地下室楼板结构设计优化

地下室楼板结构设计优化
地下室楼板结构设计优化

地下室楼板结构设计优化

发表时间:2020-04-09T01:11:10.949Z 来源:《防护工程》2020年1期作者:杨泳芳[导读] 其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。

肇庆市端州建筑设计院有限公司广东省肇庆市 526000

摘要:随着地下空间的广泛应用,地下室结构占整个项目的比重越来越大,其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。

关键词:地下室;楼板结构;设计优化

为了提高城市土地利用率,建筑向上、下两个方向拓展,一方面高层建筑越建越多,另一方面地下空间也得到更充分利用[1]。地下室是利用地下空间的主要形式之一,楼板结构是影响工程造价和效益的重要因素,其材料用量占整个结构比例很高[2],而且楼板设计也是地下室结构设计的难点[3]。因此,本文对地下室楼板结构设计优化进行了探讨。

1 地下室楼板结构形式与设计优化

1.1 地下室楼板结构形式

地下室楼板结构主要包括有梁楼盖、无梁楼盖、空心楼盖等形式。有梁楼盖也称为梁板式楼盖,这种形式在相互垂直的两个方向设置梁,并且梁有主次之分,适合跨度和开间较大的房间,也是最常见的一种形式,按照梁系布置还可细分为井字梁楼盖、十字梁楼盖、主次梁楼盖、主梁大板楼盖、主梁加腋大板楼盖等形式。无梁楼盖是一种不设梁的楼盖形式,混凝土板直接支承在柱上,适合非抗震设防区对净空有一定要求的场合。空心楼盖是由双向密肋梁和薄板构成的楼盖体系,中间空腔由轻质材料芯模填充,这种形式的楼盖看不到明梁,与无梁楼盖一样具有较好的视觉效果,且还具有较好的隔声效果。

1.2 地下室楼板结构设计优化的意义

地下室楼板结构采用大量的混凝土和钢筋,对整个工程项目的经济性有重要影响,设计是决定工程投资控制的关键环节,设计合理性对工程造价有决定性作用。由于地下室楼板结构形式多,哪种效果最好并没有定论,这就为楼板结构选型及各类型楼板结构的参数选择提供很大空间。如果设计人员只关注技术性,地下室楼板结构设计必然偏于保守和浪费,导致工程项目经济性能较差;但如果设计人员偏重经济性,又可能使技术指标不符合规范要求,导致工程项目存在安全隐忧。优化设计的目的就是通过合理分析地下室楼板结构因素,选择最适合工程项目的结构形式和合理参数,达到技术性与经济性的对立统一,使工程项目取得较好经济效益和社会效益。

2 地下室楼板结构设计优化技术

2.1项目背景

案例项目为高层住宅小区地下室,抗震设防烈度为6度,主楼抗震等级为三级,地下室抗震等级为四级。地下室共2层,层高为3.9m,柱网尺寸为8.4 m×8.4m。C30混凝土柱,截面尺寸为600mm×600mm。顶板作为上部结构嵌固端,覆土厚度1.2m,活载取4kN/m2。

2.2地下室楼板设计优化

2.2.1顶板结构设计优化

根据项目情况,地下室楼板提出井字梁结构、十字梁结构、主次梁结构、主梁大板结构4个方案,其中板厚按规范均取180mm,恒载取1.5kN/m2(不考虑自重),主梁截面均取300mm×700mm,次梁截面均取250mm×500mm(主梁大板结构除外)。经软件计算钢筋用量,井字梁结构梁配筋14.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为29.6kg/m2;十字梁结构梁配筋12.5kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为27.7kg/m2;主次梁结构梁配筋13.2kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为28.4kg/m2;主梁大板结构梁配筋6.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为25.9kg/m2。混凝土用量,井字梁结构0.272m3/m2,十字梁结构0.252m3/m2,主次梁结构0.252m3/m2,主梁大板结构0.233m3/m2。因实际工程用筋量比软件计算大,故需对数据进行修正。按一跨来计算,井字梁结构用筋量为1929.6kg,十字梁结构用筋量为1867.2kg,主次梁结构用筋量为1981.3kg,主梁大板结构用筋量为1865.2kg。混凝土用量,井字梁结构27.31m3,十字梁结构21.01m3,主次梁结构21.01m3,主梁大板结构18.91m3。设定单价,C30混凝土为1250元/m3,钢筋为6500元/t,各方案造价如下:井字梁结构46680元,十字梁结构38399元,主次梁结构39141元,主梁大板结构35761元。

为比较各方案的承载能力和耐久性,计算各方案楼板结构的裂缝和挠度。裂缝宽度,井字梁结构0.003mm~0.013mm,十字梁结构

0.007mm~0.029mm,主次梁结构0.002mm~0.008mm,主梁大板结构0.024mm~0.158mm。挠度值,井字梁结构0.297mm,十字梁结构

1.505mm,主次梁结构0.611mm,主梁大板结构21.2mm。

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨 摘要:近年来,随着我国城市化发展进程加快,以及城市实际容纳人口总量的 高速增长,绝大部分建筑工程的地表建筑所容纳的人口数量有限,无法满足城市 的发展与实际需求。此外,伴随着城市用地的紧张,部分建筑工程将设备管理间 等功能区域放置于地下结构区域,因此当前我国绝大部分建筑工程普遍附带地下 室建筑。但与此同时,我国建筑行业对于建筑工程地下室结构设立原则与设计要 点缺乏深入了解与系统规划,因此本文对这一问题开展以下深入探讨。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;探讨 建筑工程的地下室主要指,在地面水平高度以下的建筑结构,也泛指水平高 度低于建筑物室外地面以下的房间。在建筑中,地下室建筑主要承担着容纳更多 人口、地下停车区域、防空安全区域以及设备杂物储存管理间等应用职责,并在 整体层面上提高了建筑工程的建设性价比与企业的经济效益。但在当前我国部分 建筑工程地下室结构设计、地下室建筑竣工交付使用阶段中,部分所设计的建筑 工程地下室结构方案缺乏合理性,并因此受到建筑工程土壤深层地下水的强烈腐蚀、渗透作用。此外,在出现建筑工程地下室结构设计方案缺乏合理性问题时, 也会衍生建筑工程抗震稳定性能下降等诸多问题,其重要性不言而喻。 一、在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,主要存在的设计难点分析 首先,相较于建筑的其他设计工作而言,地下室结构设计工作的开展需要设 计人员具有全面性设计理念与极高的专业素养。例如在建筑工程地下室结构设计 工作开展过程中,设计人员将不但需要充分考虑到地下室结构设计方案的抗潮性、抗渗透性,还需要考虑到在地下室结构设计方案的整体结构强度系数、稳定性、 抗震性、防火性等多方面建筑性能,并构建配套的地下室通风、排水等配套系统。 其次,在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,设计人员也需要考虑到 其他因素对于地下室结构设计方案科学合理性的干扰影响问题。例如在建筑工程 土壤底层所分布的地下水出现水位高度上升问题时,会对建筑工程地下室结构稳 定性造成较强程度的干扰影响,并在严重情况下导致建筑工程地下室整体结构出 现上浮、挪动问题。而在建筑地下室受到燃气泄露爆炸、地震等事故与不可抗力 因素干扰影响时,也会对地下室整体结构造成较强冲击,并以此为诱因降低整体 建筑的结构强度系数、抗震性等诸多性能。因此在建筑工程地下室结构设计工作 开展过程中,设计人员也需要适当提高地下室结构设计方案的稳定性、防爆性等 性能,从而避免上述问题的出现,而这也进一步提高了建筑工程地下室结构设计 工作的难度系数。 二、在开展建筑工程地下室结构设计工作时,设计人员需要注重的设计要点 与问题事项分析 (一)在开展建筑工程地下室平面结构的设计工作时,设计人员需要注重的 设计要点与问题事项 首先,设计人员需要从实际层面着手,开展建筑工程地下室结构设计工作。 例如,设计人员需要在建筑工程地表建筑的主体结构分布情况、施工区域占地面积、建筑工程抗震性能施工标准等信息数据与实际施工情况的基础上,才能开展 针对性的建筑工程地下室平面结构设计工作。 其次,在这一设计阶段中,设计人员也需要遵循优先级结构设计原则。例如

地下室底板设计综述

地下室底板设计综述 地下室底板设计综述 摘要:对地下室底板的计算方法和设计技巧进行了分析归纳 关键词:无梁楼板,有限元法,等代框架法 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号: 地下室底板相对于一般的楼板受力比较复杂,其计算方法没有统一单一的计算方法。作用在底板面上的荷载包括板自重、装修层重量、固定设备、均布活荷载,地下水浮力,在高层建筑当中,地下室埋深比较深,往往地下水浮力对底板的设计起控制作用。 目前广泛采用的底板结构形式主要有两种:梁板式和无梁平板式。梁板式结构传力途径明确,易于掌握,但施工较为困难。无梁平板式受力比较为复杂,但易于施工。 一、梁板式底板的计算: 进行结构设计时,根据地下水浮力对基础梁、底板进行设计,根据柱底轴力及单桩承载力对承台进行设计,基础梁、底板配筋与承台配筋是分别计算的。目前工程实践中常规做法是将基础梁、底板钢筋与承台钢筋分别按计算结果进行配置。 1.1荷载取值 计算时程序要求输入恒、活荷载标准。在设计时不能简单的把自重和水浮力荷载作为恒载和活载输入程序。可以把自重荷载和水浮力荷载进行荷载等效组合求得输入程序的恒荷载和活荷载值[1],也可以较为简单的把自重荷载和水浮力荷载组合设计值除以1.2取值作 为恒荷载,活荷载取值0作为输入程序的荷载参数[2]。框架柱输入承台尺寸,并考虑梁、柱重叠部分作为刚域计算,可减小梁断面及配筋。 1.2求解计算 梁板式地下室底板可采用 SATWE等程序按一层框架结构进行计算。 二、无梁板的计算问题:

2.1计算方法 1、经验系数法:运用经验系数法必须满足下列的条件①活荷载为均布荷载,且不大于恒载的 3 倍;②每个方向至少有 3 个连续跨; ③任一区格内的长边和短边之比不应大于 1.5;④同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2; 2、等代框架法,等代框架法的做法是,将无梁楼盖结构沿纵、横柱列方向划分为纵向和横向的等代梁,与柱子形成等代框架。 经验系数法和等代框架法是在电算发展之前的一种实用分析方 法[3]: 1)从无梁楼板中选择一个具有代表性的三维计算单元,把这个三维的计算单元简化为一个二维的梁柱框架结构,该结构即为等效框架。如下图所示: 图1:等代框架计算模型 当无梁楼板结构体系满足经验系数法的限制条件时,上图中的等代梁端负弯矩和等代梁跨中弯矩可以直接给出。这即为经验系数法。 2)将等效框架求得到的框架支座弯矩和跨中弯矩分配给柱上板带和跨中板带。 图2:柱上板带和跨中板带内力分配 3)根据所求得的内力进行截面设计; 3、有限元计算方法,适用面较广。现在采用较多的有限元软件有 PKPM 的SlabCAD 和和其他有限元分析软件,其中SlabCAD有限元分析结果能够得到板的内力和精确的计算配筋值,方便工程师进行结构设计,《地下室结构选型与设计优化》对利用SlabCAD有限元来分析地下室底板进行了简单的叙述[4]。需要注意的是,在 SlabCAD 的后处理中查看节点内力及配筋,因为考虑了柱子和剪力墙的刚度,柱子内部或者剪力墙内部的刚度相对楼板很大,使有些房间边界和柱子中心处内力和配筋都极大,截面配筋设计中应酌情调整。

浅谈建筑工程地下室结构设计分析

浅谈建筑工程地下室结构设计分析 摘要:受建筑结构以及经济发展等多个方面的影响,在进行地下室的工程建设 时要着重关注地下室的结构设计工作,随着我国经济的不断发展和科学技术的成熟,我国的建筑领域也达到了更高的发展领域。而部分企业为了寻求经济与社会 效益,在进行地下室建设时不断的增加地下室的层数以及面积。地下室的建筑是 总的建筑工程的一个重要组成部分,他在某种程度上,对于建筑工程的总体质量 具有十分重要的影响。同时,地下室因为结构、位置以及地下环境的特殊以及复 杂性,因此,在修建过程中会面临诸多的挑战。本文主要分析了地下室在进行设 计时应该注意的要点,希望可以以此对地下室结构设计工作者提供一些参考。 关键句:建筑工程;地下室;结构设计;分析 1进行合理的建筑物选址 选择良好的建筑地址可以有效的防止自然灾害。因此,选择合适的地下室建 筑地址对于建筑工程设计来说十分的重要。在开展建筑工程设计之前,设计工作 者首先要做的就是对周边环境进行考察,在进行地下室的建筑工程时,一定要避 开泥石流、滑坡等地质灾害频发的地区,要进行合理的选址,最佳的地段应该是 平坦开拓的平原地区。选择平原地区的主要原因是,平原地势平坦,在发生地震、洪水等自然灾害时有利于人们及时的脱险,另一个原因是可以为建筑工程的稳定 性提供最基本的保障。另外,坚硬的土壤对于建筑工程具有保护作用,因此,地 下室的修建工作可以选择在较为坚硬的土壤上进行,它可以有效的防止地震等自 然灾害给人们的居住环境造成危害,从而对人们的人身安全以及建筑工程的稳定 提供保障。 2地下室的建造应考虑抗震设计 抗震设计主要是为了在出现地震这种自然灾害的时候,建筑工程的抗震设计 可以将危害与损失降到最低。在进行建筑工程的设计研发过程中,最应该重视的 就是地基的稳固。这个道理人人都懂,因为支撑起整个建筑工程的就是地基,因此,地基所具备的抗震能力对于整的工程建筑来说是至关重要的。另外为了使整 个建筑工程具有较强的抗震能力,在进行地下室结构的设计与建造过程中应该充 分的利用相对规则的几何图形,之所以选择几何图形作为地基的建设基础,主要 是因为相对规则的几何体具有十分稳定的结构,而运用这种稳定的结构来进行地 下室的修建工作,不仅是因为它可以有效的提高地下室的稳定性,更重要的是它 可以有效的防止地下室的变形的坍塌,从而为整个建筑工程打下一个良好又稳固 的地基。同时,要对地下室修建过程中的薄弱角落设计以及受力设计高度的重视 起来,要时刻关注细节方面的处理。在进行地下室修建过程中,一旦忽视这些小 的方面的处理,就会直接影响建筑工程的抗震能力,甚至有可能对整个建筑工程 带来十分严重的后果。我国还针对建筑工程的修建提出了明确的抗震设计要求, 并且提出了相关的标准。因此,建筑工程设计人员在进行建筑工程的设计与实施 工作时,要严格按照国家的相关规定来进行建筑操作,要将建筑的高度、密度等 多个因素都考虑在内。还要注重建筑工程的竖向结构,对其进行重视的主要原因 是竖向的结构可以支撑起整个建筑工程的重量,因此,在进行地下室的修建工作时,应该格外的重视竖向结构,从而有效减少地震发生时建筑物倾斜或者到倒塌 的现象。

关于人防地下室电气设计的思考

关于人防地下室电气设计的思考 发表时间:2018-05-16T15:36:07.677Z 来源:《防护工程》2018年第1期作者:邵翠[导读] 才能设计出满足平战结合的人防地下室工程,真正满足人民对生活和财产保护的需要,才能真正发挥人防地下室应有的建筑作用中国中元国际工程有限公司北京市 100089 摘要:人防地下室是指平时作为普通地下室一样正常使用,战时具有预定防空功能的地下室,在其上方建有永久性地面建筑物,亦称为附建式防空地下室。防空地下室建设是我国经济建设时期人民防空工程建设的重要内容,也是城市地下空间开发利用的组成部分。随着《中华人民共和国人民防空法》的实施,防空地下室的建设会越来越多。基于此,本文就人防地下室电气设计进行深入探析,供同行们参 考。 关键词:人民防空地下室;电气设计;配电系统;平站转换1人防专用设备 1.1门铃呼叫按钮(亦称防爆按钮) 用于人员进入防空地下室时与防空地下室内值班人员的联系。按钮正面设有防爆盖板,可有效防止冲击波的破坏。采用BV-450/750V-2×1.5mm2导线与通风方式信号控制箱相连。 1.2通风方式信号控制箱 用于接受并显示上级人防指挥所发出的通风方式信号。通风方式分为三种:清洁通风方式,显示为绿色;滤毒通风方式,显示为黄色;隔绝通风方式,显示为红色并发出声响信号。通风方式状态转换时有峰鸣器示警功能或语音提示功能。通风方式信号控制箱上设有电铃,可接受两个门铃呼叫按钮的呼叫信号;按显示方式可分为普通灯光显示方式、发光二极管显示方式和液晶显示方式三种;按其所连接的通风方式信号箱的个数可分为6路和12路两种。通风方式信号控制箱需交流220V电源,功耗不大于20W。 1.3通风方式信号箱 接受通风方式信号控制箱的控制,用于显示通风方式信号。按显示方式可分为普通灯光显示方式、发光二极管显示方式和液晶显示方式。通风方式信号控制箱与通风方式信号箱之间的信号线采用KVV-450/750V-1(6×1.0mm2)控制电缆或BV-450/750V-6×1.5mm2导线相连。 1.4密闭阀门 通过接触器控制其执行机构开、闭密闭阀门,以实现各种通风方式之间的转换。密闭阀门的电气参数为:三相380V,0.37kW。可就地手动、遥控和自动控制,设计时应根据工程的具体情况确定。 1.5双速风机 低速运行用于通风,高速运行用于火灾时的排烟。其电气参数由通风专业提供,双速风机的控制箱可由双速风机厂家配套提供。配电设计应满足其高速运行时的负荷要求和消防设备的有关规定。2配电系统 2.1配电室的设置 随着社会经济发展水平的提高,人民防空法的实施,新建民用建筑的地下室大多数修建成平战两用防空地下室,为了做好人防规划和个体设计的完美结合,满足平战需求。其配电室作为大楼心脏,贯穿于全楼的脉络,其出线绝大部分与人防地下室无关。为了减少穿越线路对人防地下室的破坏,减少临战前对穿越线路的封堵,笔者认为首先应将配电室设在人防围护结构外。人防围护结构:防空地下室中承受空气中冲击波或土中压缩波直接作用的顶板、外墙、临空墙、防护密闭门门框墙、防护单元隔墙和底板等。人防外墙:防空地下室中一侧与室外岩土接触,直接承受土中压缩波直接作用的墙体。人防临空墙:一侧直接承受空气中冲击波作用,另一侧为防空地下室内部的墙体。防护密闭门门框墙:安装有防护密闭门的墙体及清洁区与染毒区的隔墙。对于高层建筑人防地下室,除引至人防地下室的线路外,其余供给上部建筑的供电线路均沿配电室侧墙引上,经上层建筑与防空地下室之间的夹层引至地上各单元竖井,而对于上部建筑与防空地下室共用的线路,先经夹层引上一层用电负荷再沿竖井垂直引下人防地下室并做好防护密闭措施。这样既满足工程设计规范要求,又最大程度地满足人防地下室的围护结构的整体性及其密闭性。对于地下2层车库(地下2层为二等人员掩蔽所)中间无夹层,配电室出线均沿配电室侧墙引上并沿地下1层顶敷设至车库竖井,而对于上部建筑与防空地下室共用的线路再沿竖井垂直引下人防地下室并做好防护密闭措施(见图1)。 图1人防单元1、人防单元2供电示意图2.2负荷分级与计算

地下室结构设计

地下室结构设计问题探讨 摘要:结合工程实例,从安全技术以及经济的优化角度,对地下室结构设计的计算方法以及构造措施等进行深入分析,结合笔者的多年设计体会,提出地下室结构设计的一些设计要点,希望为同类工程设计提供指导性的借鉴。 小清新:地下室;结构设;地下室底板;地下室顶板 1地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 2 地下室外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求: (1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)地下室外墙截面设计时,土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 (4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设1根梁,梁宽甚至小于底板的厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。 3地下室防水设计 地下室防水设计是一项十分重要的工作,甚至是决定地下室设计成败的关键。在防水设计时,应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级,根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级,地下室混凝土都应采用结构自防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定,不得人为地自行降低。根据防水等级的要求,建筑的地下室仅设l 道防水混凝土是不能满足要求的,一般应做卷材防水。在选用防水卷材时,应考虑到地下室环境恶劣、无法更换的特点,尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

人防地下室规划

一、工程项目概况 (一)工程项目名称:吉林市公安局人防地下室 (二)工程项目建设地点:吉林市江城大桥与松江南路交汇处 (三)工程项目类型及规模:附建地下室 本项目建筑层数:地下一层,地上六层,建筑结构形式:无梁空心板、梁板结构。 1、建筑设计 1)人防总建筑面积:7585.73m2;使用面积6447.87m2;总 防护面积6993.38m2,非防护区592.35m2。 本人防工程抗力等级:甲类6级(核武器6级+常规武器6级); 人防防护区A:装备掩蔽部(甲类6级);防化等级:丁级;防护面积3251.48m2,掩蔽车辆:75台。 人防防护区B:二等人员掩蔽部(甲类6级);防化等级:丙级;防护面积1558.38m2,掩蔽面积:795m2,掩蔽人数:795人。 人防防护区C:二等人员掩蔽部(甲类6级);防化等级:丙级;防护面积:1963.19m2,掩蔽面积:993m2,掩蔽人数:993人。 人防防护D:人防柴油电站(甲类6级);防化等级:丁级;人防防护区面积:220.33m2。 2)建筑墙体及构造: 内墙:除砼墙外,均为200厚陶粒砼砌块; 外墙:抗渗砼墙。

2、结构设计 1)建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为乙级; 建筑抗震设防类别为丙类,剪力墙抗震等级为三级,地下室防水等级为二级。 2)本工程抗震设防烈度:7度,基本地震加速度为0.10g。 3、水暖设计: 本设计为甲类6级防空地下室的战时装备掩蔽部、二等人员掩蔽所、柴油电站给水排水工程施工图。 4、电气设计: (四)预计工程造价: (五)工程质量目标: (六)工程项目计划工期: (七)工程项目参建单位: 建设单位:吉林市公安局 勘察单位:吉林市勘测设计院 设计单位:吉林市建筑设计有限责任公司 施工单位: 监理单位:吉林市建铭工程监理有限责任公司 二、监理工作范围 1.本工程施工阶段和保修阶段施工图纸的土建、暖卫、电 气建设内容的监理。 2.本工程施工阶段和保修阶段的质量、进度、投资控制工 作,对设计单位和施工单位与建设单位和其他有关单位之间的协调工作,以及施工现场的施工安全监督和信息管理、合同管理。

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 (1)如果有的地下室顶板有设置园林景观的,覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上,经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 (2)主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算,所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载,适宜制定为5kN/m2。 (3)具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量,还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 (4)另外有的地下室首层是人防地下室,针对这一个特点,人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素,人防地下室的爆动荷载比

地下车库结构设计及计算实例(技术部)

地下车库结构设计及计算实例 [摘要] 本文通过上海某楼盘地下车库的结构设计计算实例,参考了国内相应的规范和规程,并比较与分析了不同的车库顶板以及基础设计技术指导文件。 [关键词] 地下室外墙。无梁楼盖。梁板式楼盖。筏板。抗冲切。抗剪。抗浮。地基承载力本工程为上海某楼盘独立地下车库,地下一层,上部设绿化覆土带。车库顶板采用无梁楼盖加柱帽结构,基础采用独立柱基加抗水板的做法。以下为该地下车库的设计计算分析过程:一、抗浮验算 由于本工程为一层独立地下室,因此该地下车库需要进行局部抗浮计算,取单个混凝土柱子进行验算。 水浮力= 其中,γ取。为地下室底板标高至地下水位标高之间的距离。为单根柱子所属底板面积。 抗浮力∑() 其中,为顶板上覆土重荷载(包括地下水自重)。为顶板自重荷载。为底板自重荷载。为底板上素砼面层荷载。为柱自重。为顶板柱帽重。为底板柱帽重。(如有底板外挑压土自重应考虑进行) 分别根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》[](以下简称《规范》)条以及《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》[]的条规定,满足 ≤∑ 即无须设置抗拔桩。(取为综合考虑有关规范规定所选取的经验值) 二、地基承载力验算 以基底持力土层的抗剪强度指标计算地基承载力(考虑深度修正),并以此计算值作为本次设计的地基承载力设计值。 根据《规范》求得=()+ + 上部荷载作用下地基净反力为∑=应小于,(∑为基本组合)则地基承载力满足要求。 三、地下室外墙计算 地下室外墙计算简图见下图,取外墙单位长度为计算单元。

首先应求出土压应力、: =(++)+=+ + 其中静止土压力系数=-,为地面荷载,一般取,γ为无地下水土体重度,γ为土体饱和重度,γ为水重度。(、为设计值) 根据《建筑结构静力计算手册》[] 关于单跨梁的内力计算内容算得最大正弯矩 [] 。然后根据《混凝土结构计算手册》 查得。 接下来应验算外墙裂缝宽度,取正负弯矩中较大值进行验算。 根据《混凝土结构设计规范》[] (以下简称《砼规范》)求得 = ,其中,为最大弯矩的准 永久值。 应用《砼规范》)得 = 。 应用《砼规范》) 求裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数: 应用《砼规范》)求最大裂缝宽度: = - 。 = ( + )。 按最不利考虑,当 时,(为纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离,且不大于)。 则受弯构件表面处的最大裂缝宽度为: ()() ,该值应小于。 四、车库顶板结构选型及计算 车库顶板结构形式目前主要有传统的梁板式结构和无梁楼盖结构等。梁板式结构的优点是施工工艺较为成熟,现代地下车库空间较大,柱距也较大,采用一般梁板式结构时,由于梁截面高度大,机电管道需要在梁下通行,从而加大了对层高的要求。而无梁楼盖是一种双向受力

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

地下室楼板结构设计优化

地下室楼板结构设计优化 发表时间:2020-04-09T01:11:10.949Z 来源:《防护工程》2020年1期作者:杨泳芳[导读] 其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。 肇庆市端州建筑设计院有限公司广东省肇庆市 526000 摘要:随着地下空间的广泛应用,地下室结构占整个项目的比重越来越大,其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。 关键词:地下室;楼板结构;设计优化 为了提高城市土地利用率,建筑向上、下两个方向拓展,一方面高层建筑越建越多,另一方面地下空间也得到更充分利用[1]。地下室是利用地下空间的主要形式之一,楼板结构是影响工程造价和效益的重要因素,其材料用量占整个结构比例很高[2],而且楼板设计也是地下室结构设计的难点[3]。因此,本文对地下室楼板结构设计优化进行了探讨。 1 地下室楼板结构形式与设计优化 1.1 地下室楼板结构形式 地下室楼板结构主要包括有梁楼盖、无梁楼盖、空心楼盖等形式。有梁楼盖也称为梁板式楼盖,这种形式在相互垂直的两个方向设置梁,并且梁有主次之分,适合跨度和开间较大的房间,也是最常见的一种形式,按照梁系布置还可细分为井字梁楼盖、十字梁楼盖、主次梁楼盖、主梁大板楼盖、主梁加腋大板楼盖等形式。无梁楼盖是一种不设梁的楼盖形式,混凝土板直接支承在柱上,适合非抗震设防区对净空有一定要求的场合。空心楼盖是由双向密肋梁和薄板构成的楼盖体系,中间空腔由轻质材料芯模填充,这种形式的楼盖看不到明梁,与无梁楼盖一样具有较好的视觉效果,且还具有较好的隔声效果。 1.2 地下室楼板结构设计优化的意义 地下室楼板结构采用大量的混凝土和钢筋,对整个工程项目的经济性有重要影响,设计是决定工程投资控制的关键环节,设计合理性对工程造价有决定性作用。由于地下室楼板结构形式多,哪种效果最好并没有定论,这就为楼板结构选型及各类型楼板结构的参数选择提供很大空间。如果设计人员只关注技术性,地下室楼板结构设计必然偏于保守和浪费,导致工程项目经济性能较差;但如果设计人员偏重经济性,又可能使技术指标不符合规范要求,导致工程项目存在安全隐忧。优化设计的目的就是通过合理分析地下室楼板结构因素,选择最适合工程项目的结构形式和合理参数,达到技术性与经济性的对立统一,使工程项目取得较好经济效益和社会效益。 2 地下室楼板结构设计优化技术 2.1项目背景 案例项目为高层住宅小区地下室,抗震设防烈度为6度,主楼抗震等级为三级,地下室抗震等级为四级。地下室共2层,层高为3.9m,柱网尺寸为8.4 m×8.4m。C30混凝土柱,截面尺寸为600mm×600mm。顶板作为上部结构嵌固端,覆土厚度1.2m,活载取4kN/m2。 2.2地下室楼板设计优化 2.2.1顶板结构设计优化 根据项目情况,地下室楼板提出井字梁结构、十字梁结构、主次梁结构、主梁大板结构4个方案,其中板厚按规范均取180mm,恒载取1.5kN/m2(不考虑自重),主梁截面均取300mm×700mm,次梁截面均取250mm×500mm(主梁大板结构除外)。经软件计算钢筋用量,井字梁结构梁配筋14.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为29.6kg/m2;十字梁结构梁配筋12.5kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为27.7kg/m2;主次梁结构梁配筋13.2kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为28.4kg/m2;主梁大板结构梁配筋6.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为25.9kg/m2。混凝土用量,井字梁结构0.272m3/m2,十字梁结构0.252m3/m2,主次梁结构0.252m3/m2,主梁大板结构0.233m3/m2。因实际工程用筋量比软件计算大,故需对数据进行修正。按一跨来计算,井字梁结构用筋量为1929.6kg,十字梁结构用筋量为1867.2kg,主次梁结构用筋量为1981.3kg,主梁大板结构用筋量为1865.2kg。混凝土用量,井字梁结构27.31m3,十字梁结构21.01m3,主次梁结构21.01m3,主梁大板结构18.91m3。设定单价,C30混凝土为1250元/m3,钢筋为6500元/t,各方案造价如下:井字梁结构46680元,十字梁结构38399元,主次梁结构39141元,主梁大板结构35761元。 为比较各方案的承载能力和耐久性,计算各方案楼板结构的裂缝和挠度。裂缝宽度,井字梁结构0.003mm~0.013mm,十字梁结构 0.007mm~0.029mm,主次梁结构0.002mm~0.008mm,主梁大板结构0.024mm~0.158mm。挠度值,井字梁结构0.297mm,十字梁结构 1.505mm,主次梁结构0.611mm,主梁大板结构21.2mm。

地下室底板无梁楼盖的设计

浅谈地下室底板无梁楼盖的设计 【摘要】本文结合理论、规范和工程实例,总结地下室底板无梁楼盖设计的一般步骤。【关键词】地下室底板无梁楼盖PKPM-SLABCAD 前言:地下室在民用建筑中应用越来越广泛(特别是高层建筑),一般用作地下商场、停车场以及人防设施。在多雨的广东地区,地下室底板经常承受水浮力作用,防水抗渗要求地下室底板板厚比较厚,板厚不少于250mm, 无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系,楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。无梁楼盖的特点是板厚比较厚,楼盖比较重,有利于提高结构的抗浮能力,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,无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛了,本文主要针对地下室底板无梁楼盖的设计,结合结构设计软件08版PKPM-SLABCAD,谈谈自己的一些设计心得。 一.由抗渗等级、设防水位、地下室侧壁壁厚初步定底板板厚 1.由地下室的埋置深度确定防水混凝土的设计抗渗等级,根据《地下工程防水技术规程》第4.1.4条 表4.1.4 防水混凝土设计抗渗等级 2.由地下室的设防水位确定水头高度H1,H1=设防水位标高-底板板底标高 3.侧壁与底板(基础)连接,底板(基础)视为侧壁的固定支承时,底板(基础)的厚度必须大于池壁,可根据地基的土质情况取1.2~1.5倍侧壁厚度,并将底板(基础)外挑;当侧壁与底板板厚一样时,底板可视为侧壁的弹性支座,对于外墙为悬臂式挡土墙,一般都按底板为池壁的固定支承,故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的1.2~1.5倍。 工程实例: 工程概况:某工程位于中山东区,一层地下室车库,室外地面标高-0.100m,地下室底板板面标高-3.300m,设防水位为-0.300m.楼梯间在首层±0.00m处无楼板,楼梯间外墙为悬臂构件。 暂定底板板厚300mm。 工程埋置深度H约为(-0.100)-(-3.3-0.300)=3.5m,根据表4.1.4,底板的防水抗渗等级为P6; 水头高度H1=(-0.300)-(-3.3-0.300)=3.3m,根据表1,H1/t≤10,t≥330mm,暂取板厚t=350mm 楼梯间外墙的计算模型为一端固端一端由的悬臂构件,通过构件计算得楼梯间外墙的合理壁

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析 发表时间:2019-08-28T14:01:27.280Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李坚 [导读] 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。 广东建筑艺术设计院有限公司 510655 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。 关键词:地下室;抗浮设计;抗水板 一、概述 随着国民经济的发展,城市建设的也得到迅速的发展。而城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展。大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。 二、地下室抗浮水位的合理选取 设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定,不能简单按静水压力公式计算,即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时,浮力计算有差别。当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时,由于地层的透水性好,水浮力不应折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,甚至工程底板与岩石密贴时,可考虑水浮力的折减,甚至不考虑水浮力的作用。当建筑物位于黏土地基时,其浮力较难准确确定,应结合地区的实际经验考虑。 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,确定地下室抗浮设防水位时,应根据设计规范中确定的原则:防水要求严格的地下室,其设防水位可按历年最高地下水位;对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3~5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。 由此,如何合理确定抗浮水位的取值,应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素,还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位,并结合当地的工程经验综合考虑,确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位,使设计做到经济、安全。 在建筑允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。具体措施可采用平板式筏板,一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。 三、地下室抗浮方案 目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。 1、增加自重法方案 增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法,增加地下结构物自身重量(即恒载),使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力,确保结构物不上浮。这种方法的优点是:施工及设计较简单;缺点是:当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,故费用增加较多。还可能影响对地下结构物室内使用净高。 1)顶部压载措施 顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料,使自身重量(即恒载)增加以抵抗地下水的上浮力,但增加的混凝土却占去原有覆土的位置,所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。因为混凝土与覆土重量的差距不大,所以此法的效益不大,并且使地下结构与地表的距离拉近,由此减少了地下结构上方覆土厚度。此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮,否则,其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价,对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。 另外,当采用此法作抗浮措施时,施工时应避开雨季;因为刚封顶后地下室,还来不及做其他项目时,雨季使地下室处于其最不安全的时期。 2)底板加载措施 基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚,使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力,但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力,所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大,所以每增加单位体积的基底板混凝土,其抗浮效益比顶板压载法要大,但会提高工程造价,采用基板加载抗浮措施,不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土,在材料上造成极大的浪费,厚板给施工也带来非常大的困难和不便。因压载增加了地下室底板的厚度,造成地下室净空变小,给以后的使用带来不便。此方案造价很高既费钱又费工,此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。 3)侧墙加载措施 侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚,这种做法虽然增加了水的上浮力,但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。这种做法虽然也可得到较大的抗浮力,并且不需要加深基坑开挖,但开挖的范围却因此增宽,在地价昂贵的地区,经济效益也将因此折减。此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。 2、设置抗浮桩 目前,设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。但仔细分析,这种方法也有一定的局限性。因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位,并结合近几年的水位变化情况提出来的,即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。显然,该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的;加之设计计算的不精确性,也使得抗拔桩都具有一定的安全储备,因此,“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用,这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,而这种变化将会使不

地下车库设计优化方案

地下车库设计优化的重点汇总 地下车库结构复杂,一旦设计存在失误,返工量和更改难度均较大,所造成的无效成本数额也巨大。经过多年来的施工经验,总结了地下车库设计方面优化的重点汇总。 一、地下车库平面布置 在条件允许的情况下,应尽可能设计成半地下室形式,且地下停车库宜集中布置。 半地下车库尽量减小地下部分埋深,并利用顶板上部绿化覆土荷载,减少或不采用抗拔桩,节省地下工程量。 全地下车库设计时,应尽量综合利用水浮力和上部荷载取值的平衡,减少桩基础抗浮,并控制绿化种植、综合管线埋设要求的最小覆土厚度,减少地库埋深。 二、地下车库适应的柱网尺寸 考虑停车效率与工程成本、车型适应范围,综合性最优柱网8.1m*8.1m,建议高档项目采用。 经济柱网 7.8m*8.1m,为节省成本,建议大部分项目采用此种尺寸,同时另设10%大型尺寸停车位,解决大型车停车问题。 根据项目的实际情况可以采用短跨小柱距的结构方案,尤其是杭州、宁波等对停车位尺寸要求高的城市。 虽然理论上停车效率较 7.8m*8.1m 方案,单车面积上升 1.5平方米左右,立柱数量增加近50%,但立柱对总成本影响甚微,且优点是层高可以降低200~300。 在地质情况复杂、水位较高且基坑维护条件较差的项目中,可以节省相当的开挖量和基坑支护费用,成本节约显著。 但此柱网选用,须经过结合具体地库方案的经济性比较后采用。

三、地下车库面积优化设计 集中地库面积优化设计方法: (1)使用效率最高的高效停车单元进行组合设计。 高效单元是经设计研究优化的车道面积最小、停车效率最高、面积是 4000平方米(一个消防分区)的设计模数单元。 方案规划设计阶段,增加地库适应性方案比较,使用地库停车标准,进行地库概念方案设计,调整住宅楼栋间距避免出现车辆单排布置、被动利用塔楼地下空间、支护间距预留不够等等问题。 (2)停车库端头优化停车布置设计:近端式停车布置,在近端的两跨比循环式布置可多停车 7辆。 因此,在满足规范 50 辆停车分组及防火间距要求的情况下,应尽量采用尽端式布置。 (3)规整地库外轮廓,减少无效建筑面积。 (4)充分利用地库角部空间,布置机房及竖向交通口。 (5)在满足分组(50 辆)布置停车的情况下,尽量减少竖向通道数量;鱼骨状排列为最经济布置方式。 四、车道宽度 (1)普通直线车道: 单行车道宽度4米为宜,如考虑停车,车道最小宽度为5.5米;双行车道宽度6米,停车方式为垂直式后退停车。 (2)车库出入口宽度:单行车道宽度为4米,双行车道宽6米。 (3)直线坡道:一般单车道宽4米;防火疏散用单车道4米;双行车道宽6米,防火疏散用双车道7米。 (4)曲线坡道:一般单车道宽4米,双行车道宽7米。

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