1、控制层高 控制地下车库的层高从控制净高、梁高(板厚)、管线高度三个因素出发。 注:货运通道、设备运输通道净高均有特殊要求。人防车库净高应按当地人防部门规定执行。 梁高及板厚 车库顶板结构形式有梁板式和无梁式两种方式。 无梁楼盖做法可有效提高竖向空间利用率,降低车库深度,且节约建造成本,目前采用较多。 通常板厚的取值和柱距、覆土厚度、消防车荷载、人防荷载、景观地形、种植等等多方面因素有关。在设计中可以控制的参数为柱距和覆土厚度。因此在方案中,应尽量控制覆土的厚度,并合理的布置柱网。
1、控制层高
控制地下车库的层高从控制净高、梁高(板厚)、管线高度三个因素出发。
注:货运通道、设备运输通道净高均有特殊要求。人防车库净高应按当地人防部门规定执行。
梁高及板厚
车库顶板结构形式有梁板式和无梁式两种方式。
无梁楼盖做法可有效提高竖向空间利用率,降低车库深度,且节约建造成本,目前采用较多。
通常板厚的取值和柱距、覆土厚度、消防车荷载、人防荷载、景观地形、种植等等多方面因素有关。在设计中可以控制的参数为柱距和覆土厚度。因此在方案中,应尽量控制覆土的厚度,并合理的布置柱网。
2、结构形式经济性研究
柱网尺寸经济性
经结构专业测算,与8.4mX8.4m相比,8.1mX8.1m柱网,其钢筋用量约为前者的92%,结构总造价为前者的95%。
居住区地下车库采用8.1mX8.1m柱网较为经济。
楼盖形式经济性
楼盖造价在双层地下车库总造价中占有很大比重,因此选用经济合理的楼盖结构在整个车库的设计中尤为重要。下面均以五跨柱网为例,分别对楼盖形式为无梁楼盖、主次梁、大板结构进行比较。
经结构专业计算分析,得出如下结论:
1、覆土层顶板(地下一层顶板)采用无梁楼盖方案最为经济。
2、地下二层顶板采用双次梁方案最为经济
地下一层顶板结构经济型研究拟定设计条件:顶板覆土2.5m,柱网尺寸:8.1x8.1m,柱子断面:650x650,顶板消防车荷载考虑覆土折减后值:14(15.7)kpa。
方案一:无梁楼盖楼板,板厚550mm,柱帽尺寸:2800x2800mm, 平柱帽高度270mm,斜柱帽高度500mm。柱帽形式及配筋计 算结果详见图1~3。
方案二:
主次梁楼板,板厚190mm,主框架梁为550x1100mm,次框架梁 为400x850mm,次梁为400x850mm。梁板计算结果及配筋图详见图4~6。
方案三:
大板楼板,板厚400mm,框架梁断面:550x950mm。梁板计算 结果及配筋图详见图7~9。
结论:
对于地下一层顶板, 无梁楼盖方案经济性最优,主次梁方案次之,大板方案最差。
注:上表中尚未计入模板费、人工费,如计入此类费用,则无梁方案的优势更加明显。
地下二层顶板结构经济型研究拟定设计条件:顶板面层50mm,柱网尺寸:8.1x8.1m,柱子断面:650x650,面层做法50mm,顶板活荷载取值:2.5(4.0)kpa
方案一:无量楼盖方案
板厚h=230mm,柱帽尺寸:2800x2800mm,平柱帽尺寸为270mm,柱上板带支座负筋折减系数K=0.54。按照配筋方式的不同,可分为如下情况:
1、按照最小配筋率确定通长钢筋法(拉通配筋法)按照最小配筋率为0.2%确定上、下铁拉通筋,不足处附加—传统配筋方法。
2、分离配筋法
上铁拉通筋为温度钢筋,不足处附加;下铁无拉通筋,在各板带处单独配置。分离配筋法详见《全国民用建筑工程设计技术措施》,其对上铁筋的截断长度有较为严格的规定,本方案柱上板带附加上铁长度不足,不满足此要求,故需计算本方案柱上板带附加上铁截断位置处的弯矩,以确定截断点的位置。经计算,中间跨的负筋长度满足弯矩要求,边跨的负筋长度不足,需外伸700mm,即截断点至柱中心线的长度为2800mm。
方案二:双次梁方案板厚h=100mm,主框架梁为300x750mm,次框架梁为300x600mm,次梁为250x600mm。板内上铁分布钢筋为6@200。梁板计算结果及配筋平面图如下。
方案三:十字梁方案板厚h=100mm,主框架梁为300x700mm,次梁为250x600mm。板内上铁分布钢筋为6@200。梁板计算结果及配筋平面图如下。
方案四:大板方案板厚h=210mm,框架梁断面:300x700mm。板面无上铁筋处设置温度钢8@200,上铁分布钢筋为8@200。梁板计算结果及配筋图如下。
地下二层各种结构形式楼盖的经济指标对比表
注:1.混凝土按400元/m3,钢筋按4000元/吨计算;2. 梁板式模板按50元/m2,无梁楼盖按45元/m2计算。3. 钢筋统计中均已计入梁、板的锚固钢筋量;4. 板钢筋统计中已计入温度钢筋、上铁分布钢筋的含量;
结论:对于地下二层顶板结构双次梁方案为首选方案;大板方案为最差方案。如采用无梁楼盖方案,则应采用分离式配筋法,可节约成本11元/m2。由于板面承受荷载较小,各方案间总造价差距不大,最大可达30元/m2。
覆土厚度对结构成本的影响
地下车库顶板应预留一定量的覆土,以保证设备管线的穿行及景观园林的要求。结构成本随覆土厚度、层高的增大而增大。经统计,单层地下车库覆土厚度及层高对结构成本的影响见下表:
注:1.柱距5400≤L≤8000(主要柱距为8000mm);2.砼等级为C30;3.含钢量中,HPB235占20%,HRB335占15%,冷轧带肋钢筋,HRB400占65%;4.车库内无人防设计,顶板活荷载为5.0kN/m2;5.包括挡土墙的含钢量和砼含量,不包括地基处理的含钢量及砼含量;6.假定地基为非岩石地基,独立/条形基础,无抗浮需求,无基础底板(建筑地坪)。
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