華發(fā)新城四季嘉園某車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)

齊琳

摘 要：本文簡(jiǎn)述了某車(chē)庫(kù)的主要設(shè)計(jì)過(guò)程，針對(duì)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的一些主要問(wèn)題提出了解決方案，對(duì)類(lèi)似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；墻柱；梁板；錯(cuò)層計(jì)算

1 工程概況

華發(fā)新城四季嘉園位于沈陽(yáng)市渾南新區(qū)，基地西鄰沈陽(yáng)體育學(xué)院附屬體育學(xué)校，北臨規(guī)劃路，東臨規(guī)劃路，南為華發(fā)新城麗景嘉園地塊。該車(chē)庫(kù)為地下一層，層高3.15m，局部層高4.20m，總建筑面積約為1245m2。

抗震設(shè)防烈度為7度，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，基本加速度為0.10g，設(shè)計(jì)特征周期值為0.35S。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)（丙類(lèi)），采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計(jì)算抗震等級(jí)為四級(jí)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。

2 基礎(chǔ)方案

（1）本工程車(chē)庫(kù)外墻為剪力墻，內(nèi)為框架柱，頂板為主次梁結(jié)構(gòu)，主梁與外墻交界處均設(shè)柱子。由于頂板覆土薄僅為300mm，且不考慮消防車(chē)荷載，計(jì)算出柱軸力在1000kN左右。根據(jù)地勘報(bào)告，持力層為2層粉質(zhì)粘土，fak=130KPa，可以做淺基礎(chǔ)。內(nèi)圈框架柱做獨(dú)立基礎(chǔ)，剪力墻做條形基礎(chǔ)，條基寬度要將與之相連的柱子包住。此處需注意的是條基寬度的主要取決于墻底處彎矩的大小，而不是軸力。初設(shè)時(shí)甲方要求不做防水底板，并且局部頂板開(kāi)洞。這樣做考慮凍深等要求，基礎(chǔ)埋置深度深，外墻擋土高度高，造成剪力墻的厚度和配筋量較大；并且無(wú)底板給施工防水做法造成了困難。開(kāi)大洞造成其它支座處板鋼筋量增多。最后定案時(shí)放棄了初設(shè)做法，改為增加防水底板，取消頂板開(kāi)洞。

（2）基礎(chǔ)修正的埋置深度，防水底板的厚度和獨(dú)基高度的取值參見(jiàn)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范，DB21/907-2005、J10615-2005，以下簡(jiǎn)稱(chēng)遼標(biāo)?！哆|標(biāo)》5.2.4條對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)之間設(shè)置了鋼筋混凝土構(gòu)造底板時(shí)，構(gòu)造底板厚度不宜小于1/30柱距，且不小于200mm，板中上、下面的配筋率各不小于0.150%時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度可由室內(nèi)、外標(biāo)高的平均值算起。本工程柱距8100÷30=270mm。參見(jiàn)《遼標(biāo)》8.5.18條，帶柱帽的筏型基礎(chǔ)，當(dāng)筏板與柱帽有可靠連接，且板厚不小于300mm，亦不大于柱帽高度的1/3時(shí)，柱帽之間的筏板可按全部荷載的20%進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了盡量增大柱帽范圍內(nèi)的剛度，獨(dú)基的高度取底板厚度的3倍，如果底板取300mm厚，獨(dú)基高度就為900mm.本工程柱底內(nèi)力較小，這樣做有些浪費(fèi)，考慮經(jīng)濟(jì)原因，取底板厚度為250mm，獨(dú)基高度為750mm。以上綜合考慮，基礎(chǔ)修正的埋置深度取室內(nèi)標(biāo)高計(jì)算。

（3）柱底內(nèi)力選用的是SATWE柱底內(nèi)力結(jié)果文件中D+L荷載組合。很多年輕設(shè)計(jì)師在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載選組合時(shí)經(jīng)?；煜拍?，有的選豎向?qū)Ш桑械倪xNmax組合，有的選D+L組合等等。在這里簡(jiǎn)單的說(shuō)明一下這三個(gè)荷載組合的含義。豎向?qū)Ш?，它是“平面荷載”模式，它的生成過(guò)程與結(jié)果與傳統(tǒng)的手工導(dǎo)算荷載相近，和各墻柱的支撐的荷載面積有關(guān)，和它們本身的剛度無(wú)關(guān)，它和PM導(dǎo)荷的方法和結(jié)果一致，可用于整體型基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，一般可得到比較理想的結(jié)果。Nmax組合，它取四個(gè)方向的風(fēng)荷載中的最大值，比如X向風(fēng)是取X+和X-的大值，Y風(fēng)是Y+和Y-的大值，Nmax結(jié)果為每個(gè)方向均取最大值，這種組合結(jié)果偏大，也同實(shí)際不符，我們一般不采用。D+L（1.2恒+1.4活）組合，考慮剛度分配，計(jì)算值較其它二種更接近實(shí)際情況，我做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般選用這種組合。如果是框剪結(jié)構(gòu)，D+L組合應(yīng)注意剪力墻周?chē)闹S力和豎向?qū)Ш傻闹S力進(jìn)行比較，差值不要太大，在10%以?xún)?nèi)可以。

（4）PKPMJCCAD計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)需要注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)：①按照《荷規(guī)》第5.1.2條第二款規(guī)定，柱、墻豎向構(gòu)件的活荷載及傳給基礎(chǔ)的活荷載可以按層數(shù)進(jìn)行折減，程序進(jìn)行基礎(chǔ)活荷載折減只是傳到底層最大組合內(nèi)力文件中，在JCCAD中讀取的是SATWE計(jì)算后各工況的標(biāo)準(zhǔn)值，如需考慮基礎(chǔ)活荷折減則應(yīng)到JCCAD的：“荷載參數(shù)”中輸入相應(yīng)折減系數(shù)。②有的設(shè)計(jì)人員，用JCCAD自動(dòng)生成獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)的底面積與手算結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，這是由于程序中有很多標(biāo)高的設(shè)置，輸入稍有偏差就會(huì)造成結(jié)果的錯(cuò)誤。在這里不一一指出這些標(biāo)高的取值方法了，大家可以自己建一個(gè)簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行比較。我個(gè)人認(rèn)為最簡(jiǎn)便也最直觀，不會(huì)錯(cuò)的方法是在JCCAD基本參數(shù)輸入時(shí)，可以手動(dòng)輸入修正后的地基承載力fa，然后將地基承載力深度修正系數(shù)輸為0，將單位面積覆土重勾選為人為設(shè)定，輸入實(shí)際的土重，這樣參數(shù)中有關(guān)標(biāo)高的數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果均無(wú)影響，計(jì)算出基礎(chǔ)底面積同手算結(jié)果基本一致。

3 墻、柱方案

根據(jù)該車(chē)庫(kù)的層高，考慮擋土墻高度，經(jīng)試算剪力墻250mm厚最為經(jīng)濟(jì)合理。車(chē)庫(kù)柱網(wǎng)為8.1m×8.1m，選定柱子尺寸為500mm×500mm，經(jīng)試算柱子的軸壓比及配筋結(jié)果普遍較小，將框架柱尺寸改為400mm×400mm，經(jīng)計(jì)算合適。

4 梁、板方案

（1）框架梁方案：要求在保證車(chē)庫(kù)凈高要求的前提下，梁截面尺寸盡量經(jīng)濟(jì)合理，計(jì)算確定8.10m跨標(biāo)準(zhǔn)梁截面為300×700，根據(jù)其它專(zhuān)業(yè)走線要求，邊跨梁截面為300×450，考慮錯(cuò)層的高差不是很大，錯(cuò)層處做一道梁，梁截面為300mm×1700mm。次梁均為十字交叉梁，梁截面為250mm×600mm。

（2）板方案：考慮本工程墻厚、周邊覆土高度等實(shí)際情況，板邊可按嵌固端考慮，減小板內(nèi)跨配筋，板厚取140mm。局維變電所凈高要求3.2m，所以取消此處板塊次梁，板加厚，板筋雙層雙向通長(zhǎng)，支座加附加配筋。

5 錯(cuò)層部分建模及計(jì)算

（1）建模：本工程標(biāo)準(zhǔn)層高為3.15m，局部三跨局維變電所的層高為4.20m，局維部分將頂板標(biāo)高抬高1.05m，標(biāo)準(zhǔn)頂板的頂標(biāo)高為±0.000m。PMCAD建模時(shí)層高輸入3.15m，將局維部分上節(jié)點(diǎn)高調(diào)整為1.05m，于是所有與該部分節(jié)點(diǎn)有連接關(guān)系的構(gòu)件頂標(biāo)高均隨之變化。錯(cuò)層部位高低跨交界處的錯(cuò)層梁采用調(diào)整“上節(jié)點(diǎn)高”結(jié)合調(diào)整“梁頂標(biāo)高”的方法建模。將錯(cuò)層梁上節(jié)點(diǎn)高調(diào)整的一端梁頂標(biāo)高輸入-1050mm，以此類(lèi)推，周?chē)c之相關(guān)的梁，剪力墻都按此方法輸入，將模型建好后一定要在透視視圖中檢查一遍，特別是錯(cuò)層部位的墻柱、梁頂標(biāo)高的關(guān)系，更加直觀可以發(fā)現(xiàn)平面建模中的一些錯(cuò)誤。

（2）計(jì)算：計(jì)算中需要注意的是錯(cuò)層部分將上節(jié)點(diǎn)抬高的框架柱。這部分柱與之相連的在Y方向標(biāo)高是隨柱上節(jié)點(diǎn)標(biāo)高，在X方向框架梁是一端降標(biāo)高，X方向在柱子處形成左右錯(cuò)標(biāo)高梁。查看WPJ.T結(jié)果文件柱信息可以發(fā)現(xiàn)，這部分柱子結(jié)果是分兩段給出的，并且每一段標(biāo)高的柱子在X方向和Y方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)都不同，這里就不詳細(xì)給出計(jì)算方法了。有關(guān)于柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)計(jì)算的詳細(xì)講解大家可參見(jiàn)PKPM多高層結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件應(yīng)用指南。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)、知識(shí)能力提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，計(jì)算繁瑣，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可謂是任重道遠(yuǎn)。特別是我們年輕的設(shè)計(jì)師，只有在工作中不斷的學(xué)習(xí)、探索，汲取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，努力提高設(shè)計(jì)水平，才能在平凡的崗位上為我國(guó)的建筑發(fā)展貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。