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文昌綜合樓東、西面地下公共停車場結構選型探討
來源: 榮泰建筑設計    發布時間:2015-12-03 18:12:26   瀏覽:3072

  要:結合工程實際,對常用樓蓋結構形式的經濟和適用性進行對比后,推薦地下車停車場樓蓋形式采用大柱帽無梁樓蓋。

關鍵詞:大柱帽無梁樓蓋;層高;含鋼量;砼折算厚度


作者陳仁廣  陳雄鷹 

 

隨著城鎮化的快速發展,居民生活水平不斷提升,城市小汽車保有量大幅提高,停車設施供給不足問題日益凸顯,擠占非機動車道等公共資源,影響交通通行,制約了城市進一步提升品質和管理服務水平,為有效緩解停車供給不足,國家發展改革委聯合財政部、國土資源部、住房城鄉建設部、交通運輸部、公安部、中國銀監會以發改基礎〔20151788號印發《關于加強城市停車設施建設的指導意見》,鼓勵建設停車樓、地下停車場、機械式立體停車庫等集約化的停車設施。

停車設施需要占用大量土地,在有限的國土資源前提下,將地下停車庫修建在公園、綠地、道路、廣場及建筑物等下面,是緩解城市用地緊張、提高土地使用價值的有效措施,同時對改善停車狀況效果顯著。但修建地下停車庫的單方造價比地上建筑高,平戰結合時會更高。修建地下車庫投資不但大,而且資本回收周期長,因此控制地下車庫投資顯得至關重要。地下車庫土建部分占總投資的絕大部分,要想控制好地下車庫的投資,前期工作很重要,其中結構選型是重中之重,采用不同的結構形式,可能對整個項目造價影響較大。下面我們結合實際項目,對地下室的結構選型進行探討。

      為解決柳州市市民前往政務服務大樓辦事,停車難的問題,經市委研究決定,充分利文昌樓地塊用現有土地資源,在文昌綜合樓東、西面,地下各建一個兩層公共停車場。東面停車場:用地面積為 15703平方米。場地地上停車295輛。現擬規劃設計兩層地下停車庫。其中負一層停車位395輛;負二層停車位400輛。地上、地下共1090個車位。西面停車場:用地面積為9895.98平方米。場地地上停車95輛。現擬規劃設計兩層地下停車庫。其中負一層停車位170輛;負二層停車位180輛。地上、地下共445個車位。本著節約投資的原則,現對這兩個地下室結構選型進行探討。該項目為獨立的兩層地下停車場,無上部結構,結構頂板上覆土,建成后地面仍為綠化停車場。無上部結構的純地下室設計技術已非常成熟,地下室除外墻及底板外,還有柱和樓蓋系統。一般情況下,項目位置確定,地下室底板和外墻結構方案也基本確定。不同樓蓋系統的柱差別不大,所以底板、外墻和柱的優化空間有限。樓蓋系統就不同了,樓蓋體統是占地下車庫用料最的大部分。樓蓋系統的常見形式有梁板體系、板柱結構(即無梁樓蓋加柱帽)、空心樓蓋,這三種樓蓋系統中,梁板體系采用是最多的,后面兩種得相對少一些。其實空心樓蓋也是梁板體系,只是采用雙向密肋梁板將其掩蓋起來而已。

      本文要推薦的地下室樓蓋形式,我們暫且把它稱為大柱帽無梁樓蓋。它是由傳統的無梁樓蓋衍變而來。下面以應用最廣泛的8100 ×8100柱網為例,對這種結構形式進行介紹。

 

上圖是大柱帽無梁樓蓋剖面圖,柱附近受力較大的區域設置大而厚的柱帽,柱帽截面高度增加減小柱帽上配筋,加厚的柱帽剛度比樓板大許多,可以近似認為柱帽就是樓板的支座,從而減小板的計算跨度和配筋。地下室的層高一般以管線下凈高不小于2.2m控制,各種管線避開柱帽,在柱帽之間凈空較高區域布設,管線需要高度約0.8m,大柱帽無梁樓蓋層高一般板可控制在3.3m左右,有人防荷載時增加0.1m。大柱帽樓蓋在擁有良好經濟性的同時,地下車庫的層高也可控制得較小。

為進一步探討,我們先通過下面大柱帽無梁樓蓋、普通梁板樓蓋、空心樓蓋的圖片,讓大家對不同的樓蓋形式有個初步的認識。


圖一:某大柱帽無梁樓蓋地下車庫



圖二:某普通梁板結構地下車庫



圖三:某空心樓蓋地下車庫


 

通過上述圖片,想必大家對常用的地下車庫樓蓋形式有了深刻的印象,現在我們就對幾種常用樓蓋類型進行系統性比較,數據指標詳見表一、表二。

表一:樓蓋指標對比表(非人防)

表二:樓蓋指標對比表(人防)

通過實際工程圖片和表一、表二數據指標,我們將四種常用的樓蓋進行比較,不同樓蓋的優缺點如下:

1、大柱帽無梁樓蓋

優點:層高最小,單含鋼量最低,施工方便

從圖一可以看出,大柱帽和各種管線可以有好共存,在滿足正常使用2.2m凈空高度的前提下,所需要的層高最小。樓層高度直接影響地下車庫造價,首先層高增加土方開挖及回填量增加;其次層高增加必然會使地下室外墻、柱等豎向構件用料增加;如有地下水時,增加層高后地下室底板下移,底板下水浮力加大,底板配筋隨之增加。從表一、二數據分析可知,大柱帽無梁樓蓋單方含鋼量最低,鋼筋含量高低工程造價自然就有所降低。同時,施工過程中,大柱帽樓蓋鋼筋只有板筋和柱帽鋼筋,模板也僅有板和柱帽,無論是鋼筋制作還是模板施工,均屬于最簡單施工工藝,施工非常方便,施工周期短。

缺點:無明顯缺點,

 2、傳統無梁樓蓋

    優點:層高最小,施工方便

        傳統無梁樓蓋的層高和大柱帽無梁樓蓋的層高基本一致,在其他指標與大柱帽無梁樓蓋基本相同的情況下,單方鋼筋含量比大柱帽無梁樓蓋高10%以上。施工工藝及施工周期與大柱帽無梁樓蓋基本相同。

    缺點:單方含鋼量較高

 3、空心樓蓋

    優點:樓蓋平整

           樓蓋無梁和柱帽等外露構件,感觀平整。

    缺點:單方材料用量較高,額外增加芯模費用,施工相對復雜。

             空心樓蓋在滿足正常使用的前提下,所需層高較傳統無梁樓蓋的層高和大柱帽無梁樓蓋高,同時從表一、二中可以看出,空心樓蓋單方鋼筋含量比大柱帽無梁樓蓋高,樓面荷載越大含鋼量大差別就越大。為減少樓蓋自重及混凝土用量,還需要在樓蓋中埋設芯模,芯模額外增加費用約90/㎡。空心樓蓋施工時,要埋設芯模,同時要制作肋梁及暗梁鋼筋和板筋,還需要考慮芯模抗浮問題,施工工藝相對復雜,施工周期較長。

 4、普通十字交叉梁樓蓋

    優點:用于地下車庫無明顯優點

    缺點:層高最高,用料較多,施工最復雜

            普通十字交叉梁樓蓋因管線在梁下布設,滿足正常使用前提下所需層高是最高的,單層最少比大柱帽無梁樓蓋高約0.7m。從表一、二還可以看出,普通十字交叉梁樓蓋鋼筋含量比大柱帽無梁樓蓋高出許多。施工過程中,普通十字交叉梁樓蓋有梁,模板不平整,同時需要制作梁、板鋼筋,施工工藝最復雜,施工周期最長。

結論:不管是否考慮人防荷載,大柱帽無梁樓蓋與其他三種樓蓋體系相比,均有較大優勢,擁有幾乎全部優點而沒有明顯缺點。這種結構形式是在傳統無梁樓蓋的基礎上改進而來的。改進的關鍵就在大柱帽上,這使得傳統無梁樓蓋受力最復雜且最薄弱的柱周邊得到很大的改善。變大的柱帽在板的負彎矩受力中得到充分利用,同時結構也更安全可靠。大柱帽無梁樓蓋已經在實際工程中運用(詳:圖一),各方對該樓蓋形式都非常滿意。

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