地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)方案選擇

地下庫(kù)構(gòu)方選擇提要通過(guò)對(duì)下車庫(kù)樓的結(jié)構(gòu)型式抗樁布置方式進(jìn)行的分析比較,指出各自的優(yōu)缺點(diǎn),并得出結(jié)論:無(wú)樓蓋可綜降低工程價(jià),下布樁是較可靠的浮樁布置案。關(guān)鍵詞地下車庫(kù),梁結(jié)構(gòu),無(wú)梁樓蓋,抗拔樁ScalDesnfnndakngaaesAbsacmpangkndsofforsabstucuesofundegoundpakngaae,andaoutwaysofanti-foatngpiesnhisppe,headanaesandhediadanaesaedicusedpaae.tisoncudedhatfatforsabismoeeaonabenonstuctonosthanoherway,andarangnganti-foatngpiesunderheomnismoeelabehanoherway.Keywordundegoundpakngaae,forwihbemandsab,fatforsab,anti-foatngpie1工程概況上海市某小區(qū)地下車庫(kù),建筑面積為321m2,庫(kù)頂覆土厚.場(chǎng)地地勢(shì)平坦,地面的對(duì)標(biāo)高約為.m,場(chǎng)淺層地下屬潛水型,系松散層孔隙水,補(bǔ)給源主要為大氣降水,勘期測(cè)得靜止位距地表約.65.m,平均.9有關(guān)各土的物理學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表。層述層標(biāo)高(m)極限層述層標(biāo)高(m)極限周摩阻力準(zhǔn)值浜土-.50粉粘土-.6015淤質(zhì)質(zhì)粘土-.4015夾砂粉土-.4035淤質(zhì)質(zhì)粘土-.4025淤質(zhì)土-1.50251-土-2.00401-質(zhì)土-2.0045⑥-粉質(zhì)土-2.3070⑥-粉質(zhì)土粘粉土-3.30801-質(zhì)土夾質(zhì)土-3.20851-砂-4.0090

2樓蓋結(jié)構(gòu)方案的選擇考慮三種方案,分別如下:普通梁板結(jié)構(gòu);反梁結(jié)構(gòu);無(wú)樓蓋。.1普通梁板構(gòu)普通板結(jié)構(gòu)是常用的結(jié)形式由本車庫(kù)的建筑功能需要,柱網(wǎng)為.m.經(jīng)過(guò)計(jì)算,車庫(kù)頂布置成十交叉梁結(jié)構(gòu),主斷面為450100m,次梁為40090m,頂板厚20m,梁板折算后的板厚為36考慮到建筑功能需要車庫(kù)凈高290m其中車輛通行凈高220m,通風(fēng)電纜橋架及噴淋等需要凈高70m),按此種方法的地下車庫(kù)層高為390m,車底板厚60m,車庫(kù)底板底距地面距離為550車局部剖面圖1所示。地下位按地面下50m計(jì)算,浮力按下式計(jì)算:浮力底板底水力-頂板水壓力=50N.m2

-5N.m2

=45N.m2此方案的庫(kù)每平方所受的水力為45。StucualEngneesVo.22,N.12SudyofDenMeod板底距地的距離為490車庫(kù)每平方米所受的水浮為39。第三方案與第一方案比較,頂板造價(jià)相當(dāng)而水浮力挖方量和施工中的降水量均可減少。如采用下的承載力為659N的抗拔樁,則可節(jié)省約30根樁,混凝土量約93,挖方量節(jié)省約1963,如每3樁基混凝土費(fèi)用按1200元計(jì)算,每m3挖土方費(fèi)按30計(jì)算,則樁基和方圖1車庫(kù)局部剖面圖.2反梁構(gòu)減少水浮力并減少挖方量和施工量案的及梁高同第一種方案為了避免施工架標(biāo)低m主梁頂比板頂高因此,此種方案地下室層高為車庫(kù)底板厚為m板底距地面距離為浮力上浮力=8案的車庫(kù)頂板混凝土量與第一同而水浮力挖方量和施工中降水的深了價(jià)也缺點(diǎn):因?yàn)椴捎梅戳航Y(jié)構(gòu),所以模板加,相應(yīng)增加一部分造價(jià),工期也相應(yīng)加長(zhǎng)。難構(gòu),子子頂板滲水。車庫(kù)頂?shù)木坝^布置存在難因?yàn)榉戳旱闹鞔瘟罕溶噹?kù)頂板分別出m和m,而板頂?shù)母餐翞閙,因此在主次梁處的覆土分別僅為m和樣景觀的布置就有很大的局限性,布和種樹(shù)等就有很大的困難。板頂?shù)碾y。.3無(wú)梁蓋結(jié)構(gòu)樣既能減水浮力又有第二種案所述的缺點(diǎn)?我們想了無(wú)梁樓結(jié)構(gòu)形式對(duì)此柱網(wǎng)選了厚度為40m板,并柱頂處布置了柱帽用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和等代框架法進(jìn)行計(jì)算,然后又用AWE的厚板有限元進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算,結(jié)果證明是可行的。40m厚的無(wú)梁樓蓋與第一種的樓蓋比較,混凝土量略大,但模板量節(jié)省,工期可縮短,總體造價(jià)大致相當(dāng)此方案的地下室高為330m,車庫(kù)底板厚60m,車庫(kù)底

可節(jié)省約1.76萬(wàn)元第三種方與第二方案比較,水浮力挖方量及降水量相當(dāng),而沒(méi)有第二種方案的許缺點(diǎn)因此,我選擇了第種方案。3抗拔樁的布置方案.1抗浮計(jì)算式根建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范第..2條,利用荷載效應(yīng)合的計(jì)算法來(lái)計(jì)算浮穩(wěn)定性:0S≤R (1)R=Rz+Rt+Rp (2)式中 0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)二級(jí)三級(jí)構(gòu)分別取.1,.0,.9,對(duì)一般車抗浮計(jì)算取.0R抗力設(shè)值總和;Rz車庫(kù)本身自重設(shè)計(jì)值,包括頂部梁板底板墻柱自重建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范第..5條當(dāng)效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有時(shí),結(jié)構(gòu)的傾覆滑移或漂浮驗(yàn)算,分項(xiàng)系數(shù)取.9因此,Rz的分項(xiàng)系取.。Rt車庫(kù)覆土的自重設(shè)計(jì)值,在地下水位以下取浮容重,在車庫(kù)施工期間Rt為零在正使用期間,分項(xiàng)數(shù)取.。Rp抗浮承載力設(shè)值總和。S力設(shè)計(jì)值,為浮標(biāo)準(zhǔn)值乘抗浮全系數(shù)。下面論分階段況抗浮安系數(shù)的取值。根據(jù)海市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第..8條:箱形基礎(chǔ)在施工使用階段均應(yīng)考慮抗浮穩(wěn)定性地下對(duì)箱形基的浮力,可不考折減,抗浮安全系數(shù)宜取.2一般來(lái)說(shuō),抗浮工況有三種:施工階段:車庫(kù)經(jīng)完成,尚未回與覆土,時(shí)浮力按偶然荷載考慮,采用抗浮系數(shù).。由于施工采取降水施,此,用設(shè)計(jì)布數(shù)設(shè)方法研究·1構(gòu)工程第22第1期計(jì)算出需降水的高度。使用階段一:常年地下水作用,經(jīng)研,海地區(qū)的年地下水在地表下.m處,采用抗浮數(shù).2;使階段二:水位超室外地面,這一況屬短時(shí)況,研究采用抗系數(shù).。.2常見(jiàn)樁方案的缺點(diǎn)..1柱布樁下布樁是計(jì)常用的式,受力明確,整體性好,本車庫(kù)就采用此布樁方式由于本車庫(kù)浮力小,采用一柱一樁先根據(jù)抗浮穩(wěn)定性要求,按式(1)式(2)計(jì)算得出車庫(kù)使用期間單樁抗拔載力設(shè)計(jì)需大于640再由此計(jì)算樁型為3503502700m,單樁抗拔承載力為659N,樁位置見(jiàn)圖2,共樁數(shù)64根。

力越大以抗拔樁受力是不均勻的,跨中樁的受力比柱樁的受力大當(dāng)跨中的受力達(dá)抗拔承載力限值時(shí),而柱下的受力卻未達(dá)到。因此這種樁方式是合適的。..3跨中均布樁由于車庫(kù)浮力較小,因此每跨間只布置一根抗拔樁,共111根,樁如圖4示。圖2一柱一樁示意圖于浮力較的地下車可采用每下布置多根的方式,樁間距3d(d為樁邊長(zhǎng)),均勻布置柱的兩側(cè)四周。..2柱與跨中均布樁此種方式布樁如圖3所示,共有樁數(shù)175根。圖3柱下與跨中均勻布樁示意圖于車庫(kù)底板的剛度并非為無(wú)窮大,在水浮力作下會(huì)發(fā)生變形,這種向上的變形在跨中最大,而在柱底的變形很小樁的抗拔力與其位移是密相關(guān)的,樁的上位移越大,其所的抗拔

圖4跨中均勻布樁示意圖這種樁方式和一種柱下樁方式進(jìn)比較,在正常使用情況下底板的受力較小,配筋較小,節(jié)省一部分工程造價(jià)但此種布樁方式卻并不常用,筆者認(rèn)為此種布樁方式存在下述兩個(gè)缺點(diǎn):在無(wú)水浮力作用時(shí)如施工期間),在豎向荷載作下跨中樁受壓,在此工況下底板配筋比第一種樁方式大因此要驗(yàn)此工況下板的配筋。在正常使用情況下,由于水浮力的作用,底向上的移大,跨中布樁向上的位較小因?yàn)榈装l(fā)生大變形會(huì)對(duì)個(gè)車庫(kù)結(jié)產(chǎn)生內(nèi)力,這是應(yīng)盡量避免的因此采用跨中均勻布樁方案應(yīng)驗(yàn)算柱的向上位移。4結(jié)論(1)梁樓蓋結(jié)可有效降低地下庫(kù)的層高并減水浮力,降低抗樁的數(shù)量挖方量