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摘要:介绍车库顶板在较深覆土及消防车荷载情况下,不同结构形式对消防车荷载取值的影响;并对不同结构形式的楼板进行简化计算,比较不同结构形式的经济性,为地下车库结构形式的选取合理性提供参考
关键词:大板结构、十字梁结构、井字梁结构、消防车荷载
1. 引言
近年来,由于国家经济迅速发展,人民的生活水平的日益提高,私家车成为生活中不可缺少的代步工具,由此也带来了停车困难的问题。在工程设计中,附建式地下车库设计工程也越来越多,为了满足地上景观及消防环线的要求,形成了车库顶板覆土较厚、消防车荷载较大的特点。在满足功能需求的前提下,采用不同的结构形式对工程的造价影响也成为投资方的关注重点。由于附建式车库顶板往往会作为上部结构的嵌固部位,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.1.14条,“地下室顶板应避免开设大洞口,地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构”,因此针对附建式的地下车库的顶板,按照1.5m厚的覆土,并有消防车荷载的情况下,对大板结构、十字梁结构、井字梁结构进行比较分析。经过比较,体现大板结构在地下车库顶板中的优越性。
2. 基本信息
在现阶段的设计中,为了尽可能增多车库的车位,同时也考虑工程的成本,车库的柱网以8.4m较为合理经济,因此本次比较也按照柱网为8.4m的框架结构进行深入比较。主要信息如下:采用PKPM计算软件进行结构计算,模型采用8.4mX5+8.4mX5跨进行计算;车库顶板覆土1.5m厚;混凝土:梁、板均采用C35混凝土;钢筋均采用HRB400鋼筋。为了保证车库净高的统一性,三种结构形式的主梁均采用统一截面,各种结构构件截面尺寸如下:
3.消防车荷载取值
根据规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001 2006年版)表4.1.1,大板结构(板跨大于6m)的消防车荷载取值比十字梁结构、井字梁结构(板跨小于6m)要小的多,这对于结构本身计算是有利的,对于基础计算和框架柱计算都会节省成本,在此先不对基础和框架柱进行经济分析。按照等效均布荷载计算原则,考虑覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,消防车(48t)荷载及恒荷载在不同结构形式下的取值如下(kn/㎡):
4.结果分析比较
按照计算结果绘制结构施工图,统计单位面积的工程量,具体结果如下:
载力情况下,要注意大板结构挠度,特别是板的挠度;其次考虑板的配筋率,由于大板结构的板厚度对板钢筋用量的影响非常大,经分析得知,若板厚增加10mm,对于板钢筋用量的减少会非常明显,因此在选取板厚时需要进行模拟试算板的配筋率,选取经济合理的板厚,若选取的板厚较薄,综合造价会明显增大,达不到经济合理的效果;最后要注意施工图绘制中,大板结构必须考虑板负筋的配置,特别是大板结构的负筋,一般计算结果都较大,如何配置相当重要,若要达到经济合理,负筋配置宜采用小直径钢筋通常配筋,在板支座处设置大直径的附加筋。
5.结束语
在现阶段的结构设计中,作为一名优秀的结构设计师,不仅要保证结构安全性,还要通过自身的精心设计,为投资方节省投资,达到安全、经济、合理的效果。通过以上分析比较,在特定的条件下,大板结构在地下车库中的应用,不仅缩短了施工工期,而且达到了经济合理的效果。
注:文章内的图表及公式请到PDF格式下查看
关键词:大板结构、十字梁结构、井字梁结构、消防车荷载
1. 引言
近年来,由于国家经济迅速发展,人民的生活水平的日益提高,私家车成为生活中不可缺少的代步工具,由此也带来了停车困难的问题。在工程设计中,附建式地下车库设计工程也越来越多,为了满足地上景观及消防环线的要求,形成了车库顶板覆土较厚、消防车荷载较大的特点。在满足功能需求的前提下,采用不同的结构形式对工程的造价影响也成为投资方的关注重点。由于附建式车库顶板往往会作为上部结构的嵌固部位,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.1.14条,“地下室顶板应避免开设大洞口,地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构”,因此针对附建式的地下车库的顶板,按照1.5m厚的覆土,并有消防车荷载的情况下,对大板结构、十字梁结构、井字梁结构进行比较分析。经过比较,体现大板结构在地下车库顶板中的优越性。
2. 基本信息
在现阶段的设计中,为了尽可能增多车库的车位,同时也考虑工程的成本,车库的柱网以8.4m较为合理经济,因此本次比较也按照柱网为8.4m的框架结构进行深入比较。主要信息如下:采用PKPM计算软件进行结构计算,模型采用8.4mX5+8.4mX5跨进行计算;车库顶板覆土1.5m厚;混凝土:梁、板均采用C35混凝土;钢筋均采用HRB400鋼筋。为了保证车库净高的统一性,三种结构形式的主梁均采用统一截面,各种结构构件截面尺寸如下:
3.消防车荷载取值
根据规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001 2006年版)表4.1.1,大板结构(板跨大于6m)的消防车荷载取值比十字梁结构、井字梁结构(板跨小于6m)要小的多,这对于结构本身计算是有利的,对于基础计算和框架柱计算都会节省成本,在此先不对基础和框架柱进行经济分析。按照等效均布荷载计算原则,考虑覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,消防车(48t)荷载及恒荷载在不同结构形式下的取值如下(kn/㎡):
4.结果分析比较
按照计算结果绘制结构施工图,统计单位面积的工程量,具体结果如下:
载力情况下,要注意大板结构挠度,特别是板的挠度;其次考虑板的配筋率,由于大板结构的板厚度对板钢筋用量的影响非常大,经分析得知,若板厚增加10mm,对于板钢筋用量的减少会非常明显,因此在选取板厚时需要进行模拟试算板的配筋率,选取经济合理的板厚,若选取的板厚较薄,综合造价会明显增大,达不到经济合理的效果;最后要注意施工图绘制中,大板结构必须考虑板负筋的配置,特别是大板结构的负筋,一般计算结果都较大,如何配置相当重要,若要达到经济合理,负筋配置宜采用小直径钢筋通常配筋,在板支座处设置大直径的附加筋。
5.结束语
在现阶段的结构设计中,作为一名优秀的结构设计师,不仅要保证结构安全性,还要通过自身的精心设计,为投资方节省投资,达到安全、经济、合理的效果。通过以上分析比较,在特定的条件下,大板结构在地下车库中的应用,不仅缩短了施工工期,而且达到了经济合理的效果。
注:文章内的图表及公式请到PDF格式下查看