级不应低于C25，钢筋宜采用HRB335级或RRB400级，直径不宜小于12mm，间距不宜大于200mm。
参考文献：
[1] GB50010-2010, 混凝土结构设计规范[S]
[2] GB50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S]
[3] GB50009-2001(2006版) ，建筑结构荷载规范[S]