地下车库结构方案选择

地下库构方选择提要通过对下车库楼的结构型式抗桩布置方式进行的分析比较,指出各自的优缺点,并得出结论:无楼盖可综降低工程价,下布桩是较可靠的浮桩布置案。关键词地下车库,梁结构,无梁楼盖,抗拔桩ScalDesnfnndakngaaesAbsacmpangkndsofforsabstucuesofundegoundpakngaae,andaoutwaysofanti-foatngpiesnhisppe,headanaesandhediadanaesaedicusedpaae.tisoncudedhatfatforsabismoeeaonabenonstuctonosthanoherway,andarangnganti-foatngpiesunderheomnismoeelabehanoherway.Keywordundegoundpakngaae,forwihbemandsab,fatforsab,anti-foatngpie1工程概况上海市某小区地下车库,建筑面积为321m2,库顶覆土厚.场地地势平坦,地面的对标高约为.m,场浅层地下属潜水型,系松散层孔隙水,补给源主要为大气降水,勘期测得静止位距地表约.65.m,平均.9有关各土的物理学指标见表。层述层标高(m)极限层述层标高(m)极限周摩阻力准值浜土-.50粉粘土-.6015淤质质粘土-.4015夹砂粉土-.4035淤质质粘土-.4025淤质土-1.50251-土-2.00401-质土-2.0045⑥-粉质土-2.3070⑥-粉质土粘粉土-3.30801-质土夹质土-3.20851-砂-4.0090

2楼盖结构方案的选择考虑三种方案,分别如下:普通梁板结构;反梁结构;无楼盖。.1普通梁板构普通板结构是常用的结形式由本车库的建筑功能需要,柱网为.m.经过计算,车库顶布置成十交叉梁结构,主断面为450100m,次梁为40090m,顶板厚20m,梁板折算后的板厚为36考虑到建筑功能需要车库净高290m其中车辆通行净高220m,通风电缆桥架及喷淋等需要净高70m),按此种方法的地下车库层高为390m,车底板厚60m,车库底板底距地面距离为550车局部剖面图1所示。地下位按地面下50m计算,浮力按下式计算:浮力底板底水力-顶板水压力=50N.m2

-5N.m2

=45N.m2此方案的库每平方所受的水力为45。StucualEngneesVo.22,N.12SudyofDenMeod板底距地的距离为490车库每平方米所受的水浮为39。第三方案与第一方案比较,顶板造价相当而水浮力挖方量和施工中的降水量均可减少。如采用下的承载力为659N的抗拔桩,则可节省约30根桩,混凝土量约93,挖方量节省约1963,如每3桩基混凝土费用按1200元计算,每m3挖土方费按30计算,则桩基和方图1车库局部剖面图.2反梁构减少水浮力并减少挖方量和施工量案的及梁高同第一种方案为了避免施工架标低m主梁顶比板顶高因此,此种方案地下室层高为车库底板厚为m板底距地面距离为浮力上浮力=8案的车库顶板混凝土量与第一同而水浮力挖方量和施工中降水的深了价也缺点:因为采用反梁结构,所以模板加,相应增加一部分造价,工期也相应加长。难构,子子顶板渗水。车库顶的景观布置存在难因为反梁的主次梁比车库顶板分别出m和m,而板顶的覆土为m,因此在主次梁处的覆土分别仅为m和样景观的布置就有很大的局限性,布和种树等就有很大的困难。板顶的难。.3无梁盖结构样既能减水浮力又有第二种案所述的缺点?我们想了无梁楼结构形式对此柱网选了厚度为40m板,并柱顶处布置了柱帽用经验系数法和等代框架法进行计算,然后又用AWE的厚板有限元进行了补充计算,结果证明是可行的。40m厚的无梁楼盖与第一种的楼盖比较,混凝土量略大,但模板量节省,工期可缩短,总体造价大致相当此方案的地下室高为330m,车库底板厚60m,车库底

可节省约1.76万元第三种方与第二方案比较,水浮力挖方量及降水量相当,而没有第二种方案的许缺点因此,我选择了第种方案。3抗拔桩的布置方案.1抗浮计算式根建筑结构荷载规范第..2条,利用荷载效应合的计算法来计算浮稳定性:0S≤R (1)R=Rz+Rt+Rp (2)式中 0—结构重要性系数,对安全等级为一级二级三级构分别取.1,.0,.9,对一般车抗浮计算取.0R抗力设值总和;Rz车库本身自重设计值,包括顶部梁板底板墙柱自重建筑结构荷载规范第..5条当效应对结构有时,结构的倾覆滑移或漂浮验算,分项系数取.9因此,Rz的分项系取.。Rt车库覆土的自重设计值,在地下水位以下取浮容重,在车库施工期间Rt为零在正使用期间,分项数取.。Rp抗浮承载力设值总和。S力设计值,为浮标准值乘抗浮全系数。下面论分阶段况抗浮安系数的取值。根据海市地基基础设计规范第..8条:箱形基础在施工使用阶段均应考虑抗浮稳定性地下对箱形基的浮力,可不考折减,抗浮安全系数宜取.2一般来说,抗浮工况有三种:施工阶段:车库经完成,尚未回与覆土,时浮力按偶然荷载考虑,采用抗浮系数.。由于施工采取降水施,此,用设计布数设方法研究·1构工程第22第1期计算出需降水的高度。使用阶段一:常年地下水作用,经研,海地区的年地下水在地表下.m处,采用抗浮数.2;使阶段二:水位超室外地面,这一况属短时况,研究采用抗系数.。.2常见桩方案的缺点..1柱布桩下布桩是计常用的式,受力明确,整体性好,本车库就采用此布桩方式由于本车库浮力小,采用一柱一桩先根据抗浮稳定性要求,按式(1)式(2)计算得出车库使用期间单桩抗拔载力设计需大于640再由此计算桩型为3503502700m,单桩抗拔承载力为659N,桩位置见图2,共桩数64根。

力越大以抗拔桩受力是不均匀的,跨中桩的受力比柱桩的受力大当跨中的受力达抗拔承载力限值时,而柱下的受力却未达到。因此这种桩方式是合适的。..3跨中均布桩由于车库浮力较小,因此每跨间只布置一根抗拔桩,共111根,桩如图4示。图2一柱一桩示意图于浮力较的地下车可采用每下布置多根的方式,桩间距3d(d为桩边长),均匀布置柱的两侧四周。..2柱与跨中均布桩此种方式布桩如图3所示,共有桩数175根。图3柱下与跨中均匀布桩示意图于车库底板的刚度并非为无穷大,在水浮力作下会发生变形,这种向上的变形在跨中最大,而在柱底的变形很小桩的抗拔力与其位移是密相关的,桩的上位移越大,其所的抗拔

图4跨中均匀布桩示意图这种桩方式和一种柱下桩方式进比较,在正常使用情况下底板的受力较小,配筋较小,节省一部分工程造价但此种布桩方式却并不常用,笔者认为此种布桩方式存在下述两个缺点:在无水浮力作用时如施工期间),在竖向荷载作下跨中桩受压,在此工况下底板配筋比第一种桩方式大因此要验此工况下板的配筋。在正常使用情况下,由于水浮力的作用,底向上的移大,跨中布桩向上的位较小因为底发生大变形会对个车库结产生内力,这是应尽量避免的因此采用跨中均匀布桩方案应验算柱的向上位移。4结论(1)梁楼盖结可有效降低地下库的层高并减水浮力,降低抗桩的数量挖方量