淺談匯龍彎花園地下室設(shè)計(jì)
 
(深圳市鑫中建建筑設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司 陳利文)
 
[摘要]     匯龍彎花園地下室為全埋式兩層地下室,地下二層局部為平戰(zhàn)結(jié)合的人防地下室,地下一層為汽車停車庫(kù)。
[關(guān)鍵詞]  地下室  人防地下室 井字梁樓蓋 工型空腹模盒密肋梁樓蓋 剪力墻、人防墻重合 人防口部大樣圖 地下室墻、柱尺寸定位平面圖
一、 工程概況:
匯龍彎花園是深圳市新輝大發(fā)展實(shí)業(yè)有限公司在深圳寶安區(qū)的一個(gè)高檔商住項(xiàng)目,該工程地上五個(gè)塔樓。其中1#2#3#樓為32層高層住宅,主體高度99米,結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu),4#5#樓是兩層的異型柱框架結(jié)構(gòu)聯(lián)排別墅;地下室是兩層全埋式地下室汽車庫(kù),其中地下二層有一部分空間做成平戰(zhàn)結(jié)合的人防地下室。地下室總建筑面積為37686平方米,其中人防面積為7946平方米,人防部分分四個(gè)防護(hù)單元,為甲類防空地下室,抗力級(jí)別為核六常六級(jí),平時(shí)作為地下汽車庫(kù)使用,戰(zhàn)時(shí)為二等人員掩蔽部;純地下室部分采用整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)。地下室頂板板厚160mm,地下一層非人防部分板厚為120mm,人防部分板厚200mm,地下室底板板厚400mm。整個(gè)地下室按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 32010)第12.2.3要求不設(shè)結(jié)構(gòu)縫,以利地下室防水;對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范關(guān)于伸縮縫間距規(guī)定的情況,采用每隔30~40米設(shè)置貫通頂板、底部及墻板的施工后澆帶。
二、 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)依據(jù)
1.       地震參數(shù):抗震設(shè)防烈度為7度,抗震等級(jí)為三級(jí),設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場(chǎng)地土類別為II類,場(chǎng)地特征周期0.35S
2.       恒荷載:(含樓板自重)
地下室頂板:(含覆土1.2米)27 kN/
地下一層樓板:人防頂板部分7.0 kN/㎡;汽車庫(kù)部分5.0 kN/
地下室底板:(建筑面層素混凝土300mm厚)17.5 kN/
3.活荷載:
  地下室頂板:5 kN/㎡;消防車道(等效靜荷載):20 kN/
地下一層樓板:汽車庫(kù)部分4.0 kN/㎡;設(shè)備房7.0 kN/
  地下底板:汽車庫(kù)部分4.0 kN/㎡;設(shè)備房7.0 kN/
4.底板水浮力荷載按活荷載輸入,水浮力荷載計(jì)算位置取在地下室結(jié)構(gòu)底板底處,扣除底板
自重及其上建筑面層素混凝土重后為41 kN/㎡。
5.人防相關(guān)荷載詳下:
       按《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50038-2005)規(guī)定,結(jié)構(gòu)在核暴動(dòng)荷載作用下各部分等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/㎡)如下表:
三、 材料
     工程采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),梁、板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,非塔樓部分框架柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,塔樓部分的墻、柱按塔樓計(jì)算要求取值;梁、板、柱、墻鋼筋全部采用三級(jí)鋼。
四、 結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)
本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的PKPM軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。地震作用采用總剛分析方法,框架柱配筋計(jì)算原則按雙偏壓計(jì)算。周期折減系數(shù)為0.7,框架柱的軸壓比最大值為0.89。
五、 地下一層汽車庫(kù)非人防部分采用井字梁樓蓋與工型空腹模盒密肋梁樓蓋對(duì)比
         在地下室樓板設(shè)計(jì)過(guò)程中,起先采用我們熟悉的井字梁樓蓋,在設(shè)計(jì)快結(jié)束的時(shí)候,接到建設(shè)單位新的設(shè)計(jì)要求,要求我們對(duì)地下一層非人防部分的樓蓋,按空腹密肋梁樓蓋去進(jìn)行設(shè)計(jì),因此我們做了兩種樓蓋設(shè)計(jì)。
模盒是一種預(yù)制構(gòu)件,采用工業(yè)廢料磷石膏或脫硫石膏為主材制作,空腹樓板是采用模盒作為施工內(nèi)模、并將模盒永久性地填埋于砼樓板內(nèi)的一種由砼空腹結(jié)構(gòu)與模盒相結(jié)合所形成的一種復(fù)合樓板結(jié)構(gòu)。以下是模盒的兩種基本形式和模盒的三種基本截面形式:工型、T型和箱型。
 
 
工型空腹模盒密肋梁樓蓋大樣如下:
采用井字梁樓蓋時(shí)主框架梁梁截面為400X800,井字梁梁截面為300X500,柱跨為8.1mx8.3m,計(jì)算后連續(xù)框架梁中間跨跨中彎矩在329~378 kN/m之間,中間跨支座負(fù)彎矩在411~462 kN/m之間,跨中計(jì)算配筋在15~18 cm²之間,中間跨支座處的計(jì)算配筋在17~20cm²之間;采用工型空腹模盒密肋梁樓蓋,柱跨與采用井字梁樓蓋的柱跨相同,也是8.1mx8.3m,柱上板帶的暗梁截面為1580X400,密肋梁截面為80X400(詳見(jiàn)工型密肋板大樣),柱冒2900X2900X600,計(jì)算后柱上板帶暗梁跨中彎矩一般在277~292 kN/m之間,跨中計(jì)算配筋在25~28cm²之間,中間跨支座負(fù)彎矩一般在350~373 kN/m,中間跨支座處的計(jì)算配筋在31~36 cm²之間。
 
以下為兩種樓蓋部分項(xiàng)目對(duì)比表:

對(duì)比項(xiàng)目
井字梁樓蓋
工型空腹模盒密肋梁樓蓋
備注
主梁梁高
800mm
400mm
模盒可以節(jié)約層高
鋼筋用量(梁板)
31.00 kG/
33.66 kG/
井字梁鋼筋少些
混凝土用量(㎡)
0.31立方米
0.24立方米
模盒可以節(jié)約混凝土
施工缺點(diǎn)
模板多
模盒易被鋼筋穿破
模盒施工難度難以控制

    計(jì)算對(duì)比之后與建設(shè)單位相關(guān)工程技術(shù)人員一起研究,第一原因模盒樓蓋施工過(guò)程中,模盒被鋼筋穿破后有大量混凝土滲進(jìn)去,有些將是被混凝土填滿模盒的空腔,這樣就增加樓板的自重,與最初設(shè)計(jì)不相符;第二個(gè)原因是地下一層非人防部分與人防部分的樓板是緊密聯(lián)系在一起的,且人防部分主要分布在地下室的塔樓周圍,人防部分的層高已經(jīng)卡在規(guī)范邊緣,不可以降低層高,這樣導(dǎo)致非人防部分的層高也不宜降低層高;綜合以上兩個(gè)不利因素,我們認(rèn)為不宜采用工型空腹模盒密肋梁樓蓋結(jié)構(gòu),并向建設(shè)單位匯報(bào)該總結(jié),最終一致確定采用井字梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。
六、 施工圖設(shè)計(jì)中的幾個(gè)注意事項(xiàng)。
1、人防墻與塔樓剪力墻重合時(shí)的處理。之前我們?cè)O(shè)計(jì)人防地下室的時(shí)候,處理人防墻與塔樓剪力墻重合時(shí)習(xí)慣都在圖紙說(shuō)明里面標(biāo)明一句話:“人防混凝土墻與塔樓剪力墻重合時(shí),當(dāng)塔樓剪力墻的配筋小于人防混凝土墻配筋時(shí),塔樓剪力墻的水平和豎向鋼筋按人防混凝土墻中的配筋施工;但剪力墻中的暗柱配筋不變。”但要是遇上了剪力墻兩端人防墻的配筋不相同時(shí),比如塔樓剪力墻一端是人防隔墻,一端是人防外墻,很顯然這個(gè)塔樓剪力墻的兩端人防墻所受的人防荷載不一樣,配筋必然不一樣,如果按原來(lái)的習(xí)慣去做一定會(huì)給施工單位施工時(shí)造成些誤解,有可能就按配筋最小的人防墻去施工了,因此我們?cè)谑┕D設(shè)計(jì)時(shí)除對(duì)圖紙進(jìn)行說(shuō)明外,同時(shí)還要在圖紙里面對(duì)塔樓剪力墻處增加相關(guān)人防墻的編號(hào),如下圖:
2、“人防口部大樣圖”與“地下室墻、柱尺寸定位平面圖”相互補(bǔ)充,但相互不重復(fù)。這樣有利于修改圖紙的時(shí)候,改了口部里面的內(nèi)容又忘記修改墻柱里面相關(guān)的內(nèi)容,施工圖設(shè)計(jì)完成后就避免了圖紙中的同一內(nèi)容在幾張圖中同時(shí)出現(xiàn),而細(xì)節(jié)又有所不同。我們采用在“地下室墻、柱尺寸定位平面圖”中標(biāo)注人防墻的編號(hào)、定位,在“人防口部大樣圖”中標(biāo)注門(mén)框墻型號(hào),預(yù)留洞口尺寸及洞口加強(qiáng)鋼筋配筋的集中標(biāo)注。
3、與地下室外墻相連的梁應(yīng)按框架梁(KL)編號(hào),并對(duì)梁按框架梁進(jìn)行配筋。
 
參 考 文 獻(xiàn)
1.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50011-2010).            中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010
2.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010).           中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010
3.建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB50223-2008)      中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008
4.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)(GB50009-2001)   中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002
5.人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50038-2005)  
6.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2010)      中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010